論述超高層建筑給排水系統設計

【摘要】隨著我國社會與國民經濟的迅速發展，其帶動了城市化建設水平的逐步提高，超高層建筑物在給排水系統設計方面出現的問題就越顯突出。對于我國超高層建筑給排水的設計工作來說，主要問題是如何能夠將現有的設計模式進行加強和優化以實現最大限度地節約材料和能耗的目的，這也是當今擺在我們工程設計人員面前的一個不可回避的問題。

【關鍵詞】超高層建筑；給排水系統；設計與探討

1 超高層建筑給排水系統設計的基本要求

1.1生活給水系統

超高層建筑給水系統包括室外給水系統和室內給水系統兩部分。室外給水系統要求在小區內部形成環網，可提供生活及消防用水；而室內給水系統必須要求室內的生活用水與消防用水分開設置，同時室內的生活用水可采用串聯或并聯等組合的供水系統方式。選擇合理地給水方式是超高層建筑生活給水系統設計的關鍵內容。對于超高層建筑，城市給水管網一般都不可能滿足高樓層用戶的生活用水要求。因此，一般的辦法是采用分區給水的方式，即由低樓層設置專門的加壓裝置以便再加壓為高樓層用戶供水。分區設置水箱和水泵，低區水箱兼作上區的水池，水泵分散布置，自下區水箱抽水供上區用水。這種方式具有設備簡單、能源消耗少、無須設置高壓水泵和高壓管線的優點；其缺點是：設備分散，管理不便，上區供水受下層的影響，水箱容積較大將增加結構的負荷和造價。分區供水集中設置水泵和水箱，水泵集中布置在地下室內，具有各區獨立運行互不干擾、供水可靠、管理方便、能源消耗較少等優點；但同時具有各區均需設置水泵，水泵臺數增多，高壓供水管路長，投資費用高等缺點。

另外，對于部分超高層建筑物對于壓力的穩定性能要求較高，為了避免變頻加壓給水造成的水壓不穩定等情況出現，可以采用屋頂水箱重力供水方式，但此供水方式能耗較高。

1.2生活排水系統

建筑內部排水系統的任務是接納污、廢及雨水并將其排到室外。排水系統由衛生設備、排水管系、通氣管系、清通設備、抽升設備等組成。超高層建筑生活排水系統通常采用雨、污分流制。由于地下室污廢水受地形標高等限制無法通過重力自流徹底排到室外，故而可采用機械方式如潛污泵抽升排出，如消防電梯機坑及普通積水坑等；餐飲及食堂含油污水單獨排至室外或地下室隔油處理設備，經處理達標后再排入室外排水管網，由于具有衛生條件好、處理效果佳及廢油清除方便等優勢，目前越來越多的項目采用成品隔油器處理含油污水；如建筑室外設有化糞池，或室內廢水需回收做其他用途等，建筑室內一般采用污廢分流方式，設置污水立管、廢水立管和專用通氣管三管制的排水方式，同時根據衛生器具數量及項目自身檔次等要求，在每一個衛生間內部設置環形通氣管或器具通氣管等裝置，可以有效達到改善樓層排水質量和減低噪聲影響。

對于超高層建筑，由于其使用人數較多，瞬間排水量大，如此大的排水量由高層落至最底層，對立管與橫干管之間的連接彎頭的沖擊力相當巨大，長時間的使用會對管道造成破壞，因此超高層建筑應設置立管消能措施從而降低其對管道的沖擊影響，污廢水管一般每隔十層設置消能彎，雨水管可通過設置消能彎或減壓水箱來達到消能目地。

2超高層建筑給水系統設計

超高層建筑給排水系統的確定主要取決于建筑的性質和建筑內部的設施布置。根據以上情況，目前超高層建筑的給水方式主要分以下2種：高位水箱供水及水泵直接供水。

2.1高位水箱給水設計

高位水箱供水設備包括水泵和水箱。高位水箱的作用是調節并保持本區的水量和水壓恒定，通常水箱內的水由設在水泵房內轉輸水泵供給。根據加壓水泵與高位水箱設置方式不同，又分為并聯供水方式、串聯供水方式、減壓水箱供水方式、減壓閥供水方式等四種類型。

