超高层建筑给排水系统设计要点探讨

摘要：文章以珠峰科创中心项目为例，从超高层建筑给水系统设计、排水系统设计方面探讨了超高层建筑给排水设计中的技术要点，并提出了超高层给排水设计中的注意问题，以供给排水设计人员参考。

关键词：给水系统；排水系统；设计注意事项

1工程概况

珠峰科创中心项目地块位于珠海市斗门区井岸城区南端、尖峰山脚下，珠峰大道西侧，属于斗门区门户位置。该工程为一类高层甲级写字楼，地上29F，地下2F，建筑主体高度129.9m。其中：地下1、2层为汽车库（地下2层含人防）、水泵房、空调机房及发电机房等设备用房，1～2F裙楼为办公大堂、会议中心及餐饮，3～22F为办公区，23～29F为酒店式办公区，市政给水管径为DN200，水压为0.30MPa，抗震设防烈度为7级。

2建筑给水系统设计

2.1优选给水方式

超高层常见的供水方式有如下几种：（1）分区无水箱并联供水方式；（2）分区有水箱并联给水方式（屋顶设水箱）；（3）分区串联供水方式（只设置转输水箱，变频供水）；（4）分区串联供水方式（设置高位水箱，定频给水）。据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2009）第3.3.6条规定：建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串联供水方式。该供水方式常见于超高层建筑，特点是给水管材及接口承压小，安全性较高；缺点是设备较为分散，自动控制要求比较高，维护不便，上区供水受下区限制，中间避难层设置的水泵运行过程中发出的振动和噪音对上下层有影响。占用建筑上层设备房面积，多次设置转输水箱带来二次污染的风险。因该工程属于超高层建筑中建筑高底的较低类别，结合工程的实际情况考虑系统设置的合理性，酒店式办公部分采用热水箱和热水供水泵式集中供热系统，为保证酒店式办公区冷热水压力平衡，最终采用分区有水箱并联给水方式。此给水方式系统较简单，供水较可靠；酒店式办公区采用水箱重力供水，水压相对（分区无水箱并联供水方式）更稳定；避难层未设生活转输泵房，对避难层上下层的楼层无振动及噪声影响；设备集中布置，便于维护管理。但同时也存在安全隐患，管道底部承压较大，对管材配件承压能力要求高，对施工工艺要求较严格。室内给水设计按不同性质的用水单位设置独立供水系统：-2F～2F生活用水由市政管网直接供水；3F以及上楼层采用变频设备供水，共分为4个分区：（1）办公区低区3～9F；（2）办公区中区10～16F；（3）办公区高区17～22F；酒店式办公区高区23～29F，由高位水箱供水（其中高区28～29F给水由变频供水设备加压供水）。变频供水设备配套变频控制柜，全变频交替运行。酒店式办公区高区给水加压泵的启停由屋顶高位生活水箱水位控制。

2.2供水设施安全可靠设计节点

在智慧水务建设的背景下，生活水泵房采用二次供水智能化管理，标准化设计独立的生活泵房，采用优质品牌水泵、水箱、阀门阀件等设施，以及网络信息化日常管理，实现远程监控、自动预报警、数据统计分析，优化管理效率。为应对市政停水时裙房部分对供水的需求，采取应急措施。即办公区低区供水总管设一旁通支管并设闸阀1（平时关闭），市政供水总管接入地下室后设闸阀2（平时开启），后设不锈钢波纹管（法兰连接），续设控制闸阀3（平时开启）。当市政供水停水时，办公低区供水旁通支管闸阀1后管道接入不锈钢波纹管，关闭闸阀2同时应急开启闸阀1，则暂时可由加压供水区供市政供水分区用水。

2.3热水系统选择

热水供应系统的垂直分区与给水系统分区一致，工程将热水系统分为低区和高区，低区由屋顶热水箱重力供水，高区由自动水泵加压供水。采用机械强制同程循环供应系统，可定时供热，也可全天供热。热水供应系统设置专用温控设备控制系统运行。热源通过技术经济比较，热水制热系统采用设置在屋顶的风冷式热泵全热回收机组和太阳能热水系统联合生产卫生热水，优先用太阳能供热系统，当太阳能不足部分由风冷式热泵全热回收机组提供。值得一提的是，太阳能采用电镀黑铬平板集热器，双循环产水量高、激光整版焊接，电镀黑铬吸热板芯，全铜流道，超白布纹钢化玻璃，不爆管、可承压、耐高温、不结垢，安装简便，使用期间维修维护费用极低，使用寿命比普通集热板长。

3建筑排水系统设计

采用污、废合流制，地上采用重力流排水方式，地下采用压力流排水方式；生活污水经化粪池处理后排入室外污水排水系统；厨房、餐厅含油废水经隔油池处理后排入室外污水排水系统。排水系统竖向分区结合建筑主体功能分区，排水采用分区单独排放方式，餐厅及厨房为排放一区、办公区为排放二区、酒店式办公区为排放三区，排水系统各自独立互不干扰。雨水排水系统设计时，考虑裙房屋面因受塔楼侧立面影响，受水面积偏大，裙房为大型会议及大型宴会举办功能，对净高有一定的要求，而重力流排水悬吊管影响净高且管径大，优先采用虹吸排水系统；塔楼屋面高度较高，虹吸排水系统在设计工况下的屋面雨水势能无法消耗完，余压较大，可导致超标雨水进入系统，使最大负压超出设计值，损害系统，故塔楼屋面排选用重力排水系统。在溢流口设置时，塔楼因外立面为幕墙围护，溢流口设置较难实现，屋面雨水设计重现期为50年一遇。

4超高层给排水设计需要注意的问题

（1）为提高用水品质并结合珠海临海城市海洋气候对管材腐蚀的影响，设计过程中尽可能合理布管，室内管道尽可能设在干燥区域，避免穿越潮湿区；加强明露管的防护措施，做“四油三布”加强防腐，即刷一层沥青油，缠一层玻纤布，再涂刷一层沥青油，再缠一层玻纤布，最后再涂刷二层沥青漆和缠一层玻纤布。（2）排水立管不设消能弯头，转折消能易形成水跃，降低排水能力；排水立管转弯处水跃会造成横管堵塞，应避免2个45°弯头连接方式。（3）立管接口不能设于楼板中，采用加长三通穿越楼板。（4）防脱接头：柔性接口铸铁排水管材抗拉拔能力较弱，在横支管、底部弯头及横干管等关键接口节点采用防脱加固措施，提高接口抗水流冲击能力和水压承载能力。（5）排水立管采用A型或B型法兰承插柔性接口铸铁管时，由于管材自身重量，插口端与承口底部间隙不容易保障，在温差大的环境易造成管道因膨胀挤压破裂，可采用减震补偿密封胶圈。

5结束语

在进行超高层给排水设计时，不仅要考虑设计的安全、节能、节水要求，更要对一些细节问题进行提前分析及把控。严格按照设计规范和要求，结合工程实际情况进行系统分析，以提高建筑给排水设计质量，满足人们的使用需求。

参考文献：

[1]GB50015—2009,建筑给水排水设计规范[S].

作者：向英 单位：中机国际工程设计研究院珠海分院