本站原创摘 要：文章主要结合给排水设计实例,针对超高层建筑中给排水系统设计要点进行了分析与研究,并提出了给水管的管材选取和管道敷设等问题,以供大家参考借鉴.
关 键 词：高层建筑；给排水设计；给水系统
1工程概况
某高层建筑,地下一共3层,地上裙楼5层,主楼由四栋超高层建筑组成,分居基地四个角,由裙楼及塔楼围合的中心为一集中广场.本工程两路由DN200mm给水管接入室外给水管网,并于室外成环状布置.生活给水系统直接供水至地下3层生活水池及消防水池裙房商业1层～4层的各用水点.绿化灌溉、冲洗道路及停车库用水采用空调冷凝水回用,当空调冷凝水不足时,利用市政压力供水补充.
2给排水系统设计
2.1给水系统设计
1）给水系统竖向分区.对于高层的建筑物,当室外给水管网水压不能满足室内用水且一次加压无法满足高层用水时,应将其竖向分区,各分区可采用不同的给水方式,本工程给水系统竖向分区如下：Ⅰ区为地下3层～地上4层,由市政压力直接供给；Ⅱ区为5层～10层,由设于14层避难层的生活水箱直接供水,其中,5层～7层采用支管减压阀减压后供水,阀后压力按0.15MPa计；Ⅲ区为11层～21层由设于25层避难层的生活水箱供水,Ⅳ区为22层～35层由设于25层避难层的生活水箱供水；V区为36层～45层,Ⅵ区为46层～54层由设于39层避难层的两套增压变频供水机组从水箱取水分别加压供水,保证每个用水点压力不大于450kPa；生活用水在水箱或水泵出水供水主管上采用紫外线杀菌仪进行消毒.
本工程最高日用水量为1344m3/d,地下三层生活水池容积为300m3,分为2个；空调冷凝水回用水箱容积为40m3.避难层的生活水箱容积均为14层25层为20m3；39层为30m3消防水池总容积共540m3,分为2格.
2）生活转输泵控制要求.①14层水箱水位达到起泵水位时,启动负3层1#生活转输水泵.水位达到停泵水位时,负三层1#生活转输水泵停泵.②25层生活水箱及消防水箱当任何一个水箱水位达到起泵水位时,相应控制该水箱的电动阀打开,同时启动14层7#生活转输水泵.当其中一个水箱达到停泵水位时,关闭控制该水箱的电动阀.当两个水箱水位都达到停泵水位时,14层7#生活转输水泵停泵,同时电动阀关闭.③9层生活水箱水位达到起泵水位时,启动25层9#生活转输水泵.水位达到停泵水位时,25层9#生活转输水泵停泵.
2.2热水系统设计
本星级酒店设置集中热水供应系统,由空调采暖系统热水锅炉供应热媒,生活热水采用板式换热器换热,室外游泳池将设置为恒温泳池,采用板式换热器换热.酒店生活热水系统设计温度为60℃,最高日用水量为150m3/d,生活热水设计耗热量为1212kW/h.热水系统的分区与生活给水系统相同,以确保用水点处冷热压力平衡.设置循环泵,采用机械循环,循环管道同程布.6区～9区的容积式换热器设于L25M.泳池的板式换热器设于5层泳池机房.25层避难层的热水箱容积均为35m3,39层避难层的热水箱容积为15m3.另外,设计热水系统时,系统的控制要求也是设计的关键.
2.3消火栓系统设计
正确地计算消防用水量对于民用建筑的消防给水起着重要的作用,在计算消防用水量是必须要清晰哪些消防系统需要用水,从而确保用水量的计算正确.目前,一般民用建筑消防系统所需要的用水量主要是消火栓系统、自动喷淋系统以及水幕系统用水.本工程的消防水量如下：室外消火栓30L/s,火灾延续时间3h；室内消火栓40L/s,火灾延续时间3h；自动喷水系统30L/s,火灾延续时间1h.
