□ 深圳市新城市规划建筑设计股份有限公司 李娟
摘要：超高层建筑对结构、消防、设备等要求较高, 其给排水系统设计直接关系到日后使用性能，本文结合工程实例，对建筑给排水系统设计内容和要点进行全面分析，以达到良好的设计效果。
关键词：建筑；超高层；给排水系统；设计要点
本工程主要由高层住宅、商业及配套、地下室组成。高层住宅包括2栋33层高层住宅和1栋超高层住宅；高层住宅首层和2层是商铺和菜市场，2层以上为住宅；商业及配套主要位于1层，沿街分布；地下室共2层，主要为车库和设备用房。地下室总建筑面积是16136.56m2（含封闭空间面积）；停车位435个。其中，地下一层建筑面积是8959.40m2（含封闭空间面积），停车位226个；地下二层建筑面积是7177.16m2，停车位209个。2号住宅楼为40层,1层为物业管理用房和商铺，1和3号住宅楼33层。
（1）给水系统。主要设计内容包括建筑用水量计算、确定给水分区和给水方式、给水管道水力参数计算、管材类型、管径、增压设备型号参数等。与此同时，也要依据具体项目背景，正确选用与之相配套的减压阀、排气阀、泄水阀等，使给水工程处于正常运行状态[1]。
（2）排水工程。参照实际项目要求，对排水体制和方法进行确定，合理规划排水走向，采用正确的排水管道安装方法，统一确定卫生洁具位置和污水处理方案等，并对雨水和空调排水系统进行合理设计，确定排水管道型号，明确具体设计要求及目的，完成设计图纸绘制工作。
（3）室内消防。城市高层建筑数量的增多，主要是为解决土地资源与城市人口之间的矛盾。高层建筑人口密度大，一旦发生火灾，人员疏散困难。设计给排水系统时，需依据设计规范，对室内消防系统进行合理设置和布局，以兼顾整体工程质量及效益。主要包含以下内容：自动喷水系统设计、消火栓系统、气体灭火系统，合理选择灭火器和消防给水增压设备[2]。
3.1 建筑给水设计要点
（1）高层建筑给水系统竖向分区。超过某一高度，需对给水系统进行竖向分区，保障高层建筑给水系统设计质量及效益。假使分区压力取值较高，会出现低层处配水点压力大、多流量、噪音、用水器材损坏等状况；假使分区压力取值较小，会增加分区数量，增加成本消耗及后期工程维修管理难度。设计施工单位要依据使用要求、管材质量、卫生器具负担状况等，科学确定给水系统竖向分区。如果市政管网压力与地下室、裙房和附属建筑用水需求相符合，可应用市政给水管网对建筑下部进行直接供水，实现能源节约，减少不必要的资金浪费。
（2）高层建筑给水方式。完成高层建筑竖向分区工作之后，选用科学给水方式。高层建筑采用普通的变频加压供水设备，分区供给。超高层建筑一般采用中转水箱+变频供水方式。供水过程更加安全、可靠，能够最大程度减少资金消耗及浪费[3]。
（3）考量最高日用水量。1号楼和3号楼属于综合类建筑，首层和2层是商铺和菜市场，3至32层为住宅区域。2号楼属于超高层建筑，首层为商铺和物业管理用房等，2层至40层为住宅。依据实际用水情况，对各区域最高日用水量进行定额计算，继而进行叠加，将最大一组用水量作为建筑最高日用水量，满足日常用水要求。
该工程总设计用水量如下：最高日用水量797.96m3。在地下二层生活水泵房中，设置150t生活水池和生活变频泵组；地下1层至2层商铺由市政管网直接供水，并对商业进行总水表单独设置；3层至14层由设置在地下2层泵房内的低区变频泵组加压供水；15层至27层由设置在地下2层泵房内的中区变频泵组加压供水；28层至40层由设置在地下2层泵房内的高区变频泵组加压供水。均采用支管减压方式，阀后压力不允许超过0.20MPa。
3.2 建筑排水设计要点
（1）高层建筑排水定额。同于多层建筑排水定额，包含每人每日和卫生器具两个定额标准。外部气候和建筑物内部卫生设备是否完善，直接关乎每人每日污水量和时变化系数。由于建筑内部给水量散失很少，因而可采用生活给水量计算方法，得出生活排水定额和时变系数。参照计算结果，对污水泵和化粪池进行设计。
（2）秒流量设计。依据排水管道设计流量，对管径进行确定。确定排水设计流量时，要考量建筑内部排水规律。高层建筑内排水流量和卫生器具排水特点，可依据同步排水的卫生器具数量确定，时间短、瞬时流量大、二次排水间隔长。建筑内部各时间段的排水状况不同。将建筑内最大排水瞬时流量作为排水设计流量，以达到良好的建筑排水设计效果[4]。
