高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計

1、高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計1 高層建筑給排水系統(tǒng)概述在我國建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)中， 凈高高于一百米的建筑即可稱為超高 層建筑。高層建筑往往是各類功能的綜合體，其主要的特點包括 : 建 筑往往承載著比較復(fù)雜多樣化的功能 ; 通常建筑內(nèi)部含有寫字樓辦公、 賓館住宿、商場飯店、娛樂休閑場所等。可見高層建筑在功能上合結(jié) 構(gòu)上是綜合體， 所以對此類建筑的給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計， 需要兼顧各 類方面。 結(jié)合我國已有的一些高層建筑給排水設(shè)計樣本， 總結(jié)出其特 點如下 :(1) 在高層建筑中，其靜水所導(dǎo)致的壓力往往遠(yuǎn)高于普通建筑， 在設(shè)計中假若如普通建筑一樣進(jìn)以單區(qū)進(jìn)行水供給， 一方面對用戶的 使用造成影響，另一方面對于管

2、道和配件等裝置也造成較大的壓力， 減少其使用壽命。 所以在具體供水方式的選擇上， 應(yīng)該在精確計算的 基礎(chǔ)上為之設(shè)置分區(qū)， 從而減少系統(tǒng)的水壓， 使系統(tǒng)維持正常的可靠 性和使用壽命。 (2) 在高層建筑中，由于住戶多，因此也面臨著較大 的排水量， 以及較長的各類管道， 這就容易導(dǎo)致在管道中存在著難以 預(yù)測的壓力。因此在給排水系統(tǒng)的設(shè)計中應(yīng)充分重視排水系統(tǒng)能力的 提升，并盡量使管道壓力保持穩(wěn)定性， 使管道水封維持一定的可靠度。 因此其排水系統(tǒng)建議引入通氣管， 以及結(jié)合國外一些先進(jìn)的典范使用 單立管的模式。在管道材質(zhì)的選擇上，應(yīng)注重材料的機(jī)械強(qiáng)度，而在 管道接口材料的選擇上，則盡量選擇柔性接口。 (

3、3) 高層建筑由于用 戶多，因此也面臨著較大的排水量， 如果出現(xiàn)了管道不通以及停水等 事件，則影響面是很大的。 所以在設(shè)計方案中應(yīng)保證供水的可靠性和 排水的順暢性。 (4) 高層建筑中由于水量大，管線長度達(dá)，所以也存 在著多于普通建筑的動力設(shè)備， 在進(jìn)行設(shè)計時， 應(yīng)避免產(chǎn)生過多的擾 民噪聲以及震動等。2 高層建筑給排水系統(tǒng)分析 本部分結(jié)合一些國內(nèi)較為先進(jìn)的高層建筑給排水設(shè)計案例以及 筆者的實踐經(jīng)驗，對系統(tǒng)進(jìn)行較為詳盡的剖析。21 給水系統(tǒng)設(shè)計分析高層建筑的給水模式可以分為兩大系列 并聯(lián)系列與串聯(lián)系列 ; 而在具體設(shè)備的選擇上同樣可以分為兩個類別， 及水箱與水泵。 結(jié)合一些典型優(yōu)質(zhì)工程的實例，

4、筆者對其給水系統(tǒng)的 模式進(jìn)行總結(jié)。下面對其中一些設(shè)計要素進(jìn)行分析 :(1) 串/ 并組合方式的供水分析 高層建筑依據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，均設(shè)置有避難層，在具體的設(shè)計中，可 以將高位水箱裝置設(shè)置在這些部位。 根據(jù)統(tǒng)計， 當(dāng)前不少高度大于四 百米的建筑， 往往選取的是基于串聯(lián)方式的給水模式。 這種方式具有 其固有的優(yōu)點， 即顯著降低了豎向立管的使用量， 所以能夠在很大程 度上減少管井?dāng)?shù)量， 節(jié)約機(jī)房面積等， 同時降低了水泵等設(shè)備所承受 的壓力，整個體系的可靠性明顯提升，且節(jié)約了投資。在這種情況下 進(jìn)行設(shè)計時，尤其應(yīng)該注意將系統(tǒng)有效壓力的區(qū)間控制在可接受的程 度，所以減壓閥是不能缺少的。此時應(yīng)注意的是減壓閥失

