某超高层商业综合体给排水设计要点

杨凤伟

（上海城投水务（集团）有限公司自来水业务受理分公司，上海 200000）

文章主要以我国济南某金融中心为例，探究给排水设计的要点。该工程项目地处于济南中央商务区核心的位置，该项目地势条件较好，实际总用地面积为29 155.9 m2，总建筑面积约为40.9×104m2，其建筑设施会同时涵盖酒店公寓式办公等多项功能，依据我国绿色建筑二星标准进行设计，其项目施工图设计会包含循环冷却水系统、室内给水系统以及消防系统等，酒店吃饭和游泳池以及酒店软水处理系统等分别交由专业单位进行深化设计，并实时进行施工调试。

2.1 给水系统

水源主要是应用城市管网内的给水管，自来水以及中水水压要求超过0.20 MPa，在市政接入管上方位置安装低阻力倒房倒流防止器，以DN300给水管作为其区域的生活水源。消防水泵的性能应当达到消防给水系统所设定的压力以及流量要求和标准，并且要给洗水泵配置相应的驱动器功率，让其水泵流量扬程性能曲线的各个位置节点的运行功率达标。在使用电动机驱动消防水泵时，应当优先选择电动机干式的形式去安装消防水泵，保障流量扬程性能曲线没有驼峰或者拐点的现象，以光滑的曲线为主。在零流量的节点及压力下，要控制在工作压力的140%的范围当中，同时要超过工作压力的120%。如果其流量是设计流量的150%，那么其出口压力要控制在工作压力的65%的数值以下。不管是泵轴的材料还是其所选择的密封方式，均要符合消防水泵处于低流量状况下运转的标准和要求，并且要保证给水泵组内消防水泵型号的一致性，当其为多台消防水泵并联状态时，需要及时的校对流量叠加对于消防水泵出口压力所形成的影响。

2.2 供水方式

若在选择工作方式时没有注重项目实际构建状况，只单一性的去探讨供水形式的优劣点，这种想法是错误的。在选择建筑设施供水形式时，必须要综合考虑投资、安全、节能等多项影响要素，供水安全为供水方式选择的基础，建筑施工单位应当积极响应我国所提出的节能环保战略方案，并以用水特征当作供水方式选择以及判断的主要标准，应用投资控制当做统筹管理工具。通常状况下，水箱重力供水形式的水压会比较稳定，相应的供水泵运行效率也会比较高，其具备较强的节能效果。但是这类供水形式往往会占用较大的设备层以及屋顶层的面积数值，同时还会增加荷载量，极其容易产生水箱二次污染的问题，所以需要在隔区位置设计中间水箱，在车压的位置区域设计减压阀，一旦产生故障就会形成供水管网安全方面的问题，所以不可将其供水形式投入在没有设置避难层的超高层住宅当中。水箱+变频供水形式能够有效地降低上层水箱的设置数量，其可以较好控制二次污染方面的问题，结合管网实际用水量，变频调节实际水泵转速，让其水泵能够始终处于一种高效地运转状况。但是供水管内水量的波动数值会比较明显，若将水箱+变频供水形式运用在水量变化较大或者水变化不规律的建筑设施当中，就会降低水泵的效率，同时其还会耗费大量的能源。用水特征是安全及节能尤为关键的一类判断标准，在一些功能较为复杂的金融中心建筑设施当中，其会将多类功能集合在一起，对于不同的用水特征会存在不同的收费标准，所以要同时配合上述两种作业方式，才能够保障供水的合理性。

