浅析超高层建筑给排水设计
来源:用户上传
作者:
摘 要：如今，我国科学技术水平越来越高，高层及超高层建筑层出不穷，摩天大楼拔地而起。世界上诸多城市以地标性建筑来满足对都市天际线的想象，同时建造摩天大楼的技术也在日新月异的变化。那么如何定义超高层建筑，超过250m的建筑称为超限超高层建筑，超过100m为超高建筑，超过24m为超高层建筑。随着我国综合实力的稳步提升，建筑给排水从20世纪50年代开始迅猛发展。据资料显示，到目前为止我国摩天大楼已经达到800座的数量，是美国的4倍，其中代表中国摩天大楼新标杆的上海中心大厦为632m。随着高度不断攀升，造型别具一格的摩天大楼对建筑给排水技术的考验也越加严峻。同时随着人们环保理念的逐渐加深，保护水资源的态度越来越坚定，不断提出绿色建筑;太阳能发展;中水回用技术;雨水调蓄等新概念，建筑给排水专业的发展任重而道远。
关键词：超高层建筑;给排水设计;策略
1 引言
随着社会不断的发展，人们对于建筑物各方面的性能越来越重视。作为超高层建筑物的重要组成部分，给排水系统的完整性很大程度上影响着建筑物功能的实现，但是因为各种因素的干扰，使得超高层建筑给排水设计过程中，仍然存在诸多问题，需要进行妥善的解决。
2 超高层建筑给排水设计中存在的问题
目前建筑层数越来越高，且内部结构复杂，相关设计部门应当综合考察建筑内外部环境，融合科学的消防设计理念，以提升超高层建筑消防给排水的质量和安全。由于超高层建筑层数高、人员多，因此就需要足够的水资源供给，受传统设计理念的影响，部分设计人员还在沿用老旧的设计思路进行给排水设计。由于超高层建筑结构复杂多样，这种情况下设计出来的消防给排水系统，并不能很好地起到保护超高层建筑安全的作用，还会引发出一些不安全事件，如果发生火灾，落后的消防系统的弊端就会显现出来。在前期给排水设计过程中，需要根据超高层建筑的用水量参数，设计适宜的排水系统方案。而就给水方面而言，其设计应在确保水量充足的基础上，加强对给水系统供水压力参数的重视，以防水压不足，导致超高层部分用水困难。现实工程设计中，相关设计人员过于自信地相信水管的质量，没有进行供水管网泄露和强度测试，施工过程中又存在得过且过的思想意识，没有按照国家相关标准进行管网压力测试。部分设计师通常不重视泄压阀的设计，一旦泄压阀在使用中出现泄漏问题，火灾发生时，短时间内救火用水就不能运送到火灾发生地，影响超高层建筑的消防安全。
3 超高层建筑给排水设计策略
3.1 给排水消防设计
3.1.1 消防供水设计
在超高层建筑的给排水消防系统设计过程中，消防用水量属于一个关键性的词汇，不同建筑所产生的用水量也不尽相同，因此，在具体设计过程中，通常可将火灾延续时间设定为三小时，同时还要对建筑室内室外消防用水量进行针对性设计。若想满足上述要求，设计人员一般要对导流墙、循环水泵等进行合理设置，在节约成本的同时，还要强化监督与管理，将消防水池设置在超高层建筑群中的合理位置。与此同时，还要将加压泵设置在建筑群中心位置，每一个建筑避难层都要设置中转疏水箱。若建筑楼层较高，且水压比较稳定，通常还可对屋顶重力供水箱进行设置，使其充分满足消防用水需求，确保相关排水系统处于正常稳定运转的状态，必要情况下，还可在消防水泵房中设置给水泄压阀，这些都是消防供水系统设计中的关键性技术，应引起设计人员的高度重视。
3.1.2 消防排水设计
在对超高层建筑排水管进行设计的过程中，很多情况下都需要与其他管道进行交叉布置，给水管一般需在排水管下穿过，并确保其紧贴风管，与电气管线绕行布设。正常情况下，在对防水布进行设计的过程中，其常见区域以地下室为主，在对这一部分积水进行排除的过程中，还要对污水泵进行实践应用，将明沟、积水坑、地漏等设置在水泵房中。在设计过程中，基坑和积水池之间的预埋排水管是设计重点和难点，应引起设计人员高度重视，同时还有科学选择消防电源，将相关防水设施合理设置在电梯门口等。