5、效的問題， 因為一旦發(fā)生失效，很容易引起串壓，對管配件運行造成較大的影響， 這就需要在具體設(shè)計中， 為每一個分區(qū)設(shè)置合適的高度。 對于基于并 聯(lián)方式的給水模式， 其給水泵設(shè)備往往安排在樓宇的地下室等處， 所 以對建筑面積的占用影響很小， 且每一個分區(qū)都可以彼此獨立， 加上 并聯(lián)的設(shè)備布置地點往往集中， 因此給設(shè)備的維護(hù)和管理提供了很多 便捷。而需要注意的是，并聯(lián)的方式其立管數(shù)量較多，因此系統(tǒng)的高 壓泵承受著較大的壓力， 因此應(yīng)對其進(jìn)行綜合考慮， 結(jié)合樓宇中的避 難層安排，為并聯(lián)系統(tǒng)增設(shè)轉(zhuǎn)輸水泵。綜上所述，串并聯(lián)結(jié)合的方式 是筆者推薦的一種方式。(2) 減壓裝置的設(shè)計分析高層建筑的給排水系統(tǒng)中，

6、 必須設(shè)置必要的減壓閥。 減壓閥的作 用雖不容忽視，但其本質(zhì)上屬于機(jī)械設(shè)備，因此有著一定的故障率。 在實際條件允許的前提下，筆者建議應(yīng)在整體上控制減壓閥的數(shù)量， 例如可以通過在某些樓層中部署水箱、 水泵的方式等。 在此以上海中 心為例，其給水系統(tǒng)的設(shè)計中， 除去某些樓層由于觀光等需要采用的 是基于變頻器的供水模式，絕大部分均是以水泵 +水箱的模式供水。 在串并聯(lián)的選擇上，引入的是串并聯(lián)結(jié)合的方式?？梢姡谏虾＝鹑?中心的給水系統(tǒng)設(shè)計中，盡量降低了減壓閥的數(shù)量。(3) 高位水箱與變頻泵在超高層建筑中， 給排水系統(tǒng)的設(shè)計必須涉及到高位水箱和給水 泵，但隨著設(shè)計目標(biāo)的不同，其關(guān)注點也有所不同。通過高

7、位水箱進(jìn) 行供水的給水裝置， 是把住戶所需的用水儲存于高位水箱， 然后結(jié)合 水量需求將其分配至每一個用水處。而基于變頻水泵的給水方式中， 是在整個系統(tǒng)里，結(jié)合其具體功能將其分成轉(zhuǎn)輸水泵與給水變頻泵， 前者的功能是供給高位水箱，后者則供給各用水點。其中，在串聯(lián)供 水的方式下必須設(shè)置轉(zhuǎn)輸水泵。 而在高層建筑中， 給水變頻泵的設(shè)計 時尤為重要的。對于高層建筑而言，應(yīng)著重考慮其安全性，在這種背 景下，筆者建議減壓閥的數(shù)量在設(shè)計時應(yīng)著重進(jìn)行控制。 以南京紫風(fēng) 大廈為例，其選用的是高位水箱 +水泵的綜合給水模式，優(yōu)勢在于能 夠節(jié)約建筑房面積， 另外通過變頻泵進(jìn)行供水的區(qū)域往往屬于水壓較 小的樓層， 因此能

8、夠達(dá)到節(jié)水的目標(biāo)。 但還應(yīng)考慮到高層的客房區(qū)往 往對于供水的穩(wěn)定性有著較高的要求，變頻泵的缺點是穩(wěn)定行不足。 而上海金融中心則采用的是串聯(lián) +并聯(lián)模式，雖然占地面積較大，但 是卻能夠使給水的穩(wěn)定性大為提升。22 排水系統(tǒng)設(shè)計分析(1) 水管的壓力分析排水管和雨水管有明顯差異， 前者屬于非滿特征， 后者則為滿管 流，考慮到排水管和雨水管均非壓力系統(tǒng)， 所以在對其承壓能力進(jìn)行 計算的時候，無法結(jié)合因管高來計算其實際壓力等級。如果管徑在 150mn左右，則當(dāng)管長接近一百米時，其壓強(qiáng)往往高于0. 11兆帕,在這樣的壓力之下， 可以將管內(nèi)異物沖走。 結(jié)合對我國一些高層建筑 設(shè)計的典范， 往往采用的是抗壓

