超高層建筑給排水設計解析

1、<p>　　超高層建筑給排水設計解析</p><p>　　摘要：近年來，我國的超高層建筑事業(yè)發(fā)展十分迅猛，加強超高層建筑給排水設計的研究是十分必要的。本文作者結合多年來的工作經驗，對超高層建筑給排水設計進行了研究，具有重要的參考意義。 </p><p>　　關鍵詞：超高層 避難層 轉輸水箱 大空間 </p><p>　　中圖分類號：[TU208.3] 文獻

2、標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1工程概況 </b></p><p>　　本工程為營業(yè)、辦公樓綜合體建筑。地下室為三層，辦公塔樓地上共51層（含北裙樓四層），建筑總高度為240m。北裙樓、南配樓地上共4層，建 </p><p>　　筑總高度為24m。玻璃通廊為鋼結構玻璃采光頂，建筑高度為27m?？偨ㄖ娣e：18.7萬m2。

3、 </p><p><b>　　2給排水系統(tǒng)設計 </b></p><p>　　2.1生活給水及中水系統(tǒng) </p><p>　　本工程從周圍道路上的城市給水管道上接二根DN300的引入管。在建筑周圍形成環(huán)狀給水管道作為生活、消防水源。供水壓力按0.20MPa考慮。生活給水系統(tǒng)分區(qū)如下：1區(qū)：-3~2層利用市政管網直接供水；2區(qū)：3~8層由生活水

4、箱加變頻設備聯(lián)合供水。（生活水箱及變頻設備均設于地下3層）3區(qū)：9~15層由19層生活水箱重力供水。（生活水箱設于19層避難層）4區(qū)：16~22層由33層生活水箱重力減壓供水。（生活水箱設于33層避難層）5區(qū)：23~29層由33層生活水箱重力供水。（生活水箱設于33層避難層）6區(qū)：30~38層由屋面層生活水箱重力減壓供水。（生活水箱設于屋面層）7區(qū)：39~46層由屋面層生活水箱重力供水。（生活水箱設于屋面層）8區(qū)：47~51層由生活水箱

5、加變頻設備聯(lián)合供水。（生活水箱及變頻設備均設于屋頂生活泵房）按照城市總體規(guī)劃，本工程中水可由市政中水管網供給。目前市政中水管網還未建成，暫由市政自來水管網供水，待將來市政中水管網建成后再接至中水管網，同時斷開與自來水管網的連接。本工程中水除用于室內沖廁外，同時用于室外綠地澆灌、道路及場地灑水等。中水系統(tǒng)分區(qū)與生活給水系統(tǒng)相同。 </p><p><b>　　2.2熱水系統(tǒng) </b></

6、p><p>　　2層食堂操作間由設置于地下1層鍋爐房的2臺全自動燃氣熱水器供應熱水。系統(tǒng)采用機械循環(huán)，設置熱水循環(huán)泵。其余衛(wèi)生間內熱水均采用分散式熱水系統(tǒng)。采用電熱水器供應熱水。 </p><p>　　2.3生活污廢水系統(tǒng) </p><p>　　室內排水采用污、廢分流制，所有生活污廢水立管均設置專用通氣立管。 </p><p><b>

7、　　3消防工程設計 </b></p><p>　　3.1消火栓給水系統(tǒng) </p><p>　　本工程室內、外消火栓系統(tǒng)用水量分別為40L/S、30L/S。本工程室內消火栓系統(tǒng)設3個區(qū)：1區(qū)（地下3層~19層），2區(qū)（20～33層），3區(qū)（34～51層）。1區(qū)消火栓系統(tǒng)由地下3層消防泵房內的消火栓加壓泵供水，由33層避難層的水箱重力出水穩(wěn)壓；2區(qū)消火栓系統(tǒng)由19層避難層消防泵房內

8、的消火栓加壓泵供水，由屋頂消防水箱重力出水穩(wěn)壓；3區(qū)消火栓系統(tǒng)由33層避難層消防泵房內的消火栓加壓泵供水，由屋頂消防水箱間內的消火栓增壓設備穩(wěn)壓。 </p><p>　　3.2自動噴水滅水系統(tǒng) </p><p>　　由于地下車庫設置機械式雙層停車，因此自動噴水滅火系統(tǒng)水量按35L/s計算。本工程自動噴水滅火系統(tǒng)設3個區(qū)：1區(qū)（地下3層~14層），2區(qū)（15～32層），3區(qū)（33～51層）。

9、地下1層、19層及33層采用預作用系統(tǒng)，其余各層均采用濕式系統(tǒng)。1區(qū)自噴系統(tǒng)由地下3層消防泵房內的自噴加壓泵供水，由33層避難層的水箱重力出水穩(wěn)壓；2區(qū)自噴系統(tǒng)由19層避難層消防泵房內的自噴加壓泵供水，由屋頂消防水箱重力出水穩(wěn)壓；3區(qū)自噴系統(tǒng)由33層避難層消防泵房內的自噴加壓泵供水，由屋頂消防水箱間內的自噴增壓設備穩(wěn)壓。 </p><p>　　3.3消防水池的設計 </p><p>　　消

10、防水池貯存3小時室內消火栓用水量及1小時自動噴水滅火系統(tǒng)和大空間智能滅火系統(tǒng)的用水量，其消防容量為：558m3。將空調補水貯存在消防水池，可避免消防水池長期儲水不使用，影響水質。貯存空調日補水量的20%，其容量為150m3，消防水池總容量為：708m3(分兩格設)，為確保消防水量不被動用，將空調補水泵吸水管于消防水面標高上開DN20小孔。 </p><p>　　3.4自動氣體滅火系統(tǒng) </p>&l

