超高层建筑给排水系统设计与探讨

刘平丽

摘 要:随着我国社会与国民经济的迅速发展,其带动了城市化建设水平的逐步提高,超高层建筑物在给排水系统设计方面出现的问题就越显突出。对于我国超高层建筑给排水的设计工作来说,主要问题是如何能够将现有的设计模式进行加强和优化以实现最大限度地节约材料和能耗的目的,这也是当今摆在我们工程设计人员面前的一个不可回避的问题。本文作者主要将介绍超高层建筑给排水工程系统的设计,并根据自身的工作经验对在超高层建筑给排水系统设计中若干问题以及基本要求作进一步探讨和分析。

关键词:超高层建筑给排水系统设计与探讨

中图分类号:TU976 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0045-01

1 超高层建筑给排水系统设计的基本要求

1.1 生活给水系统

超高层建筑给水系统包括室外给水系统和室内给水系统两部分。室外给水系统要求在城市内部形成一种环网,可提供生活、生产以及消防用水,而室内给排水系统必须要求室内的生活用水与消防用水分开设置,同时室内的生活冷水可采用串、并联的组合供水系统方式。

选择合理地给水方式是超高层建筑生活给水系统设计的关键内容。对于超高层建筑,城市给水管网一般都不能够完全满足高楼层居民的生活用水要求。因此,一般的办法是采用分区给水的方式,即由低楼层设置专门的加压装置以便再加压为高楼层用户供水。分区设置水箱和水泵,低区水箱兼作上区的水池。水泵分散布置,自下区水箱抽水供上区用水。这种方式具有设备简单、能源消耗少、无须设置高压水泵和高压管线的优点。其缺点是:设备分散,管理不便,上区供水受下层的控制,水箱容积较大将增加结构的负荷和造价。分区设置水泵和水箱。水泵集中布置在地下室内。具有各区独立运行互不干扰、供水可靠、管理方便、能源消耗较少的优点。

避难层是高层建筑中用作消防避难的楼层。一般建筑高度超过100m的高层建筑,为消防安全专门设置的供人们疏散避难的楼层。避难层设置转输水箱在超高层建筑中大概设计每隔15层左右会设置一个避难层兼设备层,目的在于可利用第一个避难层以及每隔一个避难

层设置中间转输水箱,每两个避难层之间的楼层有一个大区采用一组变频水泵加压给水,每个大区同时采用减压阀分为两个小区,而转输水泵采用液位控制启停的工频泵。这样一来,基本上只用在第一个避难层及第三个避难层设置中间转输水箱,可以有效地减少设备房占用面积。另外,由于超高层或高层建筑物对于压力的稳定性能要求一般都比较高,为了能够避免变频加压给水出现用水热度不稳定的情况出现,可以采用屋顶水箱重力供水更为经济合理。

1.2 生活排水系统

建筑内部排水系统的任务是接纳污、废水并将其排到室外。排水系统由卫生设备、排水管系、通气管系、清通设备、抽升设备等组成。超高层建筑生活排水系统通常采用雨、污分流制。由于地下室污水有时候无法通过自流彻底地排到室外,故而可采用潜污泵抽升排出。消防电梯机坑也可采用排水泵抽水排水,厨房及餐厅可以单独地排至裙楼半地下层的污水处理池、建筑主楼层一般可考虑设计一种采用粪、污立管和专用通气管三管制的排污排水方式,尤其是在每一个卫生间内部设置特殊的通气支管装置可以有效达到改善楼层排水质量和减低噪声影响。因此,对于超高层建筑给排水设计中针对污水排放一定要做好相关的预处理工作之后,方可排出。

1.3 雨水系统

超高层建筑屋面雨水系统目前被广泛采用的是有组织内排水系统的设计模式。裙楼屋顶可考虑设计采用虹吸压力流的排水办法,主楼屋面采用重力流排水。本着雨水可利用回收的节能理念,可将雨水收集后直接回用,应优先考虑用于小区杂用水、环境景观用水和冷却循环用水等。

通常,建筑室内雨水管材按照规定,重力流主要采用柔性抗震排水铸管,节套式柔性接口,压力流采用HDPE排水管材,热熔连接;而室外雨水排水管材普遍采用高密度聚乙烯双壁波纹管(PVC-u)排水管材。

超高层建筑给排水系统管材的选用是个应给予足够重视的问题,其选用原则主要是依据:

(1)先选择执行国标的产品,消费者在购买管材是应注意观察管材上是否标明执行国标,如执行的是企标则应引起注意。(2)注意观察管材外观,管材应光滑、平整、无气泡、变色等缺陷,色泽均匀一致,无杂质,壁厚均匀。(3)应注意给水管材的压力等级,注意选择满足实际使用要求的压力等级。一般来说热水管宜选用管系列S为2.5以下的管材,也就是外径20的管材壁厚宜3.4mm以上,外径25的管材壁厚宜4.2mm以上。(4)管材应有足够的刚性,特别是排水管材,用手按压管材时不应产生变形。

2 超高层建筑给排水系统设计中若干问题的分析

2.1 超高层建筑屋面落水管可兼做喷淋末端试水排水管道

超高层建筑多为框架结构,由于自身的竖向管道设置较多,则必须要占掉一部分有效的建筑面积。对于工程设计人员来讲,如何合理地对现有拟建给排水管道系统进行设计优化,是在能够保证不影响建筑施工功能的前提下尽量减少竖向给排水管道的设计数量,这样一来既可以节约施工材料也可以有效节省建筑面积和使用空间。

2.2 冷却循环水系统的设计与节能问题

通常,超高层建筑如果安装了中央空调冷却循环水系统,应结合超高层建筑的主楼层、裙楼以及室外场地之间的位置关系,优化设计选择中央空调冷却循环水系统的中心冷却塔的布置方位。如果在各种环境条件允许的情况下,能够在室外场地上直接设计布置冷却塔确实也是一个非常不错的设计思路。由于中心冷却塔的位置与中央空调的位置远近将直接会影响到整体给排水工程的造成成本,而且设计冷却循环水系统的管线长度也应尽量避免管道的水头损失。同时,中心冷却塔设置位置降低也会减小冷却循环水的飘失水量,且在一定程度上会避免冷却塔补水系统的二次加压,起到节能环保的效果。

3 结语

我国人口众多,资源供需紧张,矛盾日益严重。关于超高层建筑给排水设计工作也必须以节能和环保作为最基本的设计要求和目标,这就要我们在具体的设计工作中充分掌握和理解设计中的每一个细节问题和基本要求。本身超高层建筑给排水设计是一项事无巨细的工作,认真和严谨的工作态度才是决定于工程成败的主要原因。我们应站在设计节能和发展的高度,遵照我国现行设计规范,运用给排水设计原理,通过有效合理的优化设计手段以寻求现代城市未来的可持续发展。

参考文献

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