9、能力很強(qiáng)的管材， 例如上海金融大廈 使用的是加厚鋼管，而重慶金融中心則選用了襯塑鋼管。(2) 單立管排水模式分析 單立管排水模式的使用范圍往往局限于 : 某些洗手間面積受限的情況，例如居民住宅和賓館等， 以及一些對低排噪聲非常敏感的環(huán)境。 針對高層建筑，由于其往往高度很高，而每一層的建筑面積有限，所 以管井的面積在設(shè)計中應(yīng)盡量減小， 在這種情況下， 可以選擇單立管 排水的模式。 一方面可以實現(xiàn)較滿意的排水能力， 另一方面還可以降 低水流噪聲。 需要注意的是在對多個立管進(jìn)行匯合的設(shè)計時， 應(yīng)為其 配置特殊接頭。 在已有的工程實例中， 上海金融大廈選用的是單立管 排水模式，且取得了較為滿意的效果，

10、排水及時而通暢，異味及噪聲 均對住戶未造成影響。3 高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計案例分析結(jié)合實例分析， 本文以一高層建筑為例， 對其給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè) 計。該工程位于成都市，是一棟多功能性質(zhì)的綜合性高層建筑，包含 了飯店、寫字樓與購物中心等。該建筑地下 2 層，地上二十八層。地 下用于車庫和設(shè)備，建筑凈高為 985 米。3 1 給水系統(tǒng)設(shè)計該建筑所處地點的市政供水壓力是 04 兆帕，因此在節(jié)能理念下，為充分利用水壓，因此在建筑的地下2 層至地上六層均選擇市政供水; 七層及以上則引入變頻器實現(xiàn)供水。將整個供水系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)，七至十九層引入的供水方式是低區(qū)變頻器; 二十至二十八層則選用了高區(qū)變頻器。經(jīng)統(tǒng)計，

11、該樓宇的住戶共計659戶，日均耗水為 670 立方米，因此設(shè)計 170立方米的儲水池， 并將該水池等分成彼此獨立的 部分32 排水系統(tǒng)的設(shè)計在污廢水的設(shè)計中， 將樓宇的污水與廢水通過合流的方法進(jìn)行排 放，所有住戶產(chǎn)生的污水與廢水通過集中的化糞池之后， 通往市政的 污水網(wǎng)設(shè)施之中 ;樓宇的 23層屬于飯店餐飲區(qū)， 其所派出的廢水首 先被格油池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理，隨后同樣排出到市政污水網(wǎng) ; 來自地 面以下的廢水則設(shè)置專用的水泵， 將其注入到污水管網(wǎng)。 在具體的設(shè) 計中，出于節(jié)能和安全的考慮，對集水井進(jìn)行了優(yōu)化改造。通常的設(shè) 計模式， 是在建筑物的消防梯附近配置相對獨立的集水井， 考慮到本 文所設(shè)計

12、的樓宇并未在地下室設(shè)置人防， 假若將集水井布設(shè)在電梯附 近，則其電梯承臺高度只能降低，會增加設(shè)計造價。在這種情況下， 對集水井進(jìn)行優(yōu)化，將其移植到車庫中，和車庫專用的集水井合并。 而電梯和車庫在防火區(qū)域上屬于同一個區(qū)域， 而電梯和車庫間設(shè)計為 甲級的防火門， 出于保持防火安全性的目的， 把集水井排水管部署在 潛水泵之下。另外，在設(shè)計中，還著重考慮了住戶洗手間和廚房的廢 水立管是否分設(shè)。 在住宅規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)中， 這兩類管道應(yīng)該分別進(jìn)行設(shè) 計和設(shè)置，而在該樓宇中， 這些分設(shè)的排水立管在延伸至轉(zhuǎn)換層的時 候，便開始合二為一。同時還考慮到，位于住戶底部的支管和立管如 何進(jìn)行相互的連接。一般工程設(shè)計中所采取的方法為 : 在住戶底部的 管道設(shè)計中增加獨立的排水管， 同時為之設(shè)置伸頂通氣裝置。 這樣的 方案也存在不足之處，即處于外立面的管道明顯增多，美觀度下降， 且增加了工程成本， 室內(nèi)空間也被占用。 還有一種方法是在樓宇底部 的廚房所用的的排水管上布置止回閥， 并將這個支管的位置設(shè)計到廚 柜之內(nèi)，為檢修提供便利。 結(jié)合以上的分析，最終為本工程污廢水立管選用了