超高层公共建筑给排水设计

罗彬桦 广西华蓝工程管理有限公司

何高洁 华蓝设计（集团）有限公司

1 工程概况

本文以大嘉汇•尚悦二期（12#楼）为例，该项目是一栋以商业、办公为主的超高层综合性办公楼。大嘉汇•尚悦二期12#楼（以下均简称为12#楼）建筑总高度为149.60m，地下3层，地上39层。其中1~9层为商业，10~39层为办公（其中15与30层为避难层）。总建筑面积为45737.84m2，其中计容建筑面积45737.84m2。

2 给水系统

2.1 用水量计算

本项目水源的摄取完全来自市政自来水，从西侧和南侧两个方向搭建供水管网，将市政自来水引入到建筑内部，满足建筑消防和生活用水的需求。给水、消防系统分别设水表计量。12#楼属于超高层公共建筑，按照现有的给排水设计标准，超高层公共建筑的用水量要从使用性质、规模这两方面展开综合分析，以集体宿舍、旅馆及公共建筑生活用水进行定额，对变化系数展开相关计算工作，确定用水量实际情况。

综合具体情况计算可知，商业结构每日生活用水量控制在每平方米8L左右，商业营业时间为12h；办公区域每日生活用水量控制在每人50L，办公时间在8h左右。在设计阶段，因项目未投入使用，在进行用水量的设计计算时，往往无法获得确切的办公人数，所以会将办公室的人数按照每人5m2~7m2进行估算，计算用水量情况，同时还要考虑到管网漏失水量情况，保证每日用量估算的准确性。

2.2 给水分区

关于给水分区的科学化分，应从用途、层数、使用要求、设备性能、维修管理、节水节能等多方面展开综合分析和考量，注重给水分区划分的合理性、可靠性。12#楼属于超高层公共建筑，建筑高度超过100m，设计中，对于低于100m的建筑结构可采用垂直分区及并联供水的模式；而高度超出100m的建筑结构要求利用垂直串联供水的模式。

给水压力应控制在0.35MPa以内。给水系统分为7个区。-3~2层为市政区，利用市政给水管网压力直接供水；3~8层为加压1区，9~14层为加压2区，15~20层为加压3区，21~25层为加压4区，26~30层为加压5区，均由地下室不锈钢生活水箱和变频恒压供水设备联合供水；31~39层为加压6区，由设置在30层水泵房内的转输生活水箱和变频恒压供水设备联合供水。该供水方式供水可靠，设备与管道较简单，投资较节省，能源消耗较小，广泛应用于超高层公共建筑。但因转输加压水泵设在上层，振动和噪声干扰较大，因此给水泵房的设置在满足GB 50015《建筑给水排水设计标准》中“民用建筑物内设置的生活给水泵房不应毗邻居住用房或在其上层或下层，水泵机组宜设在水池（箱）的侧面、下方，其运行噪声应符合现行国家标准GB 50118《民用建筑隔声设计规范》的规定”要求的同时，给水泵房还应采用以下减振防噪措施：①应选用低噪声水泵机组；②在吸水和出水管上安装减震设施；③机组基础结构上安装减震设备；④搭设的支架、吊架以及墙板、楼板位置需要设置阻隔传声装置；⑤墙壁、天花板等位置可以使用吸音材料抑制噪声扩散。

图1 给水加压水泵隔振安装示意图

3 排水系统

3.1 污水系统

污水和废水的排放以合流制处理方式为主，最高日污水量要在最高日用水量的90%左右，室内±0.000以上的污水直接利用自身重力沿着管道排放到室外指定位置。地下水内的污废水则要利用潜水泵加速排放，快速收集到室外雨水井内，进行集中处理。生活污水在进入到化粪池后，要按照现有规范标准加以处理，达到排放指标要求后方能排到市政污水管网内，降低污染力度。12#楼污水立管需设置通气立管，确保每层联机的有效性，可靠性，加强建筑排污能力，满足排水设计流量的要求。

3.2 雨水系统

本项目以雨污分流制的方式对雨水实行科学处理，屋面上直接设置重力流雨水系统，实现雨水的收集和排放处理，同时根据项目具体特征及气候变化情况，科学规划雨水排水管道，提高雨水处理效率。12#楼作为超高层公共建筑，在设计中要重点关注雨水排水管道的设置，按照能够抵抗暴雨10年以上规格开展设计工作，保障各项取值的合理性、科学性。在雨水排水管道和遗留设施总排水能力规划上，确保其不低于50年，满足雨水流量设计要求。同时在屋面上设置87型雨水斗、女儿墙增设溢流口。

3.3 排水管材选型

12#楼属于超高层公共建筑，高度在100m以上，排水管道承载压力相对较大，所以在管道选材上应展开多方思考和分析。以往管材多是以PVC-U、HDPE等塑料排水管为主，但因为材料自身性能及连接方式的不科学，管道承受压力较小，难以保证使用安全。

鉴于此，在设计过程中，污水立管可采用柔性接口排水铸铁管，以卡箍接口或法兰承插接口的方式加以连接，雨水立管可选用热浸镀锌钢管，利用沟槽卡箍对其加以连接，如果雨水立管长度在50m以上，需在中部区域安装不锈钢膨胀节，减少位移问题的出现。

4 中水处理

超高层公共建筑具有高度高、功能复杂等特征，所以在中水系统设置中，需要科学利用水资源，注重供水分区处理，同时将循环及重复利用等技术融入其中，促进水循环，降低不必要的损耗。

4.1 设计条件

中水水源为优质杂排水（收集1~9层商铺卫生间废水，即洗手盆盥洗排水）。中水原水量为85m3/d，按12h连续运行计算，时处理水量为7.5m3/h。中水处理后回用于1~9层商铺卫生间冲厕。12#楼中水处理设备设置在地下二层。中水处理流程分段指标如表1所示。

表1 中水处理流程分段指标

4.2 工艺流程及操作要求

中水处理工艺流程如图2所示。

图2 中水处理工艺流程

中水处理系统直接采用自动和手动控制相结合的方式加以设置，实现对动力设备的实时掌控，准确了解运行状态及流量参数变化特征。

系统控制要求：（1）机械格栅由定时器控制，根据来水中杂物多少，由定时器确定每小时运行的时间长短。（2）原水提升泵由调节池的水位控制，调节池的最低水位自动停泵，液位达到启泵液位时自动启动水泵。（3）潜水排污泵单纯利用集水坑液位进行把控。（4）风机主要依据运行情况由定时器控制及与原水提升泵联动：①正常时主要由定时器设定风机的开停时间和备机的定时投入；②正常时备机由人工或定时器控制定时切换，故障时要求备机自动投入。③一般要求风机与原水提升泵联动，在污水提升泵停止时也停止送风，只有在污水泵正常运行时，风机才可启动或有备机投入，但在试车和培养生物膜时，不需联动，可设在手动控制上。（5）以中间水池水位变化完成对加压泵的管控。（6）投药装置与滤前加压泵联动。

4.3 系统运行管理

定期做好设备、仪器的检查和维护，确保其稳定运行。建立健全运行台账制度。格栅、毛发聚集器应定期清理；爆气量可根据池中溶解氧调节；过滤以及混凝剂的投加可根据实际运行经验确定操作流程。

5 结束语

总之，超高层公共建筑给排水设计的复杂性强，在设计过程中需要结合建筑的特点及功能要求，对给排水系统展开科学设计，合理选择系统和设备管材，实现给排水管道的科学连接和处理，以此促进给排水系统的稳定安全运行，进而发挥出建筑给排水的最佳功能，为人们打造良好的使用空间。