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超高层建筑给排水设计分析

发表时间：2021/5/24 来源：《基层建设》2021年第2期作者：雷凯聪

[导读] 摘要：随着经济的发展、城市化进程的加快和科学技术水平的提高，城市中出现了越来越多的高层建筑和超高层建筑，超高层建筑的给水和排水是建筑施工、使用和维护中的重点和难点，需要对超高层建筑的给水排水系统进行优化设计。

        广州名阳建筑设计有限公司中山分公司广东中山 528400
        摘要：随着经济的发展、城市化进程的加快和科学技术水平的提高，城市中出现了越来越多的高层建筑和超高层建筑，超高层建筑的给水和排水是建筑施工、使用和维护中的重点和难点，需要对超高层建筑的给水排水系统进行优化设计。本文从超高层建筑的给水系统和排水系统两个方面探讨了给排水技术和设计方法。
        关键词：超高层；建筑；给排水
        前言：超高层建筑有着建筑整体高度较高、处于城市核心区、人员密集和用水量大的特点，超高层建筑的用水量和排水量都非常大，增加了给排水管道的承压，对给排水的安全性、稳定性和可靠性产生了影响，需要应用先进的、科学的和有效的超高层建筑给排水设计方法来保证给水系统和排水系统的质量和使用性能。
        1超高层建筑的给水设计
        1.1生活给水系统设计
        当前我国的市政给水管道的水压只能满足一定楼层的供水需要，对于超高层建筑的给水应当设置单独的给水系统，所以超高层建筑可以使用分区供水的方式满足更高楼层的用水需要，分区供水指的是楼层较低区域的供水主要由市政给水管网提供，楼层较高区域的供水则使用水泵加压的方式满足用水需要。分区供水系统的设计需要考虑到给水方式、给水安全、系统分区和生活水箱等方面的设计内容。给水方式的选择应考虑到维护成本和施工成本，给水系统的分区应考虑到能源的节省和供水的稳定性，选择经济环保和安全可靠的给水方式。
        1.2优选超高层建筑的给水方式
        超高层建筑的给水系统采用的是分区给水方式，分区给水系统包括四种常用的给水方式，分别是分区给水模式下的无水箱并联给水、在屋顶安装水箱的有水箱并联给水、使用传输水箱提供变频供水的串联给水、利用高位水箱进行定频给水的串联给水。当超高层建筑超过100m的高度时应当使用垂直串联的给水方式，垂直串联给水的管材和接口有着承压小和安全稳定性高的优势，但设备分散不利于维护，高层区域的给水会受到低层区域给水方式的限制，中间层的水泵运行还会产生噪声，对附近楼层产生影响，需要考虑超高层建筑的实际情况，合理选择给水系统和给水方式。如果超高层建筑主要用于办公和商用，则可以根据实际功能需求使用分区有水箱和分区无水箱并联给水方式，分区有水箱并联给水具有操作简单、给水稳定安全的优点，分区无水箱并联给水具有噪声影响小、设备集中、方便维护的优点，但此种方式由于给水管道底部会承受很大的压力，所以对管道材料和部件的质量要求和施工要求较高。
        1.3超高层建筑的热水系统
        超高层建筑的热水系统使用垂直分区的热水供应方式，热水系统的分区和给水系统的分区方式相同，热水系统的垂直分区包括低层区域和高层区域，低层区域可以使用屋顶的热水箱在重力作用下自动给水，高层区域的热水给水系统则需要使用自动水泵加压的方式来实现热水供应。超高层建筑的热水供应系统可以使用机械强制同程循环的热水供应方式实现定时供热和全天供热，此系统能够使用专门的温控设备对系统进行控制。超高层建筑的热水制热系统可以利用太阳能供热系统，在太阳能无法提供热水的情况下可以使用风冷式热泵全热回收机组为建筑提供热水[1]。

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        2超高层建筑的排水设计
        2.1生活污水和雨水的排水系统
        对于超高层建筑的室内生活污水废水的排放来说，应根据不同楼层的具体情况采取不同的排水措施。一层以下的室内生活污水废水可以集中之后统一排放到集水井中，再使用潜水泵将废水污水排放到室外。一层以上的污水废水可以直接在排水系统中排放到室外。应在集水井内部统一安装潜污泵，利用集水井的水位变化情况对潜水泵进行自动调控。为提高污水废水排放的顺畅程度，可以在超高层建筑的卫生间排水管道中安装专用的伸顶通气管道。根据超高层建筑的空间功能，可以在办公空间的污水废水排放系统中使用污废合流的排放方法，在酒店的客房空间中可以使用污水废水分流的排放方法，建筑内的全部排水管道系统都应配备相应的通气管道。在超高层建筑的雨水排水系统中，需要让屋面的雨水集中进入排水管道，再将雨水排放到室外空间设置的雨水检查井中，将雨水检查井和最近的市政雨水接驳井相连接，使雨水最终排放到市政雨水接驳井中。另外，超高层建筑的雨水排水系统和溢流设备的设计、施工和使用应保证至少能满足50年的雨水量排放要求[2]。
        2.2排水立管分区的效能处理和管道施工
        由于超高层建筑的楼层高度非常高，污水废水在排放的过程中很容易因为水流速度过高而对排水管道造成冲击和破坏，为保证排水管道的排水效果和管道的质量性能，需要采取一定的防范措施对排水管道做好消能处理。为保护排水管道可以使用乙字弯管，乙字弯管有着消能和绕过建筑横梁结构的作用。在八层以上的超高层建筑的排水系统中经常会用到苏维托排水系统，苏维托排水系统的接头形式为汽水混合，可以将排水管道的立管和支管紧密连接起来，该系统还设有水流阻隔器，让排水支管中的水按照设定的方向流动，能大大降低水的流速。在排水系统的外部还可以使用物理杠杆对排水管道进行承托，以保证排水管道的使用性能。对于污水废水量较大的区域可以设置集水池和潜水泵，将污水、废水和雨水分流处理并排放到室外。
        2.3超高层建筑给排水设计的注意要点
        在超高层建筑的给排水设计过程中需要注意几点技术上的要求：（1）超高层建筑的管道静水压力非常高，所以在给排水管道的设计中应当注意加压泵和减压泵的安装和运转。（2）超高层建筑往往人流大且人员密集，需要在做好给排水设计的同时，做好消防防火安全的设计。（3）超高层建筑在设计施工阶段应当细分给排水管道的管材，保证给排水管材的质量。（4）超高层建筑的给排水管道系统应当在建筑中合理布局，尽量将管道安排在干燥空间中，避免潮湿区域对管道形成腐蚀，对超高层建筑的明露管道做好防护。（5）排水管道需要适当使用消能弯头，避免管道转折处的水流对管道产生影响，降低排水能力。
        结论：给排水系统是超高层建筑的重要部分，给排水系统的质量安全影响着超高层建筑的使用和运行，给排水系统的设计要综合考虑到系统的质量、性能、节能、可靠、经济等方面的要求，根据超高层建筑的实际需要和相关的设计规范进行给排水系统的设计，通过高质量给排水系统的应用来满足人们的用水需要和建筑的排水要求。
        参考文献：
        [1]陈泽恩.超高层建筑给水排水设计方案的应用研究[J].住宅与房地产,2020(26):120-121.
        [2]向英.超高层建筑给排水系统设计中要点探讨[J].住宅与房地产,2020(15):89.