（3）计算排水管水力。部分横支管同时连接多个卫生器具。计算横管和横支管时，要对不同管段的排水设计秒流量进行强调和计算。依据水力状况，对各管段的排水设计秒流量、管径和坡度等，进行合理确定。与常规状态下的多层建筑一样，采用明渠均匀流公式，对横管进行科学计算。
（4）计算排水立管。因超高层建筑的竖向高度高，管的长度长，横向与立管存在竖向偏移量，采用柔性接口，进行管道连接。超高层建筑排水立管最大排水能力与多层建筑相同，与污水立管管径和系统通气状况具有直接相关性。
室内生活污、废水合流排放，室外采用雨污分流、污废合流体制，日生活排水量是718.16m3。收集室外污粪水，经化粪池处理之后，排入市政污水管道；厨房废水经隔油池处理之后，排入市政污水管道；室内陆下车库冲洗废水汇集至地下室各集水坑，由潜污泵提升至室外污水井。
经初期弃流之后，将雨水收集到小区集水池中。完成雨水收集之后，将其用以绿化带浇灌以及地下室车库冲洗。通过室外雨水收集排放管道，在市政雨水管道中，对弃流雨水进行收集。住宅屋面雨水采用外排水方式，并对阳台雨水管道进行单独设置，实现间接排放。依据屋面雨水排放系统和溢流排水口总排除雨水能力，对安全溢流口进行合理设计，设计重现期≥50a。将车库入口处雨水接至室外雨水检查井，并将入口车道处雨水接到集水坑中。采用潜污泵，对室外雨水井进行提升。采用正确的方式，对阳台雨水排水系统进行单独设置，将它排入室外污水管网。在空调室外机位附近设置收集管，对空调冷凝水进行间接排放。
3.3 消防系统设计要点
为满足日常消防需要，采用区域性临时高压制消防体系，对室内消火栓系统进行合理设计，集中设置临时高压系统+常高压系统。在地下二层消防泵房中，设置消防水池和消防水泵，依据实际工程背景，对流量、扬程进行合理确定。超高层建筑因高度高、人员密集、火灾危险性大、疏散困难、管道系统承压高、消防车扑救困难等，室内消防设计过程中，要充分考量安全问题。此外，在2栋B座屋顶，设有36T消防水箱，供消火栓和喷淋系统初期火灾使用。在屋顶设置消火栓和喷淋的增压稳压设备，并对喷淋系统进行分区设置。将湿式报警阀设置在屋顶和地下室。
（1）室外消火栓系统。通过城市自来水环状管网供给，将消防贮水池（252T）设置在地下二层消防水泵房中，供灭火使用；将环管作为室外消防给水管，并设置室外消火栓，满足消防需要。
（2）室内消火栓系统。消火栓箱内设置有DN65消火栓和水龙带等，长度是25m。另有一套消防软管卷盘、消防按钮和指示灯。消火栓加压泵控制内容如下：消防水泵应处于自动启泵状态，可在消防控制中心和消火栓处实现水泵运转信号反馈。该背景下，防火分区内的消火栓指示灯亮；在泵房内和消防控制中心，对消火栓给水加压泵设置手动启停和自动启动装置；当工作泵出现故障，消火栓给水备用泵自动接替其工作；自动启动时间不能超过2min；消防水泵的启动通过出水干管上设置的压力开关和高位消防水箱出水管上的流量开关同步实现。在消防水泵控制柜内，对压力开关进行设置。
（3）喷淋系统。在地下室和2号超高层建筑及1、3号楼商业和菜市场设置喷淋。自喷系统分区设置，并设置报警阀，管道工作压力不超过1.2MPa。在技术层设置报警阀，各区均设水泵接合器，在消防车供水压力范围外的自喷系统水泵接合器通过设置与技术层的接力泵，接力供水。依据下表，对自动喷水灭火系统管径合理确定[6]。
管径（mm）25 32 40 50 65 80 100 150控制的标准喷头数1 3 4 8 12 32 64—
（3）气体灭火系统。将七氯丙烷气体灭火系统用于高压配电房、发电机房、公用低压房、专变低压房、弱电机房等，委托专业消防公司对其进行深化设计，确保其应用质量，全面落实消防工作。
建筑给排水系统设计过程中，涉及到的相关内容较多，专业性强，在设计时需对多方面进行控制，以符合建筑工程给排水及消防设计规范要求，为人们提供安全、稳定的居住环境，提高人们的日常用水质量及建筑工程的服务性能，实现给排水系统设计目标。
参考文献：
[1]黄艳珊.建筑给排水设计中的节水思路探究[J].低碳世界,2016,（02）:128-129.
[2]陈建隆.高层建筑给排水设计要点及施工技术探究[J].江西建材,2016,（05）:45.
[3]杨靖宇.超高层建筑给排水设计要点探究[J].山西建筑,2015,（18）:131-132.
DOI：10.16116/j.cnki.jskj.2017.06.029
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