3.1.3 消火栓设计
在超高层建筑给排水消防系统设计过程中，消火栓设计也是一个关键性的内容，消火栓箱、消防水枪以及水带接口等，是消火栓系统中的重要组成部分，在对消防电梯前室进行设计时，一般要保证启动消火栓后，水柱最远距离能够到达电梯室。必要情况下，还要对减压装置进行合理设置，以免在进水压力较大的情况下，对消火栓产生破坏。最大限度发挥出分区给水系統的功能，若静水压力小于0.5MPa，一般还要对减压装置进行安装。
3.2 地漏设计
地漏设计是给排水设计的关键内容并且影响着整个排水布局的施行，主要是通过水封设置来保障。地下管道、蓄水池和净化池三者之间要设有明显的隔离措施来保证地漏设计的安全性。除此之外，污水和废水的处理方法、设计的要点和技巧、设备的选择等都要科学的对待。水封问题是重点关注的问题，在设计上要符合规范，能够有效的祛除异味。这样，对地漏设计进行科学的规划和质量的保障，施工人员在地漏设计的准备阶段、实施过程和后期保障都由明显的规定，包括在设计上要提供可行的方案，实施过程要科学合理，后期保障要高效，而且为了防止地漏系统经常性的出现问题，还会选择耐用的材料，做到质量优先。
3.3 给水设计
超高层建筑的给排水设计首先要根据不同的功能确定不同的给水系统，首先了解当地的水费计价标准，然后根据规范明确规定超高层建筑要采用竖向分区恒压变频式的给水方式，由于是超高层建筑，市政管网的水压只能满足低区的供水，所以从地下到3层～4层由市政管网直接供水。中区利用避难层或设备层放置的水箱采用变频泵组进行供水。同样也有采用屋顶水箱供水的方式，但高区的水压一定不够，所以竖向分区恒压变频式为最佳方案。“卫生器具给水配件所承受的最大工作压力不得大于0.6MPa”。一个给水分区的最大层数n=（0.6-p）/h。其中，p为户内支管最小接入水压，一般为0.1～0.3，h为建筑层高。
3.4 采用节水能力较强的器材以及配件
国家也正在推行绿色环保的给水管道材料，例如：铝塑管、钢塑管、PE管等新型材料，保证生活用水的安全。所以，在实际的建筑工程给排水设计时，要尽可能的多使用节水型器材以及配件，不仅具有良好的美感，还具有一定的经济性，同时，还能达到良好的节水效果。建筑给排水设计过程中，要注重在厨房、卫生间等用水量比较大和水压超标的配水点等空间内安装节能节水型水龙头，对用水量进行控制，减少水资源的无故流失。传统的水龙头普遍存在漏水、渗水等问题，并且使用寿命相对较短，容易损坏，一旦损坏，将会造成大量的水资源浪费，因此，应该采用新型的节水龙头，例如，重启水龙头，该种水龙头具有防溅效果，节水效果良好;再如，陶瓷阀芯水龙头，在静水压力相同时，其节水效率高达30%，同时还有许多其他的节水龙头，例如感应式水龙头、自闭式水龙头等。
4 结语
中国在世界上的地位稳步提升，随着经济的发展，我们的城市需要更多高效节能的超高层建筑满足人们的便利，建筑给排水专业也将随之发展，让我们一起努力为建筑行业添砖加瓦。
参考文献：
[1] 秦建明.超高层建筑给排水设计问题探讨[J].中华建设，2018（8）：102～103.
[2] 柴华.关于高层与超高层建筑的给排水优化设计[J].低碳世界，2016（12）：187～188.
[3] 蔡泽民.超高层建筑给排水工程系统设计分析[J].建筑技术开发，2017（23）：30～31.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15184587.htm