本工程的室内消火栓系统分为四个区：1区地下3层～13层,2区14层～24层,3区25层～38层,4区39层～顶层；1、2区消火栓系统分别设置消防增压泵,增压泵设于地下3层水泵房内；3、4区消火栓系统由地下3层消防水泵房转输水泵提升至25层的消防水箱,再由25的消防水泵加压供水,另外1层～9层、14层～20、25层～33层、39层～53层超压采用减压稳压消火栓.屋顶设置高位水箱,储存消防水量18m3；分别与各区消火栓环状管网相连消防水池总容积共540m3,分为2格.25层消防水箱储存消防水量100m3.
2.4自动喷水灭火系统
在进行自动喷水灭火系统设计时,应根据建筑物的功能、火灾危险性以及当地气候条件等特点,合理设计自动喷水灭火系统类型,做到保障安全、经济、合理技术先进.
本工程在地下汽车库、裙房商业自喷系统危险等级按中（II）设计,其余均按中（I）设计.自喷系统分区同室内消火栓系统,共分4个区.1区、2区自喷系统分别设置消防增压泵,增压泵设于地下3层水泵房内；3区、4区自喷系统由地下3层消防水泵房转输水泵提升至25层的消防水箱,再由25层的消防水泵加压供水,1区报警阀组设于地下三层消防水泵房,2区报警阀组设于14水泵房,3区报警阀组设于25层.4区报警阀组设于39层,报警阀前设环状供水管道.
3管材的选择
3.1管材选取
1）给水管选用.室内冷水给水立管及支管均采用内衬不锈钢复合钢管,螺纹连接或法兰连接；生活给水泵房水泵吸水管采用卫生级不锈钢管.所有生活热水系统均采用美标包胶铜管.热水系统热媒管采用无缝钢管,壁厚同暖通专业锅炉系统管道壁厚.室外给水管采用球墨铸铁管或PE管.
2）排水管选用.虹吸排水采用HDPE塑料管,重力排水管采用柔性接口机制铸铁管,地下室压力排水管采用衬塑镀锌钢管,设备房水箱排水、放空管采用不锈钢管.室外排水管采用双壁波纹管.
3.2自动喷水设备
本工程的喷头地下车库和厨房采用直立型喷头,商业餐饮走道办公公寓套房采用吊顶型喷头,酒店客房及单间公寓采用K等于115的边墙扩展型喷头,喷头公称动作温度除厨房为93℃外,其余均为68℃.喷头安装位置应根据本设计确定,如二次装修,则应根据天花装饰平面作相应调整,喷头安装完毕后,承包商应提供各种型号不少于喷头总数1%的喷头,以作备用.
4管道敷设
给水管道的布置与敷设是给排水施工的重要步骤,在施工中要熟练施工要点.
1）排水管按设计中规定坡度要求敷设,设计无专门说明者,则按标准坡度敷设.本工程所有管径类型以及对应的坡度如表1所示.
2）预留洞或预留套管,管道安装单位应配合土建施工预留管道穿墙,基础及楼板的孔洞或预留套管.特别是穿越水池水箱的管道,应预埋柔性防水套管,然后才能安装管道.设于水池壁上的支架,应预埋好钢板,然后在钢板上电焊支架,池壁禁止凿洞.穿越地下室外墙管道处预埋钢性防水套管,其它管道穿墙或穿楼板之处预埋普通套管.
3）当给水管道穿越楼板时安装在楼板内的套管,其顶部应高出地面20mm,底部与板底面相平；安装在墙壁内的套管,其两端应与饰面相平套管规格：当管径DN>50mm时,比穿越管大一级,当DN<50mm时,比穿越管大两级.管道安装好后,中间缝隙之间应用石棉绳堵塞,两端用沥青玛蹄脂封死.其它的管道安装好后,中间缝隙之间应用石棉绳堵塞,两端用沥青玛蹄脂封死其它的管道安装孔洞,在管道安装好后,其周围的缝隙应用水泥砂浆填塞.
5结语
综上所述,本文通过对高层建筑给排水设计实例分析,对高层建筑中给水系统、热水系统以及给水管的管材选取和管道敷设等问题进行探讨,提出给水系统竖向分区的要求以及划分,指出对于消火栓系统的设计则应正确计算消防用水量；同时提出室内消火栓系统的划分以及各分区的设置,旨在为类似的工程提供参考.