超高层综合体给排水设计

超高层综合体给排水设计

单静仪

科进柏诚工程技术（北京）有限公司广州分公司

摘要：根据工程实际设计经验与体会，结合国家规范要求，对超高层综合的给排水系统设计的一些问题展开初步探讨，从给排水系统设计和消防设计等方面论述了相关设计过程中应注意的问题，保证最终用户的安全放心使用

一、管材、接口方式

室外给水管材：球墨铸铁管，法兰连接，管件及阀门的工作承压能力不小于1.0MPa。

室内给水管材：采用不锈钢管，卡压或卡箍连接。生活水泵出水干管及立管满足工作压力要求且不少于1.6MPa，支管不少于1.0Mpa；管件及阀门满足工作压力要求。

1.1生活热水系统

1.总部办公内的行政卫生间设置即热式电热水器。

2.公寓内每户设置独立的电或燃气储水式热水器。

3.商业卫生间设置容积式电热水器。

返还政府办公及企业公馆不设置热水系统，由用户自理。

1.2雨水收集及回用系统

根据项目定位，为满足绿色建筑关于“绿化、车库地面冲洗等用水采用非传统水源”的一般项要求，本项目考虑设置雨水收集回用系统，具体如下表：

本项目暂无市政中水提供，利用雨水收集回用系统作为杂用水水源供本项目绿化灌溉、车库冲洗、水景补水之用。若雨水收集不足时，由自来水进行补水。

表1收集水量（初步估算）

表2用水量（初步估算）

经计算得出系统设计水池容积（初步估算）

二、生活排水系统

1、本项目公寓、企业公馆、总部办公采用污、废分流的方式；商业、返还政府办公采用污、废合流的方式。

2、生活污水经污水管网汇集至项目设置的化粪池处理后排入市政污水管网。

本项目排水系统主要以重力排放为主，如无法采用重力排放的地下层废水采用潜污泵提升排放。

分区底层卫生间排水单独排放，污水立管隔层与主通气立管连接。

3、商业区餐厅厨房污水经二次隔油处理（厨房隔油器+集中隔油装置）后再收集排入小市政污水管网。隔油器间设于地库，并结合餐饮范围周边进行设置。部分设置于人防区域上方的餐饮，本层采用局部降板并设置管沟的方式进行排水管敷设，并接入下方隔油器间内。

4、本项目排水以重力排放为主，无法采用重力排放的污废水采用潜污泵压力提升排放。每个机房集水井内设置不少于两台的污水泵，当集水井处于高水位时，启动两台污水泵同时运作，并设有液位报警讯号连至BA系统。

5、本项目企业公馆室内污废水管、采用U-PVC排水管，橡胶密封圈承插连接；商业、办公室内排水立管采用铸铁管，不锈钢卡箍连接；公寓室内排水支管采用U-PVC排水管，橡胶密封圈承插链接，公寓室内排水立管采用铸铁管，不锈钢卡箍连接；室外排水管采用埋地硬聚氯乙烯双璧波纹排水管，采用弹性橡胶密封圈连接方式。

