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摘要：伴隨建筑功能更加多樣化與多層次發(fā)展，對(duì)建筑的綜合性功能提出了更高的要求，在強(qiáng)調(diào)建筑的舒適與和諧的同時(shí)，建筑的安全性能提出了更高要求。我國(guó)目前的超高層建筑給排水設(shè)計(jì)中還有各種各樣的問(wèn)題與缺陷，有待解決和完善。本文在分析超高層建筑給排水設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了有效完善給排水設(shè)計(jì)的措施。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；給排水設(shè)計(jì)；完善策略

1超高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)介紹

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，超高層建筑是目前城市發(fā)展到了一定階段的產(chǎn)物，給排水系統(tǒng)在建筑工程中是極為重要的組成部分，特別是高層建筑，考慮到建筑物的高度，對(duì)給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。為了確保排水系統(tǒng)的有序發(fā)展，有必要對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)與管理，確保管道順暢。在高層建筑施工過(guò)程中，要注意消防給水系統(tǒng)，優(yōu)化安全措施，避免高層建筑靜水壓力太大。為了保證供水管道不會(huì)因壓力的增大而對(duì)整個(gè)供水系統(tǒng)形成破壞，為此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要避免供水系統(tǒng)出現(xiàn)單區(qū)供水的狀況。

2超高層建筑給排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

2．1給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一般給排水系統(tǒng)是由給水、排水、消防水這三個(gè)系統(tǒng)組成的。它的運(yùn)行方法通常有氣壓罐供水、高水箱供水等。壓力罐給水通常是經(jīng)過(guò)管網(wǎng)壓力連續(xù)給水至供水點(diǎn)，當(dāng)管道壓力降到最低工作壓力時(shí)，氣壓罐的離心泵開(kāi)始向管道注水，當(dāng)管道的壓力再次上升時(shí)，泵將停止工作；高水箱通過(guò)儲(chǔ)水和調(diào)節(jié)水壓來(lái)提供水，當(dāng)外網(wǎng)水流和水壓不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，調(diào)節(jié)罐采用離心泵提高水壓。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往采取分流系統(tǒng)，以提高節(jié)能用水的使用效率。此外，還應(yīng)該通過(guò)水力計(jì)算來(lái)對(duì)排水管道的流量進(jìn)行控制，避免它超過(guò)上限，降低水流對(duì)管道帶來(lái)的破壞。設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)的主要目的是提升建筑消防的安全性，所以，在設(shè)計(jì)室內(nèi)消火栓的過(guò)程中，采用減壓式的網(wǎng)結(jié)構(gòu)最為完善。

2．2給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

超高層建筑給排水設(shè)計(jì)要重視以下內(nèi)容：一方面，因?yàn)槌邔咏ㄖ拇怪备叨忍?，靜水壓力大，在供水過(guò)程中如果不將建筑物分隔開(kāi)，可能會(huì)加強(qiáng)管道的壓力，導(dǎo)致管理?yè)p害；另一方面，由于超高層建筑結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，并且電氣設(shè)備分布范圍廣泛，發(fā)生火災(zāi)的概率較大，火勢(shì)蔓延的很快，所以，在消防給水系統(tǒng)地設(shè)計(jì)中，應(yīng)確保排水系統(tǒng)具備自救能力。并且，由于超高層建筑中的人口基數(shù)極大，平均日耗水量和排水量較高，如果出現(xiàn)給排水管道問(wèn)題將會(huì)對(duì)居民生活的造成極大地影響，有必要注意后期的維護(hù)工作。另外，在管道布置中應(yīng)該對(duì)管道壓力和結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮，提高管道的抗噪聲、抗變形、抗沖擊、防泄漏作用。