11、t;p>　　地下室及避難層的高低壓配電室、變壓器室及五、六層信息中心等場所均采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。 </p><p>　　3.5大空間智能型主動滅火系統(tǒng) </p><p>　　北裙樓與南配樓之間的玻璃通廊為四層共享空間，建筑高度為27m。《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》5.0.1A條規(guī)定：“自動噴水滅火系統(tǒng)保護的非倉庫類高大凈空場所的最大凈空高度為12m”。[1]系統(tǒng)不能有效地保護玻

12、璃通廊，因此本工程采用大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)。保護系統(tǒng)設計流量按6臺裝置同時噴水設計，設計流量為30L/s。消防用水由設在19層避難層消防泵房的消防水箱供給，消防水箱貯存1個小時的大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)用水量。室外設置水泵結合器與大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)管網相接。 </p><p><b>　　4技術問題總結 </b></p><p>　　4.1供水方

13、式的選擇 </p><p>　　目前，供水系統(tǒng)常見的主要有以下四種形式： </p><p>　?。?）儲水池－恒壓水泵－高位水箱供水方式。 </p><p>　?。?）氣壓給水設備方式。 </p><p>　?。?）儲水池－變頻供水設備供水方式。 </p><p>　?。?）管網疊壓設備供水方式。 </p>

14、<p>　　氣壓給水設備供水方式，由于氣壓罐容積較大，不適合用水量較大的用戶供水；管網疊壓供水方式受周邊市政管網管徑和水壓波動影響較大，在用水量及接管管徑方面受到諸多條件的限制，而且當市政壓力不穩(wěn)定時，并不能起到節(jié)能的作用；變頻設備能夠根據(jù)設定的參數(shù)及用水情況，隨時調整管網的流量及壓力，比較節(jié)能。但是對于非用水時間大于用水時間的建筑，設備有較長時間處于低效區(qū)；高位水箱供水方式的最大優(yōu)點是設備一直處于高效區(qū)運行，供水可靠性好

15、。 </p><p>　　依據(jù)不同供水方式的特點，本工程采取幾種供水方式相結合： </p><p>　　1區(qū)利用市政壓力供水，充分利用市政管網的壓力。 </p><p>　　2區(qū)主要功能為餐飲、會議等功能，用水量大、持續(xù)時間長，根據(jù)這一特點，2區(qū)采用變頻供水設備供水，保證供水管網用水點的流量及壓力。 </p><p>　　8區(qū)采用變頻供水設備

16、供水。各變頻設備均設有氣壓罐，在夜間或用水量很小的時候可由氣壓罐維持管網壓力，節(jié)約能源。3區(qū)到7區(qū)，主要功能為辦公，用水量不大，用水時間短。因此采用轉輸水箱串聯(lián)供水。根據(jù)《全國民用建筑工程設計技術措施－節(jié)能專篇－給水排水》[2]中列舉的分區(qū)串聯(lián)供水方式是“分區(qū)設置高位水箱，各區(qū)下部設立滿足本區(qū)需要的提升泵及上區(qū)提升泵相匹配的轉輸泵并連鎖?！鄙钷D輸水箱由下一級生活轉輸水泵供應，生活轉輸水泵由上一級生活轉輸水箱高低水位控制啟停。轉輸水箱分

17、別設在避難層19層及33層的泵房內。轉輸水泵的流量是依據(jù)所服務區(qū)域的最大小時用水量來確定。轉輸水箱按照所服務區(qū)域設計秒流量的10min用水量來貯存。 </p><p>　　4.2消防轉輸水箱的設計 </p><p>　　本工程于19層及33層避難層各設兩座消防轉輸水箱。19層消防水箱為大空間智能滅火系統(tǒng)高位水箱兼中途轉輸消防水箱，總有效容積為110m3；33層消防水箱為中途轉輸消防水箱兼穩(wěn)

18、壓水箱，總有效容積為130m3。根據(jù)消防轉輸水箱的兩個功能，消防轉輸水箱貯存的水量按避難層以上20分鐘室內消火栓及自噴水量加上避難層以下10分鐘火災初期水量。 </p><p>　　4.3冷卻塔的選型設計 </p><p>　　冷卻塔設置于南區(qū)四層屋面，由于建筑立面要求，女兒墻高度較高，而且頂面設置網格架。冷卻塔四周接近于封閉狀態(tài)，如果采用傳統(tǒng)側進風式冷卻塔，會使冷卻效率嚴重降低。因此本工

19、程采用了強風逆流式冷卻塔，利用風機從冷卻塔下部鼓風，從而解決了冷卻塔效率不高的問題。 </p><p><b>　　5結語 </b></p><p>　　本工程由兩個避難層把建筑分為相對獨立的三個區(qū)域，各區(qū)域有各自相對獨立的給排水及消防系統(tǒng)，同時在豎向上又是相互關聯(lián)的接力系統(tǒng)。通過區(qū)域和系統(tǒng)的劃分把給排水及消防系統(tǒng)劃整為零，系統(tǒng)比較清晰、明了。大空間智能型主動滅火系統(tǒng)

20、的應用不僅保證了建筑完整的使用功能，也使得大空間的消防更加智能、主動，增強了消防系統(tǒng)的安全性。強風逆流式冷卻塔的選用巧妙解決了由于客觀條件造成的不良制約因素，為類似條件下冷卻塔的選型提供了一種參考的解決方案。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　1GB50084-2001（2005年版）自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范．北京：中國計劃出版社.