超高层建筑给排水设计探讨

文/余鸿 六安市自来水公司 安徽六安 237000

《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）第2.1.2条明确规定了高层建筑的定义：高度超过100米的建筑物是非常高的建筑物，内部供水的高度一般也是100米，没有绝对的系统分离标准。高度约为100米高层建筑的设计必须注意供水和排水处理。

1、超高层建筑中给排水设计体系

1.1 超高层建筑中生活的给水体系

由于高层建筑的高度与其他建筑物无法比较，因此高层建设的供水设施会比其他的建设地增加很多。因为供水设施安装的严重性，所以对供水和排水系统有关的机械设备要求相对较高，同时对建筑设计的需求也在增加。在高层建筑物中因为高压供水的压力不够，高度不符合压力要求，造成管道质量必须提高，当然也不节能，所以高层建筑必须分区分压供水。因此，我们常用无负压叠压供水方式，在叠压自来水本身压力的情况下，能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终在高效区，节能节电效果显著。这可以说是满足高层用户正常用水，最好的节能高效方式。

1.2 超高层建筑中雨水体系

降雨是高层建筑排水系统中非常重要的一部分，雨水解决方案可能是高层建筑最重要的排水问题。与其他家庭或工业用水不同，雨水是无法控制的，由于无法控制意外降水，这对建筑中雨水排出系统是非常有害的。对于非常高的建筑物，应该考虑如何充分利用雨水解决供水问题，项目设计也应该包含明确的排水和卫生供水系统规则。在这方面，排水方法的安全和排水设计的有效是相对清楚和具体的。在规则中，大型公共建筑屋顶上的排水施工会考虑如何再利用。在10年内，雨水收集工程的总能力应该是保证屋顶供水设施使用寿命超过50年。当然，雨水量不是高层建筑唯一要考虑的问题，由于雨水的收集度较高，所以这个问题是与建筑供、排水效率直接相关的最重要因素之一。

2、工程实例

2.1 项目概况

六安恒大小区综合楼建筑高度40层，这类建筑的主要用途是商场、酒店、住宅、餐厅和各类办公。用地总面积7,100.5平方米，总建筑面积77,839平方米。该建筑的地面面积为59 601平方米，地下建筑区面积为17388平方米，主要地区高116.70米，地面有37楼，地下有3楼。

废水处理和排水系统项目主要是在屋顶，其中包括了中型供水系统、灭火系统（包括智能主动喷水灭火系统）、空调冷却水系统等。

2.2 给水设计

观察有关建筑物的经济和技术指标，并根据以下数值计算数量：

（1）居住人数为700人，标准用水量为168升/人，水的使用时间为24小时，变异系数为2.5。

（2）商业和客户人员，正常用水量2l/m2大堂面积＊天，活动面积5000m2，用水时间12小时，时间变异系数1.5。

（3）员工人数1200人，用水量16.67升/人，用水时间10小时，变异系数1.5.

（4）会议参加人数为300人，水消费量为每人2升，用水量为4小时，变异系数为1.5。

（5）参加人数为800人，标准用水量为38升/人，用水量为12小时，变化率为1.5。

（6）饮用水塔，1.5%可循环使用，水循环1000吨/小时，用水10小时。

（7）无法预测总用水量的10%作为指导。

总耗水量：452.0吨/天，最大耗水量：47.1吨/小时。

该项目的主供水为市政DN300球墨管进入地下泵房，小区铺设DN200环状管网布置消火栓。依据建筑住宅各部分的使用功能及卫生器具对静水压的要求，本工程决定选择串联并联相结合的方式进行供水。该项目的供水系统分为五个区，从地下到地面五层是市政水直供；六至十二层为低压；十三至十九层为中压1；二十至二十六层为中压2；二十七至三十三层为高压；三十四至四十层为超高压。泵房供水系统应充分利用市政供水管网压力。泵组内各泵并行运行、增压扩流时，不仅应考虑控制单台泵的高效运行状态，同时还要考虑并网后泵组的高效状态。系统设计时应充分考虑泵、电机以及变频器等设备的运行参数相互匹配，保证其运行均处于各自的高效工作运行区域内并能保持稳定工作。采用氩弧焊方式连接管道，高区供水管道选择加厚的不锈钢管。高区供水设备可选择进口水泵，并对水泵的相关技术参数指标进行准确计算。将水力控制阀和水锤消除器应用于分区压力超过60米的供水设备，而对于分区压力超过100米的供水设备，则要求安装泄压阀。

2.3 排水设计

基于重力传递原理，在超高层建筑排水系统中产生的重力势能会破坏排水管系统，并对较高或低楼层的水封形成产生影响。解决措施：为降低水流下降速度，从顶层起每间隔6层安装一套消能装置，避免由于水流的冲击对管道系统形成的破坏。通过正常的水力计算，确保排水立管维持在等速水膜流。将具有柔性接口机制的排水铸铁管和管件应用于室内排水管以及通气管，压力排水管选择焊接钢管，地下室管道铺设采用明管，其余均为暗装管道。将来自室内的废水直接排放到外面，排水系统首先是将水经过排水箱得到净化，然后流入城市污水处理系统，具体是废水收集经过地板上的化粪池，然后送到外部排水管道进行净化，然后排入城市污水。排水系统分为三个区域分别是地下为第一区、第一层至第四层形成第二区域、五层或更多层是第三区域，每个区域分别组装并在重力影响下从室外空间排出污水。经过排水箱清洗后，流入相邻的排水管（厨房排水系统用油分离处理），排水管设计采用柔性离心排水管和加强不锈钢夹。该管道具有高阻力和良好的降噪性能，界面弯曲和抗冲击都很强，具有高效的优点。

结语：

非常高的建筑用水和排水系统设计是一个非常重要的问题，其设计要求严格，绝不可马虎。同时，随着人们的知识水平越来越高，已经有很多人开始关注这一部分，因为这些问题都关系到建居住者的日常生活。从工程角度来看，该设计需要大量的规定和标准，如果不努力为人们提供更好、更安全的生活条件，那么就会导致企业发展受阻，所以必须保证人们对供水和排水设施的满意。