在该工程项目当中，其办公以及酒店区域设置的设计的秒流量会以平方根法的形式计算为主，但是α系数后者会超过前者，由此表明其区域用水的变化数值会比较大，所以变频供水的水泵配置以及用水曲线的吻合难度也会比较高，无法让水泵处于高效的区域中有效的运行。在酒店区域会涉及几种供水供应系统，其区域对于用水水压力稳定性所提出的要求会更为严格，所以酒店要进行完善的物业管理，其24小时都会有用水方面的需要，水箱用水能够实时更新数值，并且便于其更好地开展相应的维护管理工作。因此在酒店区域使用水箱供水和变频供水进行对比，水箱供水的优势会更强。在办公区域，其区域的用水量会比较小，并且低谷和高峰的流量数值差异比较微弱，所以可以使用变频供水大泵配小水泵等形式作业，这种供水方式能够让其和用水量保持高度的吻合状态，同时水泵也可以在高效区域较长时间的稳定化运行。除此之外，办公区域全天多半时间不会产生用水，所以水箱内的水不能实时更新，办公区物业管理水平和酒店比较会比较差，所以二次水污染的问题概率也会比较高，在办公区域应用变频供水的形式会更为合理。住宅物业管理的保障性会比较差，其对水箱供水的争议会比较显著，超高层住宅建筑多层不会设置避难层，也没有涉及中间水箱，所以变频供水应用的方式会更为合理。随着我国建筑技术水平的提升，学校、医院等一些元素分别加入到金融中心建筑类别的行列当中，所以设计人员应当结合其元素的用水特征，对其内容进行渗透化的探究，制定出相匹配的用水方案。

在给排水系统设计中，如何划分生活给水系统的竖向分区是尤为重要的工作内容，如果其划分的分区较少，那么各个区域内的系统压力数值就会较高，其节能性以及安全性就会比较差。若其分区数量较多，所应用到的设备数量也就会变大，这就会在无形之中增大系统的造价数值，这对其排水设备的维护工作来说会产生不利的影响。并且在该项目当中能够看出分区越多，那么超压楼层越少，供水管网的安全性能会有较大提升。但是其也会存在着一定的水质安全隐患，要综合对比不同方案的能耗数值，同时考虑企业设施的办公性质。可以应用管网叠加供水设备，采取供水泵变频的管控形式，减少能源的损耗，降低水箱的数量，减少投资以及运行的费用，防止其产生二次污染的问题。

2.3 减压措施

当前，在我国给排水设计规范中明确注明，高层建筑生活给水系统需要采取竖向分区的设计形式，并且区分最低卫生器具配水位置的净水压要控制在0.45 MPa，选择超过0.35 MPa的入户管，同时还需要设置相应的减压阀，其项目在局部超压楼层设计统一减压或者支管减压等的设备，使得其在产生故障或者设备失效时，分区最低点用水器静压数值要小于0.6 MPa。除此之外，若其建筑设施当中部分区域对于水质要求较高，那么就可以在设置减压阀之后增设电动阀以及压力传感器等，这样如果减压阀失效或者形成故障，那么压力传感器就会直接发出报警信号，控制关闭相关的电动阀，防止其管道超压对阀后用水点的使用形成不易的影响，实时地把其信号反馈到物业值班室内，及时报警，让相关工作人员能够快速进行设备维修或者更换掉已经失效的减压阀。

2.4 污废水排水系统

在设计排水系统时，必须要确保其排水的顺畅度，同时要让其室内保持良好的空气以及静谧环境，特别是对于超高层或者高层的建筑排水立管，其区域的排水量相对来说会比较大，同时还会形成一定的排水落差。只有科学合理的设计排水系统，才能够让其现行的给排水设计达标，设计专用的通气立管以及主通气立管，适度增大排水能力，其对于保护器具水分以及减小排水噪音等方面的作用会比较强，该项目会应用双立管排水系统，并且每间隔5至7层设置通气管，让其和主通气管相连接，同时还需要在排水立管的底部设置结合通气管，消除污水下落的势能，保护水封，让废污水管在避难层位置处，要采取以乙字弯效能的管控措施。

