谈超高层建筑物给排水设计要点

2015-08-15张建亮

居业 2015年24期

张建亮

(山西一建集团有限公司，山西太原030012)

在高层建筑中，给排水设计主要分为生活给排水系统和消防用水系统，由于两个部分的功能存在明显区别，因此在实际的设计工作中需要区别对待。从超高层建筑的自身特点来讲，在给排水系统的设计中，需要根据建筑特点以及用水需求进行给排水系统的分区设计，最终再将其统一为一个整体，实现完整的给排水系统设计。

1 生活给排水系统设计

建筑物内部生活给水系统应该满足竖向分区的基本原则。在建筑高度超过100m之后，最好利用垂直串联的供水方式进行供水。对于实现功能分区的高层建筑而言，应该结合其实际情况选择合理的供水方式。例如，一个超高层建筑，其属于住宅楼，总层数达到了42层，高度为126m，层高为3m。其生活给水分区按照功能不同，具体划分如下:负二层到地上二层划为1区，由市政管网直接进行供水。三层到十二层划为2区，有设置在2区的变频泵组进行供水。十三层到二十二层划为3区，二十三层到三十二层划为4区，三十三层到四十二层划为5区，这几个用水分区均由对应的供水泵组进行供水。根据该超高层建筑的实际给水系统分区不难看出:(1)该高层建筑主要使用变频供水的方式，能够最大程度贴合建筑的实际用水需求，不仅可以保证供水质量，还可以减少供水能耗。其次，在各个分区使用的变频供水泵组，其低谷流量和高峰流量之间的差值越小，水泵在高效区段运行的时间也就越长，能够最大程度实现节能。(2)在住宅项目中，供水水泵所服务的用户越多，流量值就更加稳定均匀。再次，供水水泵能够实现的供水楼层和受水器具的承压能力具有直接的关系，依据相关规定:“卫生器具最大承压不得超过0.6 MPa。”按照给水分区的计算公式n=(0.6－p)/h计算最大的供水层数(3)该楼层没有设置设备层，因此无法实现串联给水。

2 消防系统设计要点

就消火栓系统而言，大部分超高层建筑的消火栓系统都是通过临时高压给水系统进行供水，依照相关规定，消火栓栓口应该保持1.0MPa以下的静水压力，在栓口静水压力超过1MPa之后，就需要进行分区。进行分区可以使用减压阀、水泵或是减压水箱进行。直接采用水泵进行分区，就是在不同的消防系统区域设置独立的消防泵，然后将各个区域的消防泵并联起来，构成完整的并联系统。就自动喷水灭火系统而言，在建筑物高度超过100m之后都应该设置自动化的灭火系统，同时配水管道应该保持1.2MPa以下的工作压力。在设计喷水灭火系统时，需要按照报警阀所覆盖的楼层进行分区，并且尽可能使消火栓系统、生活给水系统和分区相配合，以免出现横管太过分散的情况。不仅如此，对喷头数量也应该进行适当控制，对湿式系统最好确保单个报警阀所控制的喷头数量在800个以下，而对干式系统最好确保单个报警阀所控制的喷头数量在500个以下。此外，还需喷头最低位置和最高位置之间的高差进行控制，使其保持在50m以内。

3 管材选型和减压措施

3.1 管材选型

在管材方面，首先应该对给排水管道的压力要求予以全面考量。比如，在给水压力超过1.0 MPa时，就应该选择强度足够高的金属管。强度高的金属管主要有不锈钢管、无缝钢管以及厚壁镀锌钢管等，在实际的给排水设计时应该从适用性、经济性等方面作出综合考量。其次应该对卫生情况进行考虑，尤其是生活给水系统更是应该确保管材的卫生，比如可以使用涂塑钢管、衬塑钢管等。在连接管道的方式上，沟槽、法兰和焊接等形式能够超出管材自身的抗压强度，所以应该优先考虑高压管道连接方式。最后，对于排水管道而言，可供选用的管材很多，像HDPE排水管、PVC－U排水管等，都是比较常用的。在阀门方面，需要根据工作压力和实验压力确定合适的阀门型号以及材质。若是给排水系统没有设置泄流装置，还需要加强对水锤效应的考虑。此外，在水泵接合器方面，依照“高规”的具体要求，合理设置水泵接合器。

3.2 减压措施

在给水系统方面，减压措施主要包含了减压阀、安全阀、减压孔板以及节流管等。减压阀在给水系统分区中使用较多，一般分为可调式和比例式。可调式的减压阀能够在0.7MPa范围内实现压力的有效调节，但应该确保调整前后的压力差不超过0.4 MPa，在环境较为安静的场所不应该超过0.3MPa。泄压阀和安全阀一般可以用在给水系统压力最大的区域，如减压阀组件处、水泵出口等地方。减压孔板能够通过减压作用实现限流，一般在管网末端设置。在排水系统方面，为了避免水流对排水管冲击造成损坏，需要设置一定的消能措施。一般情况下，可以通过管道偏置、乙字弯等手段消除水流冲击力，此外还可以使用螺旋消音排水管或苏维托系统，也能实现消能。在立管的转折处设置支护支架，也可以减弱水流对管道形成的冲击，能够起到预防管道损坏的作用。