淺談高層建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)

摘 要：現(xiàn)代建筑給水排水設(shè)計(jì)，如何進(jìn)行不斷優(yōu)化，以求最大限度的節(jié)約每一寸管道、節(jié)省每一個(gè)閥門、降低每一度電力消耗等，成為擺在廣大給水排水設(shè)計(jì)者面前的一個(gè)不容回避的問(wèn)題。本文結(jié)合具體的項(xiàng)目，對(duì)高層建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；給水；排水；設(shè)計(jì)；節(jié)能

隨著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，水資源短缺、電力供應(yīng)短缺和原材料短缺的矛盾日益凸現(xiàn)。因此，對(duì)建筑給水排水設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，如何對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，以求最大限度的節(jié)約每一寸管道、節(jié)省每一個(gè)閥門、降低每一度電力消耗等，就成為擺在廣大給水排水設(shè)計(jì)者面前的一個(gè)不容回避的問(wèn)題。本文結(jié)合某建筑高度120m的超高層建筑，談?wù)劷o水排水節(jié)能設(shè)計(jì)中的一些做法。

1 避難層集中設(shè)置報(bào)警閥

省去減壓閥的做法就建筑高度在120m左右超高層建筑的噴淋系統(tǒng)的報(bào)警閥設(shè)置來(lái)說(shuō)，通常采用分散設(shè)置濕式報(bào)警閥的做法：在避難層內(nèi)設(shè)置若干套濕式報(bào)警閥，供建筑高區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)使用；在地下室內(nèi)設(shè)置若干套濕式報(bào)警閥，供避難層以下的低區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)使用。同時(shí)，根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084—2001—2005)的相關(guān)要求，濕式報(bào)警閥入口壓力不應(yīng)大干1l2Mpa，在低區(qū)濕式報(bào)警閥環(huán)狀供水管道入口設(shè)置減壓閥組，控制閥前壓力不大于1.2Mpa。

在閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)計(jì)算，噴淋水泵揚(yáng)程需要1.8Mpa。在整個(gè)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的各個(gè)組成部分中，結(jié)合相關(guān)噴淋產(chǎn)品所提供的技術(shù)參數(shù)，濕式報(bào)警閥的最大工作壓力為12Mpa；普通玻璃球下垂型噴頭的額定工作壓力為1.2Mpa，出廠試驗(yàn)壓力為3.0Mpa；一般水流指示器的額定工作壓力為1.2Mpa，出廠密封測(cè)試壓力為2.4Mpa；對(duì)夾式安全信號(hào)蝶閥的額定工作壓力可達(dá)1.6Mpa。

在設(shè)計(jì)中，曾作過(guò)如下考慮：如果按照常規(guī)設(shè)計(jì)，采取在地下室和避難層分散設(shè)置濕式報(bào)警閥的做法，在低區(qū)報(bào)警閥組前的環(huán)狀管網(wǎng)上分別設(shè)置減壓閥組。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，減壓閥組通常采用兩組并聯(lián)，每個(gè)報(bào)警閥組采用報(bào)警閥前后設(shè)置控制閥門，并在報(bào)警閥前加設(shè)過(guò)濾器的做法。由于報(bào)警閥前后的控制閥門一般采用普通手動(dòng)閥門，一旦減壓閥出現(xiàn)故障的情況下，控制閥門不具備自動(dòng)關(guān)閉功能。因此，兩組報(bào)警閥組通常不具備故障情況下的自動(dòng)切換功能，只能手動(dòng)進(jìn)行切換。此外，由于報(bào)警閥分散設(shè)置，從一定程度上增加值班人員的工作強(qiáng)度。

為了克服上述不足，進(jìn)一步確保濕式報(bào)警閥的安全，經(jīng)反復(fù)考慮，最終決定把濕式報(bào)警閥集中設(shè)置在避難層。由于避難層的建筑高度大約在60m左右，由噴淋水泵揚(yáng)程減去報(bào)警閥和噴淋水泵問(wèn)的高差(噴淋水泵設(shè)在地下三層)，從而可以確保濕式報(bào)警閥閥前壓力小于12Mpa。相比之下，由于報(bào)警閥在避難層集中設(shè)置，無(wú)需在閥前設(shè)置減壓閥組即可有效保證報(bào)警閥不會(huì)發(fā)生超壓，從而可以充分確保報(bào)警閥的安全，進(jìn)一步提高了整個(gè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的安全程度。同時(shí)，由于報(bào)警閥集中設(shè)置，必然利于系統(tǒng)日后的運(yùn)行管理。