3超高層建筑給排水項(xiàng)目特征

1）高層建筑給排水擁有面積大、用戶多、水量大的特征，一般包含了設(shè)備層與管井。假如出現(xiàn)停水或者管道堵塞等問(wèn)題，對(duì)人們則會(huì)產(chǎn)生極大的影響，并且影響范圍十分廣泛。為此，超高層建筑有必要采用良好的策略，從而保證供水的安全與排水的順暢，并且便利維護(hù)管理工作的開(kāi)展。2）超高層建筑給排水系統(tǒng)在靜水壓力較強(qiáng)，假如只是使用一個(gè)供水區(qū)域，不但會(huì)對(duì)供水可靠性產(chǎn)生影響，并且會(huì)造成管道與配置形成損害。為此，有必要對(duì)給排水系統(tǒng)開(kāi)展縱向合理劃分，以此來(lái)減少靜水壓力，確保系統(tǒng)能夠安全運(yùn)作。3）超高層建筑的作用十分復(fù)雜，并且引起火災(zāi)的原因也很多，如果出現(xiàn)火災(zāi)，火勢(shì)迅速蔓延，對(duì)人員疏散和撲救都具有一定難度。為了有效提升超高層建筑消防系統(tǒng)的安全性與可靠性，有必要建立一個(gè)安全的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)。4）超高層建筑的排水量較大，并且管道較長(zhǎng)，管道內(nèi)壓力波動(dòng)大，為穩(wěn)定管道的壓力，為提升系統(tǒng)的排水能力，有必要使用新的單立管系統(tǒng)或設(shè)置通風(fēng)管道系統(tǒng)。

4超高層建筑給排水系統(tǒng)中的問(wèn)題

4．1給水壓力較大

由于給水壓力太大，極大縮短了管材和衛(wèi)生器具的應(yīng)用壽命，在超高層建筑中，這種現(xiàn)象十分常見(jiàn)，其主要是因?yàn)椴⑽磳?duì)小區(qū)中的分區(qū)水壓的應(yīng)用進(jìn)行考慮，往往只是依賴高壓泵組和低壓區(qū)泵組，造成超高層建筑的水壓過(guò)高，就算采用變頻調(diào)速水泵機(jī)組的節(jié)能策略，但是依舊會(huì)造成許多的能源浪費(fèi)。

4．2用水高峰導(dǎo)致室內(nèi)水壓較低

這種情況通常會(huì)對(duì)用戶的正常用水產(chǎn)生影響，形成這種現(xiàn)象的主要原因是并未對(duì)供水單位的具體情況進(jìn)行考慮，造成在用水高峰期，頂層用戶用水困難的問(wèn)題，水壓不足，無(wú)法確保用戶正常用水。

4．3基于外界條件的改變，供水方案調(diào)整不及時(shí)

這樣有可能造成水壓水量不足。而產(chǎn)生這種問(wèn)題的主要原因通常是供水企業(yè)的原因，造成了供水范圍中水壓下降，或者是因?yàn)榻ㄖ谏鐓^(qū)新建建筑造成用水量加大，所以導(dǎo)致水壓下降，無(wú)法滿足用戶的用水需求。

4．4布置排水、存水彎、地漏、噪聲等問(wèn)題

布置問(wèn)題的主要原因是樓板孔洞較多，不但對(duì)樓板的完整性造成了影響，并且還增加了施工的難度，在應(yīng)用時(shí)容易出現(xiàn)滲漏的狀況；由于存水彎道內(nèi)淤泥固結(jié)緩慢、承載能力不足，吹填區(qū)面積較廣的時(shí)候需利用支架支持，或者是隔堰向吹填區(qū)內(nèi)延伸管線。

5超高層建筑給排水設(shè)計(jì)的分析

5．1排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

超高層建筑排水系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題在于確保水氣混合兩相流的通順。根據(jù)超高層排水的特征，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該重視以下內(nèi)容：①為了控制立管的設(shè)計(jì)流量不超出規(guī)范規(guī)定的最大流量，有必要開(kāi)展水力計(jì)算；②排水立管中有必要采用一部分消能的策略，以降低水流下降速度，防止因?yàn)樗鳑_擊對(duì)管道系統(tǒng)產(chǎn)生的損害；③建立專用的通風(fēng)立管，這樣可以確保排水管道系統(tǒng)的安全，以此來(lái)釋放排水管內(nèi)的正壓與送風(fēng)，減少負(fù)壓，讓管道中的氣壓能夠維持在大氣壓力，確保管道中的空氣可以互相流通，去除排水管中的有害氣體，對(duì)衛(wèi)生設(shè)備的水封進(jìn)行保護(hù)。

