超高层建筑给排水设计问题探讨

2018-01-26秦建明余平伟胡迎伟

中华建设 2018年8期

关键词：管径水箱水泵

秦建明余平伟胡迎伟

本文针对超高层建筑给排水设计问题，做了简单的分析。给排水系统设计的质量，直接影响着建筑工程的使用效果。基于此，深度分析此课题，提出超高层建筑给排水设计把控要点，供相关人员参考。

一、超高层建筑给排水系统特点分析

1.静压要求大

由于给排水系统运行的环境复杂，对管道材料的质量，有着较高的要求。在具体建设中，要做好竖向分区，保证系统运行的安全性、可靠性以及稳定性。

2.消防设施要求较为严格

高层建筑结构具有复杂性特点，加之功能多样化。在设计给排水系统时，需综合分析，明确消防用水需求，进而保证人员生命及其财产安全。

3.防震以及防噪声要求高

设计给排水系统，需要考虑到管道使用时产生的振动和噪声等问题，优化系统设计，保证其稳定运行。

二、超高层建筑给排水方案设计分析

1. 生活水池和消防水池要分开建设

从保护水质防止二次污染以及消防泵定期试水维护保养需求角度来说，生活水池和消防水池应分开设置。当生活泵组和消防泵组为多泵设计时，可采用设置吸水总管方式，这对优化地下室设计，提高地下室面积利用率，减少工程造价，有积极作用。

随着人们对用水品质需求不断提高，对工程造价也十分关注。担心生活用水以及消防用水分别设置贮水池，会增加工程造价，同时因消防水池内的水长期滞留不能定期更换而使得消防用水变质发臭。其实，运营管理措施到位并采取合适的技术措施，完全可避免上述问题的发生。首先需要保证消防用水为合格的自来水，其次应定期向贮水池内添加氯酚杀菌剂，做好贮水池开口以及通气部分的防尘以及防虫措施，再有应定期放空贮水，定期换水。只要技术措施应用到位，采用生活用水和消防用水分建贮水池的方式，不一定增加造价。且还能够提高地下室平面及空间的利用率，有利于地下室生活和消防系统加压供水设计方案优化。

若消防给水系统采用设置公用吸水总管的做法，需注意以下要点：（1）消防水泵要为自灌式吸水，吸水总管伸入消防水池的引水管不宜少于2条，当一条引水管发生故障时，其余引水管应能通过全部设计流量，且引水管上应设闸门。并应满足规范GB50974-2014对消防水泵吸水的规定要求。（2）吸水总管应该按照最大可能出现的流量来选择管径。吸水总管流速宜控制在0.8m/s左右，而消防水泵吸水管的直径小于DN250时，其流速宜控制在1.0～1.2m/s；当消防水泵吸水支管的直径大于DN250时，其流速宜控制在1.2～1.6m/s。（3）水泵吸水管与吸水总管的连接，应采用管顶平接或高出管顶连接，当受场地限制，不能采用管顶平接或高出管顶连接时，吸水总管上应有可靠的排气措施，保证能排出吸水总管内所有空气。

若生活给水系统采用设置公用吸水总管的做法，需注意以下要点：（1）生活水泵要为自灌式吸水，吸水总管伸入水池的引水管不宜少于2条，当一条引水管发生故障时，其余引水管应能通过全部设计流量，且引水管上应设闸门。（2）吸水总管应该按照最大可能出现的流量来选择管径。吸水总管流速宜控制在0.8m/s左右。（3）水泵吸水管与吸水总管的连接，应采用管顶平接或高出管顶连接。

2.室内给水供水方式

对于高层建筑，室内给水建议采取分区恒压变频供水方法。如果高层建筑由屋顶水箱供水，水箱供水压力过低，最上面的2～3层水压以及水量较小，则难以满足热水器和淋浴设施供水的需求。采取分区恒变流量供水方式，通过合理分区，选择性能较高的供水泵以及变频器，保证设定的压力，不仅能够达到恒压供水效果，还能够提升水的品质。使用水箱供水，在夜间运行水压升高时，或者启动水泵时，水箱进水，供水压力由用水点以及水箱高差决定。一般来说，高差越大，则供水压力越大。基于此，建筑顶层供水压力最小。若水箱难以及时补水，水位则更低，压力则更小。即使建筑顶层热水器和淋浴设施能够打开，供水量也比较小，难以正常发挥作用。对供水压力不足问题，要从增加供水压力或者减少管道阻力方面入手，制定相应的方案。采取以下措施：（1）提高水箱的底标高，增加用水点和水箱之间的高差。（2）水压不足的用户每户增设增压泵。可基本解决供水压力问题，但水泵安装在室内噪音很大，开启时不但对住户有影响，而且会通过管道传给其他用户。（3）其他给水设备。基于气压给水系统运行原理，水经过水泵加压后，送到压力罐以及用户。随着气压罐内水量增加，水罐内部空气被压缩，压力增加。当压力升高到最大工作压力时，压力控制器会自动关闭水泵。用户用水时，气压水罐里的水在压缩空气的压力下被送至水管网，随着气压水罐内水量的减少，空气体积膨胀，压力减小，当压力降至设计最小工作压力时，水泵再次启动。（4）分区恒压变量供水系统。

三、超高层建筑给排水设计要点

1. 精准计算管径

开展超高层建筑给排水设计，为保证设计的效果，尽可能采取分区供水的方式，合理划分供水区域。按照泵房供水的实际范围，结合高层建筑物的实际分布，合理地增减楼层，精准计算管径，再进行分区，进而减少管材浪费。需要注意的是，在进行管径计算时，要结合建筑供水和排水的实际情况，既要满足给排水需求，还需要做好经济性的把控。

2. 做好前期配合工作

设计人员在开展给排水系统设计前，要全面了解建筑结构，避免出现管路设计不合理问题，影响给排水系统的使用效果。在实际工作中，要和相关专业人员全面沟通，避免出现管线交叉问题。设计人员可以充分利用现代化设计手段，比如BIM技术和CAD软件等，进行给排水系统优化设计。通过对设计方案进行问题排查，在设计阶段做好设计质量的把控，尽量减少变更，保证建筑给排水系统的运行效果。

3.做好综合布置

在超高层建筑给排水设计中，需要设置大量的管道，加之管线类型较为复杂，增加了设计的难度。基于此，为了保证管线设计的合理性和科学性，要将综合布置放在最前面，保证给排水系统设计方案的可操作性以及准确性，以免后期出现建筑使用和维护检修难题。在设计的过程中，应从整体出发。除此之外，要做好美观性的把控。

4.做好常见问题的处理

（1）检查口以及立管消能装置问题。从实践应用效果来说，对于检查口，宜每层设置1个。在建筑最底层和2层以上，且安装了卫生器具的建筑最高层也应该设置检查口。关于消能装置的设置，一般来说要在排水管转换的最底层设置1个，接着每隔6层设置1个。（2）通气立管设置问题。对于通气立管的设置，要严格按照相关规范进行，若实际流量不在规定范围内，要使用管径大一号的排水立管以及通气立管。在超高层建筑给排水设计中，会遇到各类问题，为了保证设计成果的质量，需要做好设计阶段的把控，进而保证给排水系统功能的发挥。