2.2水泵直接供水設計

作為目前超高層建筑中普遍采用的一種給水方式，變頻調速供水裝置采用離心式水泵配以變頻調速控制裝置，通過改變電機定子的供電頻率使水泵的轉速發生變化。但與此同時，變頻調速供水方式也存在變頻器價格貴、設備對環境條件要求較高、易受外界電池干擾等缺點。

目前較常用超高層給水分區供水方式是：一般情況下給水設計利用第一個避難層以及每隔一個避難層設置中間轉輸水箱，同層設置一組變頻給水加壓泵組，每二個避難層之間的樓層分為2個區（即共4個區），最低區依靠轉輸水箱重力供水，中間2個區依靠水泵加壓總管設置不同規格的減壓閥分區供水，最高區靠水泵直接加壓供水，而轉輸水泵采用水箱液位控制啟停的工頻泵。按此設置，只需每二個避難層設置一個中間轉輸水箱，可以有效地減少設備房占用面積。

3超高層建筑的排水設計

超高層建筑對排水設計的要求非常高，這是與其活動人數較多相適應的。所以，排水系統的設計要求也更加嚴謹。在高層建筑排水系統的設計過程中分別采用了以下的系統設置：

3.1排水系統分流制設計

在排水設計時，要考慮分流排放，以應對雨水、廢水和生活污水的不同排放。用分流制設計不僅有助于提高污廢水的二次利用率，也有利于提高建筑整體的經濟和技術要求。

3.2排水管道的布置

在超高層建筑排水設計中也基本上要遵循低層建筑的排水管道鋪設的原則，而且由于超高層建筑結構剪力墻、暗柱多，以及轉換層大梁、斜梁等不利因素，加上精裝修吊頂等限制，還要考慮二次裝修等因素，以上種種，都是超高層建筑所需考慮的問題，需要認真仔細對待，避免出現設計排水不暢、后期出現大量設計變更等情況的出現。目前通過BIM等設計軟件可以模擬管道的實際布置，對管線設計有很大的幫助作用。

3.3通氣管道系統設計

對于超高層建筑，由于衛生器具多，使用人數多，排水秒流量大，在高峰用水時的瞬間流量會相當大，如通氣系統設置不合理，會使管道內的氣壓波動變大，進而影響到管道的排水及產生噪音等，也會對排水管材造成一定的破壞影響。首先，應根據建筑內排水量等情況按規范要求經計算后合理選擇通氣管道系統，超高層建筑一般均設置專用通氣管，合理的通氣管道設計可以降低排水立管的水壓波動，保護衛生器具水封不被破壞，降低排水時的噪音；其次，根據衛生器具的數量及建筑自身的檔次等要求，在衛生間內選擇環形通氣管或器具通氣管，可以有效的保證衛生間內排水的順暢或防止衛生器具產生的自虹吸現象及噪音影響。

4超高層建筑熱水系統設計

建筑熱水供應系統根據其供應的不同范圍可以分為三類，即區域熱水供應、集中熱水供應系統和局部熱水供應系統，超高層建筑一般采用集中熱水供應系統或局部熱水供應系統。超高層建筑集中熱水供應系統必須首先考慮壓力平衡的設計。根據建筑物的高度，熱水系統必須要實行與給水系統相一致的豎向分區，并由相應的給水系統供水才能保證各用水點的冷熱水壓力均衡，方能取得良好的效果。

5結語

我國人口眾多，資源供需緊張，矛盾日益嚴重。關于超高層建筑給排水設計工作也必須以節能和環保作為最基本的設計要求和目標，這就要我們在具體的設計工作中充分掌握和理解設計中的每一個細節問題和基本要求。本身超高層建筑給排水設計是一項事無巨細的工作，認真和嚴謹的工作態度才是決定于工程成敗的主要原因。我們應站在設計節能和發展的高度，遵照我國現行設計規范，運用給排水設計原理，通過有效合理的優化設計手段以尋求

現代城市未來的可持續發展。

參考文獻

[1] 熊斌.上海金茂大廈給水系統的組成和運 行 管 理 [J].中 國 給 水 排 水 ，2006，11（10）：101～ 103.