2.5 雨水系统

在该建筑设施给排水设计工作中，其屋面会以重要公共屋面当做参考进行设计，重现期为10a。超高层建筑雨水立管要对其消毒措施的应用效果进行综合考量，在一些层设置乙字弯，雨水出水管位置要适时校核流速，如果其流速大于每秒1.8 m。那么就需要在第一个检查井的位置使用相应的消能措施，避免落水压力较大冲开井盖。在其建筑设施的露天广场区域，水沟排水的方式和直接安装雨水斗排水形式进行对比，其优势会更为明显，线性设置的水沟和点状设置的雨水斗对比，其能够进一步减少雨水的流动距离，让雨水能够在较短的时间内流入到沟内，有效控制地面的积水深度。水沟当中的排水坡度和地面的排水坡度对比也会比较小，所以水沟内的排水坡度能够进一步降低建筑垫层实际厚度，同时减小结构荷载数值，节省大量的资金投入量，水沟收水箅子可以结合其广场地面铺装灵活性的去设计，尽可能提高其设计方案应用的美观程度。另外，在该金融中心地下车库入口的排水也是尤为关键的一项设计环节，通常情况下，车库入口以及雨棚自身的露天投影面积并不是特别的大，但是其上方侧墙的面积会比较大，这就会致使其设计的雨水量较大，所以在设计时应当依据建筑立面疏导的形式，直接让雨水能够导出到室外的地面，降低地下室的雨水量。尽可能减小排水泵的耗电量，提高其系统的安全性能，不能单一的由建筑专业自行去设置排水管，要进行精准的计算，确保雨水斗和落水管能力达标。

2.6 选用管材

在该建筑设施当中，给排水管道所承受的压力会比较大，所以只有科学合理化的选材，才能够保证给排水的安全可靠性。通常状况下，给排水管道自身的承压并不产生任何的问题，并且其薄弱环节一般会在管道的接口位置处，因此积水管道立管要选用衬塑或者金属管，雨水管道要优先选择承压金属管，污废水管道要选择使用柔性排水铸铁管，尽可能统一使用同一个品牌的零部件，这样其管管道接口的严密性以及可曲挠性就会变得更强。

2.7 热水系统

该建筑设施要选用集中供热水的系统作业，同时使用全日机械循环供水方式，热水供应系统是封闭形式的热水系统，应用这个循环的作业方式。该项目在A3屋面安装设置100 m2太阳能平板集热器，其热水产水量为每天4.5 m3。在济南市设施所处的区域平均太阳辐射量为每平方米17 447 KJ，所以要使用间接循环系统，如果热源供给不足，那么就要实时应用锅炉进行供应和补充。选择使用国标壁厚不锈管S30408的太阳能集热热水系统的管材，并使用卡压等形式进行连接，若小于DN50时，那么就应该应用全铜闸法，反之则使用铜杆铜芯铸铁闸法，管壁不锈钢的立管要在每个层的位置设置关卡，关卡间距要控制在5 m内，固定好管道，其余管材的工作温度要能够达到系统工作温度的要求和标准，及时的试压并调整系统。在完成管道和设备安装工作任务后，结合1.5倍工作压力，及时开展水压试验工作，冲洗管路，并在系统投入应用之前进行完善的系统调试工作。在系统防雷以及接地保护方面，要针对各类金属构件使用直径为10的圆钢和建筑壁雷网，让二者能够可靠地连接在一起，其他避雷设施要严科依据我国所推行的规范标准执行，对裸露的管道以及附件及时进行保温处理。热水管要选择使用橡胶保温材料，厚度要控制在40 mm内，应用铝皮的保护壳，结合其功能划分控制线的类别，把控制柜安装在室内，区域环境温度控制在0~40 ℃，相对湿度控制在80%以下，安装周围不可存在静电或者强电的磁场，也不可直接将控制柜放置在放射性的场所当中，要留出更为充裕的通风散热空间。在控制柜前面的控件，要能让柜门完全打开，便于进行维修，后面空间距离要超过100 mm左右，空间距离要超过150 mm，上方距离要大于200 mm。太阳能热水系统必须选用安全可靠的装置，同时对产品进行过热或者防冻等的保护，做好耐热、冲击、防雷等一切的安全技术管控措施。

随着我国社会经济水平的提升，城市的综合实力也在不断增强，这就使得大量的高层以及超高层建筑纷纷涌现而出，这些造建筑设施的造型变得越来越特殊，其功能也会随之变得复杂起来。所以在开展项目建设工作时，需要以给排水设计工作为切入点，做好建筑给排水设计工作，在实践当中总结吸取经验，选用更为节能且实用性的技术，服务于城市，提高济南某金融中心给排水的设计质量。

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