6、雨水排水系統

雨水排放系统将以重力排放为主。

雨水经由雨水斗、管道、检查井及雨水总管排放至市政下水道。下沉式广场地面排水设置雨水集水池和排水泵提升排至室外雨水检查井。

本项目的塔楼、裙楼屋面、下沉式广场雨水流量按深圳市50年重现期，5min降雨历时进行计算设计，即暴雨强度为585.872（L/S.ha）；

地块内室外路面雨水流量采用10年重现期，20min降雨历时进行计算设计，暴雨强度为342.810（L/S.ha），汇水面积：37250m2，流量：828L/s。

雨水排水量参照当地暴雨强度公式计算

其中：

P：设计重现期

t：降雨历时

本项目企业公馆雨水管采用U-PVC管；商业、公寓、办公均采用涂塑钢管。

室外埋地雨水管道采用HDPE高密度聚氯乙烯双壁波纹管，采用弹性橡胶密封圈连接方式。

三、给排水环保节能节水

给排水系统环保节能措施如下：

污水及废水的排放及处理：

生活污废水经管网及化粪池处理后再排入市政污水管网；

商业区餐厅厨房废水经二级隔油处理后排至市政污水管网。

商业、企业公馆充分利用市政压力直接供水。其它楼层采用重力或变频供水设备供水。

选用高效变频供水设备。

卫生器具选用节水型设备。

绿化灌溉、车库冲洗及水景补水采用雨水收集作为水源，节约自来水。

空调补水与消防水池合用，防止死水。

7.给排水绿色建筑

本项目绿色建筑评价标识目标为：国家绿色建筑设计阶段评价标识二星级。根据绿色建筑顾问的意见，本项目有如下的技术措施以满足要求。

节水系统设计：

分项计量按照使用用途，对厨房、卫生间、绿化、空调系统、景观等用水分别设置用水计量装置、统计用水量。

使用较高用水效率等级的卫生器具，用水效率等级达到二级。

选用密闭性能好的阀门、设备，使用耐腐蚀、耐久性能好的管材、管件。

合理设置减压阀。给水系统中各用水点供水压力不大于0.20MPa。

循环冷却水系统采用加大集水盘、设置平衡水箱的方式，避免冷却水泵停泵时冷却水溢出。

合理布置可能引起震动和噪声的设备，并采用有效的减震和隔振措施。

四、消防水系统及灭火设备

本项目拟从市政引入两路水源，一路从汕头路与本项目西北角交界处引入一根DN200的市政供水管，另一路从恩平路与本项目东南侧处引入一根DN250的市政供水管。市政供水压力需满足从最不利地面算起不小于0.10MPa，平时运行压力不小于0.14MPa。两路引入管在红线区内形成环状管网，接至地下一层室内消防贮水池，储水量为684m³。

消防用水量根据相关国家规范计算如下：

4.1室外消火栓系统

本项目室外消火栓用水量为40L/s设计，火灾延续时间为3h。

室外消火栓用水从市政供水引入管以环网形式直接供给。市政供水压力需满足从最不利地面算起不小于0.10MPa，平时运行压力不小于0.14MPa。根据业主提供的现场实测水压资料：标高为15.2米处的实测水压为0.52MPa，可满足室外消防系统的压力要求。

室外消火栓按规范要求沿首层外围的消防车道均匀布置，消火栓间距按不应大于120m，距路边不应大于2m，距房屋外墙不宜小于5m。

4.2室内消火栓系统

本项目属于高层民用建筑，按建筑高度>50m的综合楼考虑，室内消火栓用水量按40L/s设计，火灾延续时间为3h。

本项目室内消火栓系统采用临时高压供水方式，整个项目合用消防水池/高位消防水箱及消防水泵。

消防水池设于地下一层，有效容积为684m3，水池分为两格。

消防高位水箱设于A塔屋面，有效容积100m3（利用屋面阻尼水箱）。

返还政府办公由于楼高大于150米，系统工作压力大于2.4MPa，故考虑在24层（避难层）设置转输水箱，有效容积68m3，并通过A塔高位消防水箱进行系统稳压。

由于楼高接近250米，故分别在A塔楼31层及B塔楼33层（避难层）设置转输水箱，有效容积为68m3。

室内消火栓尽量设置在公共区域、后勤通道、疏散楼梯附近、地下室出入口等明显易于取用的地点。其位置需考虑租户日后装修及租户分隔墙日后调整的灵活性。消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。消火栓的布置间距不大于30m，水枪充实水柱不小于13m。在天面设1个试验用消火栓，消火栓前设压力表。除注明外，消火栓箱采用带灭火器组合箱的组合式消防柜，柜内设3具手提式磷酸铵盐干粉灭火器。

4.3自动喷水灭火系统

本项目自动喷水灭火系统与室内消火栓系统合用消防水池及高位消防水箱。

地下车库区域按中危险级Ⅱ级设计（喷水强度为8L/min.m2，作用面积160m2，储水时间1h）；净高高度为8~12米的中庭、公寓大堂等按非仓库类高大净高场所参数设计（喷水强度为12L/min.m2，作用面积160m2，储水时间1h）；其它按中危险级I级设计（喷水强度为6L/min.m2，作用面积160m2，储水时间1h）。自动喷水灭火系统设计流量考虑按40L/s设计，储水时间按1h考虑。