5．2選擇生活供水方法

超高層建筑一般每15層都會(huì)設(shè)置避難層和設(shè)備層，避難層可設(shè)置中間轉(zhuǎn)移水箱進(jìn)行供水。通?？蓪?00m內(nèi)的樓層設(shè)置成大區(qū)，其具體做法可分為兩類：首先，每一個(gè)大區(qū)的避難層都設(shè)置了四套變頻泵，分為四個(gè)小區(qū)向高層供水；其次，每一個(gè)大區(qū)的避難層都設(shè)置兩套變頻泵，分為兩個(gè)小區(qū)向15層以上進(jìn)行供水，并采取重力流的方式下15層以下進(jìn)行供水，中間轉(zhuǎn)輸水箱兼高位重力水箱。變頻泵采取自動(dòng)控制壓力，并且采用水位控制的方式控制輸送泵。這樣可以每隔一個(gè)避難層設(shè)置一個(gè)中間轉(zhuǎn)輸水箱，良好降低機(jī)房的占用面積。

5．3消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)我國(guó)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045—95）（以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）第1．0．5條規(guī)定，在高層建筑高于250m以后，建筑需采用特殊的防火策略，應(yīng)當(dāng)上報(bào)國(guó)家消防主管部門(mén)專門(mén)研究論證。因此，對(duì)于250m以上的超高層建筑，其防火措施可參照《高規(guī)》設(shè)計(jì)并提交到國(guó)家消防主管部門(mén)進(jìn)行研究討論。建筑在100～250m基本符合《高規(guī)》消防設(shè)計(jì)。消火栓根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)消火栓箱進(jìn)行設(shè)置；而噴淋則根據(jù)《高規(guī)》的7．6．1條進(jìn)行設(shè)計(jì)。現(xiàn)如今，建筑的水泵、閥門(mén)、管路均可達(dá)到2．5MPa，當(dāng)然，管路材料的選擇應(yīng)該使用無(wú)縫鋼管。這樣通常在100～150m的建筑可在地下室設(shè)計(jì)水池泵房，由于供水壓差異加大，有必要對(duì)水泵供水進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)置。而水泵的設(shè)置根據(jù)高低來(lái)區(qū)分，此時(shí)，對(duì)水泵的控制可以實(shí)現(xiàn)高低區(qū)的一同啟動(dòng)，電氣設(shè)計(jì)有必要對(duì)同時(shí)開(kāi)啟水泵的可能性進(jìn)行考慮。150～250m的建筑物采取輸送水箱進(jìn)行供水。250m以上的建筑可設(shè)置消防給水系統(tǒng)，以保證結(jié)構(gòu)的安全，通常太高的建筑應(yīng)該對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)的防震作用進(jìn)行考慮，這時(shí)可以將消防水箱應(yīng)設(shè)置在屋頂上，以便按照高層建筑設(shè)計(jì)對(duì)100m以下的消防給水系統(tǒng)采取高壓給水系統(tǒng)供水，在壓力不足時(shí)，利用局部加壓對(duì)頂層數(shù)層加壓。

6結(jié)論

超高層給排水系統(tǒng)和人民的日常生活具有緊密的聯(lián)系，如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中細(xì)節(jié)部分沒(méi)有得到細(xì)致的處理，往往會(huì)對(duì)居民的正常生活造成影響。為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用、技術(shù)當(dāng)作給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要原則，在實(shí)踐過(guò)程中不斷進(jìn)行創(chuàng)新，從而避免不必要問(wèn)題的發(fā)生。［ID：012097］

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作者:宋寧寧 單位:淄博市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司