2 屋面雨水落水管兼作噴淋末端試水排水管道的做法

對(duì)于高層框架結(jié)構(gòu)的高層建筑，由于高層建筑本身豎向管道較多，必然需要占用標(biāo)準(zhǔn)層有限的建筑面積。那么，就給水排水專業(yè)來(lái)說(shuō)，能否對(duì)現(xiàn)有管道系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化，在保證建筑使用功能的前提下，盡可能減少豎向管道數(shù)量，既利于節(jié)省管材，同時(shí)也利于節(jié)省建筑空間。對(duì)于高層建筑屋面雨水排水設(shè)計(jì)，《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015—2003)第4．926條規(guī)定：“高層建筑雨水排水管材宜選用承壓塑料管或金屬管。”同時(shí)，在查閱了國(guó)內(nèi)部分超高層建筑的設(shè)計(jì)實(shí)例，屋面雨水排水管道多采用熱浸鍍鋅鋼管，也有部分采用鋼塑復(fù)合管。同時(shí)，在超高層建筑的噴淋設(shè)計(jì)中，結(jié)合噴淋末端試水裝置的設(shè)置位置，需設(shè)置專門的噴淋末端試水排水管道。那么，在設(shè)計(jì)噴淋平面的時(shí)候，能否結(jié)合屋面雨水排水管道的設(shè)置位置(對(duì)超高層框架一核心筒結(jié)構(gòu)的建筑，雨水管道通常靠外墻設(shè)計(jì))，在靠近雨水管道處合理設(shè)置噴淋末端試水裝置這樣設(shè)計(jì)的話，就可以把屋面雨水管道兼做噴淋末端試水排水管道。從理論上看，這樣做應(yīng)該是可行的。

3 冷卻塔的設(shè)計(jì)及節(jié)能運(yùn)行問(wèn)題

通常對(duì)于有中央空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的建筑，結(jié)合高層(多層)建筑主樓、裙房和室外場(chǎng)地的關(guān)系，合理選擇冷卻塔的擺放位置，對(duì)于節(jié)省造價(jià)、降低目后運(yùn)行成本有著重要意義。在冷卻塔的設(shè)置位置方面，當(dāng)建筑專業(yè)和室外環(huán)境允許的情況下，在室外場(chǎng)地上(綠化意內(nèi))直接設(shè)置冷卻塔也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。顯然，冷卻塔的位置距離空調(diào)制冷機(jī)組越近，相比之下更節(jié)省冷卻循水管道，也必然利于降低冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的造價(jià)和建安成本。同時(shí)，冷卻循環(huán)水管道長(zhǎng)度越小，系統(tǒng)管路的水頭損失必然降低，利于降低冷卻循環(huán)水泵的揚(yáng)程，也就降低了系統(tǒng)日后的運(yùn)行成本。

在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，結(jié)合該建筑底層的使用功能，同時(shí)，結(jié)合該建筑室外場(chǎng)地的情況，把冷卻塔設(shè)置在該建筑南側(cè)的室外綠地內(nèi)。考慮美觀需要，要求冷卻塔廠家對(duì)塔體(方形橫流式冷卻塔)進(jìn)行適當(dāng)美化(借鑒電氣專業(yè)室外箱式變電站的做法：室外箱式變電站經(jīng)適當(dāng)美化處理后，其外觀效果可作為室外建筑小品)。由于冷卻塔設(shè)在室外綠地上，為了防止室外落葉進(jìn)入冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)要求在冷卻塔的塔頂出風(fēng)口上設(shè)置鋼絲網(wǎng)。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)空調(diào)季節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行情況良好。同時(shí)，根據(jù)建成后的實(shí)際效果來(lái)看，由于室外冷卻塔處理得當(dāng)，相當(dāng)于一個(gè)室外小品，對(duì)于豐富建筑環(huán)境，起到了不錯(cuò)的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家資源供需矛盾的日益突出，在設(shè)計(jì)中采取一切必要措施，充分貫徹“節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、節(jié)能、環(huán)保”的設(shè)計(jì)要求，成為擺在每個(gè)給排水設(shè)計(jì)師面前的一個(gè)不容回避的責(zé)任。這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)中，充分理解設(shè)計(jì)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，在保證設(shè)計(jì)功能需要的前提下，從每一個(gè)細(xì)微之處最大限度的節(jié)約每一寸管道、節(jié)省每一個(gè)閥門、降低每一度電力消耗，充分減少系統(tǒng)建造及運(yùn)行成本。

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