本项目自动喷水灭火系统采用临时高压供水方式，整个项目合用一套系统（消防水池、转输水池、高位消防水箱与消火栓系统合用）。根据管道工作压力不大于2.4MPa，自动喷淋喷头工作压力不超过1.2MPa的原则进行竖向分区。

系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05MPa。

除餐厅的厨房用93℃的高温喷头外，其它地方皆用68℃温感喷头。地下车库、商铺内不吊顶区域采用标准直立式喷头；商场公共吊顶区域（装修区域）采用标准下垂式或吊顶型喷头。中庭环廊、地下仓储用房、地下商业等区域需设置快速响应喷头，公寓采用家用喷头。

自动喷水灭火系统设置湿式报警阀，湿式报警阀按就近原则设置。每个湿式报警阀控制的喷头数不超过800个湿式喷头。

每个防火分区设信号闸阀、水流指示器及检验用试水阀，在每个报警阀组控制的最不利点喷头处设末端试水装置。

自动喷淋水泵接合器按规范要求及功能分区配置以保证自动喷水系统在使用时的40L/s的供水量。

4.4大空间智能型主动喷水灭火系统

本项目净高高度大于8m的高大净空区域（如中庭）设大空间智能型主动喷水灭火系统。

高空水炮的设计流量5L/s，保护半径20m，安装高度6～20m，接口直径DN25，工作压力0.6MPa。

系统的设计流量按最大一个保护区域设置3个高空水炮（储水时间1h）考虑，15L/s。

本系统与消火栓等其他消防系统合用消防水池及高位消防水箱，并与喷淋系统合用供水泵组。

大空间智能型主动灭火系统由高空水炮、智能型红外线探测组件、电磁阀组等组成。探测器全天候监测保护范围内的一切火情。发生火灾时，由探测器对现场火灾信号采集、分析。确认后即打开的电磁阀、启动消防泵及报警装置喷水灭火。将火扑灭后，探测器发出信号关闭电磁阀。

本系统设置独立的水泵接合器，水泵接合器按用水量配置，每组水泵接合器的用水量不少于10L/s。

自动喷水防护冷却系统

应建筑专业防火隔热要求，本工程步行街的门窗玻璃均采用自动喷水防护冷却系统降温（以下简称窗喷）。窗喷按中危级设计，喷水强度按0.7L/s.m，按作用面积的长边作计算长度，火灾延续时间1h。系统采用临时高压，最不利点喷头工作压力不小于0.10MPa。本系统与本项目其他消防系统合用消防水池及高位消防水箱，并设置独立的消防水泵。

本系统采用边墙型快速响应喷头。

本系统设置独立的水泵接合器，水泵接合器按用水量配置，每组水泵接合器的用水量不少于10L/s。

4.5气体灭火系统

本项目拟在一些重要且不宜用水扑救的场所（高低压配电房、变压器室、弱电机房和计算机中心、数据机房等）设置预制式FM200气体灭火系统作保护。系统设计浓度按规范要求而定。

系统设有自动控制、手动控制和机械应急操用三种启动方式，当采用自动报警系统作自动控制时，须接收两个独立的火灾信号后，发出声警告并延迟30s，待人员疏散后自动启动。

采用专用的气体灭火控制器对气体灭火系统进行监控。控制器可实现以下功能：接收相应防护区内的烟感/温感探测器报警信号，联动关闭相应保护区内的送/排风机、电动防火阀、门、窗等，联动声光报警器、选择阀、压力开关启动。气体灭火控制器须反馈报警信号及联动信号至消防联动控制器，反馈信号包括但不限于：控制器直接连接的火灾探测器报警信号、选择阀关闭信号、压力开关的动作信号、受/自动状态信号、控制器故障信号等。

结束语

本文针对城市综合体的特点，分析了给排水系统的设计，并对其中的给水系统、排水系统、消防系统分别详细阐述。

参考文献：

[1]李晓慧.超高层商业综合体给排水设计要点建筑设计管理2016.25

[2]滕涛.高新工业自动消防系统的研究城市建设理论研究2016.23

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[4]符翠红.超高层建筑给排水设计与探讨工程建设与设计2018.18

[5]陈加帆.城市综合体给水排水设计若干问题的探讨给水排水2017.2

[6]周晓夏.大型商业广场消防给水设计探讨安徽建筑2017.18