談超高層建筑物給排水設計要點

張建亮

(山西一建集團有限公司，山西太原030012)

在高層建筑中，給排水設計主要分為生活給排水系統和消防用水系統，由于兩個部分的功能存在明顯區別，因此在實際的設計工作中需要區別對待。從超高層建筑的自身特點來講，在給排水系統的設計中，需要根據建筑特點以及用水需求進行給排水系統的分區設計，最終再將其統一為一個整體，實現完整的給排水系統設計。

1 生活給排水系統設計

建筑物內部生活給水系統應該滿足豎向分區的基本原則。在建筑高度超過100m之后，最好利用垂直串聯的供水方式進行供水。對于實現功能分區的高層建筑而言，應該結合其實際情況選擇合理的供水方式。例如，一個超高層建筑，其屬于住宅樓，總層數達到了42層，高度為126m，層高為3m。其生活給水分區按照功能不同，具體劃分如下:負二層到地上二層劃為1區，由市政管網直接進行供水。三層到十二層劃為2區，有設置在2區的變頻泵組進行供水。十三層到二十二層劃為3區，二十三層到三十二層劃為4區，三十三層到四十二層劃為5區，這幾個用水分區均由對應的供水泵組進行供水。根據該超高層建筑的實際給水系統分區不難看出:(1)該高層建筑主要使用變頻供水的方式，能夠最大程度貼合建筑的實際用水需求，不僅可以保證供水質量，還可以減少供水能耗。其次，在各個分區使用的變頻供水泵組，其低谷流量和高峰流量之間的差值越小，水泵在高效區段運行的時間也就越長，能夠最大程度實現節能。(2)在住宅項目中，供水水泵所服務的用戶越多，流量值就更加穩定均勻。再次，供水水泵能夠實現的供水樓層和受水器具的承壓能力具有直接的關系，依據相關規定:“衛生器具最大承壓不得超過0.6 MPa?！卑凑战o水分區的計算公式n=(0.6－p)/h計算最大的供水層數(3)該樓層沒有設置設備層，因此無法實現串聯給水。

2 消防系統設計要點

就消火栓系統而言，大部分超高層建筑的消火栓系統都是通過臨時高壓給水系統進行供水，依照相關規定，消火栓栓口應該保持1.0MPa以下的靜水壓力，在栓口靜水壓力超過1MPa之后，就需要進行分區。進行分區可以使用減壓閥、水泵或是減壓水箱進行。直接采用水泵進行分區，就是在不同的消防系統區域設置獨立的消防泵，然后將各個區域的消防泵并聯起來，構成完整的并聯系統。就自動噴水滅火系統而言，在建筑物高度超過100m之后都應該設置自動化的滅火系統，同時配水管道應該保持1.2MPa以下的工作壓力。在設計噴水滅火系統時，需要按照報警閥所覆蓋的樓層進行分區，并且盡可能使消火栓系統、生活給水系統和分區相配合，以免出現橫管太過分散的情況。不僅如此，對噴頭數量也應該進行適當控制，對濕式系統最好確保單個報警閥所控制的噴頭數量在800個以下，而對干式系統最好確保單個報警閥所控制的噴頭數量在500個以下。此外，還需噴頭最低位置和最高位置之間的高差進行控制，使其保持在50m以內。

3 管材選型和減壓措施

3.1 管材選型

在管材方面，首先應該對給排水管道的壓力要求予以全面考量。比如，在給水壓力超過1.0 MPa時，就應該選擇強度足夠高的金屬管。強度高的金屬管主要有不銹鋼管、無縫鋼管以及厚壁鍍鋅鋼管等，在實際的給排水設計時應該從適用性、經濟性等方面作出綜合考量。其次應該對衛生情況進行考慮，尤其是生活給水系統更是應該確保管材的衛生，比如可以使用涂塑鋼管、襯塑鋼管等。在連接管道的方式上，溝槽、法蘭和焊接等形式能夠超出管材自身的抗壓強度，所以應該優先考慮高壓管道連接方式。最后，對于排水管道而言，可供選用的管材很多，像HDPE排水管、PVC－U排水管等，都是比較常用的。在閥門方面，需要根據工作壓力和實驗壓力確定合適的閥門型號以及材質。若是給排水系統沒有設置泄流裝置，還需要加強對水錘效應的考慮。此外，在水泵接合器方面，依照“高規”的具體要求，合理設置水泵接合器。

3.2 減壓措施

在給水系統方面，減壓措施主要包含了減壓閥、安全閥、減壓孔板以及節流管等。減壓閥在給水系統分區中使用較多，一般分為可調式和比例式?？烧{式的減壓閥能夠在0.7MPa范圍內實現壓力的有效調節，但應該確保調整前后的壓力差不超過0.4 MPa，在環境較為安靜的場所不應該超過0.3MPa。泄壓閥和安全閥一般可以用在給水系統壓力最大的區域，如減壓閥組件處、水泵出口等地方。減壓孔板能夠通過減壓作用實現限流，一般在管網末端設置。在排水系統方面，為了避免水流對排水管沖擊造成損壞，需要設置一定的消能措施。一般情況下，可以通過管道偏置、乙字彎等手段消除水流沖擊力，此外還可以使用螺旋消音排水管或蘇維托系統，也能實現消能。在立管的轉折處設置支護支架，也可以減弱水流對管道形成的沖擊，能夠起到預防管道損壞的作用。

4 結語

在超高層建筑的給排水系統設計中，應該從生活給排水系統、消防系統等方面加強設計，對其中容易出現問題的環節加強控制，最大程度確保給排水系統設計的質量。不僅如此，還應該在管材選用和減壓措施這兩個方面進行控制，確保給水系統和排水系統都能夠滿足壓力要求，不至于出現安全問題，危及給排水系統的整體功能。

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