超高层建筑群给排水设计

超高层建筑群给排水设计

赵晓妍

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摘要：在城市规模化发展中，大量的高层建筑相继涌现。众所周知，高层建筑除了高，还具有结构复杂、用途广泛、功能繁多、设备密集等特点。其空间结构复杂，不仅平面形状多样，立面体形也是多变；此外，高层建筑往往体量庞大，通道复杂，人员过度集中或烟雾弥漫时，复杂的通道容易使人迷失方向。在这样复杂的高层建筑里，生活用水的给与排、消防用水和雨水收集系统等都关系到人们的正常生活和生命财产安全，十分重要。其给排水系统的科学设计备受重视。基于此，本文就高层建筑给排水设计要点进行论述。

关键词：超高层；建筑；给排水设计

引言

近年来,超高层建筑物在全国各地频频出现,150m、200m、300m甚至更高,超高层建筑物的高度远超出城市消防车可施救的范围,立足自救是超高层建筑物消防设计的重中之重。工程不是一幢超高层建筑,是150~200m的超高层建筑群。在方案配合之初,我们就对给水系统、消防系统的设置方式做了一系列的比较与选择,力求系统合理、运行安全、管理方便。

1建筑给排水设计概述

给排水系统设计是建筑管网结构设计中较为重要的一项工作，在实际设计过程中涉及许多的内容，而且具有较强的分散性，这就需要强化系统性设计。给排水系统作为建筑工程建设过程中的基础性工程，与整体工程各个项目之间存在紧密的联系，其并不是独立存在的，因此要与工程实际情况相结合，并根据整体设计要求，针对给排水设计方案进行认真规划，把控好管道间的距离，且对管道水压进行有效控制，确保管道正常使用，达到优化建筑给排水设计的目标，进一步保障给排水工程的施工质量。建筑工程建设过程中，通过对给排水设计进行优化，可以保证给排水系统的正常运行，更好地满足人们的用水和排水需求。同时在设计过程中遵循节能环保理念，选择适宜的管道材料，降低噪声污染，充分发挥节水技术的优势，实现建筑能源水泵的节约，全面提高水资源的利用率，这也是生态环保政策贯彻落实的重要保障。

2供水方式

１）高水位水箱供水，高水位水箱供水系统分为并联供水、通讯供水、减压水箱供水及减压阀供水，无论哪种供水系统水箱供水都包括泵、水箱两个部分。高水位水箱供水系统的优势在于水压稳定，启动时间短，工作效率高，设备及运行成本更低，供水质量更稳定。不过高水位水箱供水系统也存在不足，比如水位高水箱大，增加了基础设施的投资成本，且水质易被污染，水箱进水后易出现振动与噪音。２）气压罐供水，气压罐供水系统包括密封罐与离心泵两大部分，其中密封罐多为钢质，供水时水槽内空气压缩可起到调节水量的作用，水槽内按一定几何高度输送水压，软启动顺序启动，可实现无塔供水。气压罐供水系统的主要优势在于水箱无需设置压力，大大降低了水箱负荷，保证供水质量，且基本投资相对较低，通常应用于集中式、自动化管理。不过气压罐给排水也存一定不足，包括水量小，而气压罐采用压力波动运行，运行效率受到影响；供水压力稳定性差，易导致供排水质量不稳定；此外，气压罐储气罐中的有效容积相对较少，无法保证其供水可靠性。由上文可知，项目最大时用水量达到１２１ｍ３／ｈ，日用水量达到每天７８０ｍ３，供水规模相对较大，因此也不适用气压供水。３）变频调速供水系统，变频泵是指改变频率及压力控制电机的转速，对供水系统的水压、流量进行调节，管网实际水压低于设定水压时，变频调速器会按照顺序循环软启动对应的水泵，保证水压恒定；反之管网水压高于设定水压时变频调速器反顺序切掉对应水泵电机，根据实际用水量变化调节电机转速，保证供水质量的稳定性、可靠性，且能够延长运行时间，使用方便。虽然变频泵无水箱供水系统成本相对较高，且环境温度、湿度、粉尘等会影响到变频器的工作环境，外部电池也会影响变频器的工作性能，但是其供水压力稳定，有效节能，多台泵组循环软启动可减少冲击，消除水锤，无需高位水箱、水塔等，避免二次污染；可编程控制、全自动运行，操作维护更加便捷，结构紧凑、占地小、投资少，因此项目中采用变频调速供水方式。４）减压分区供水系统，减压分区供水系统中，每个水箱安装于不同的区域，采用减压阀或者减压罐降低各区域的水压，将水直接输送至上部水箱。上层储罐供应至下层储罐，上下两层储罐之间安装减压阀，供水至下层储罐时直接进入下一管道供水系统即可。在项目中结合实际情况采用分区供水系统与变频调速供水相结合的方式。

3超高层建筑给排水系统的设计要点

3.1消防给排水系统设计

室外消火栓利用建筑周边给水管网即可，间隔１００ｍ左右设置一个室外消火栓。室内采用并联分区直接加压消火栓给水系统，消火栓设计流量在４０Ｌ／ｈ，火灾延续时间３ｈ，水枪口径１９，充实水柱１３ｍ以上，立管顶部连通，水泵至水平环管设两条输水管，保证建筑任何一点均能够同时到达两股水柱，各消防栓箱配置水枪、２５ｍ龙带、碎玻按钮、警铃、指示灯、消防软管转盘等基础设施。由于该建筑高度大于１００ｍ，为避免压力过高，采用并联分区的方式进行供水，其中－３～７层为低区，８～２２层为中区，２３～３８层为高区，各区水压均采用减压稳压消火栓，避免水压大于０.５ＭＰａ。消防电梯井、消防水泵房设置消防排水设施，集水井容积设计２.５ｍ

３，潜水泵排水能力为每秒１０Ｌ。

3.2生活给水系统

工程周边市政设施配套完善,从东侧及南侧市政道路分别接入一根给水管供生活和消防用。引入管处分别设置生活及消防水表,表后给水管在地块内分别形成室外消火栓及室外生活的给水环管。市政水压按0.20MPa计,最高日生活用水量3082m3。生活泵房分别设置在地下2层。各楼在100m左右的避难层均设置了生活转输泵房,因1#、6#、7#楼的转输水池下方为住户空间,重力管无法设置在下一层,避难层以下分为3个生活加压区,由生活水池及相应加压区的变频设备供水,避难层以上由转输生活水池及高区的变频设备供水。转输生活水池兼做避难层以下的重力供水水箱。

3.3管道渗漏堵塞设计

建筑给排水管道设计时，设计人员要对管道渗漏堵塞问题进行综合考量，通过优化设计来解决管道渗漏问题。在实际工作中，设计人员要选取优质的材料，并严格执行设计标准，施工前还要对材料全面检查，保证材料的质量。针对管道连接处需要合理设计密封处理方法，并严格管道试水测试。另外，在管道设施选取时，要求尽可能选取内径相对较宽的管道，并在管道弯曲处设置相应的开口，并将其中的杂物清除干净。另外，还要设置带网眼的分离装置，这样可以对管道内部的大体积物质进行有效管控，降低管道出现渗漏堵塞的概率。

结束语

给排水设计对于建筑工程的质量具有重要意义，因此要加强对给排水设计重要性的认识，并与工程实际情况相结合，合理制定给排水设计方案，严格按照设计方案进行施工作业，确保建筑给排水系统的正常和稳定运行。另外，还要对给排水系统设计的每个环节严格把控，做好节水理念的落实工作，从而实现整体工程效益最大化的目标。

参考文献

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