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超高層建筑的給排水設(shè)計(jì)基本要求

建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑，超高層建筑功能多樣化，對超高層建筑的給排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提出了若干要求。

1.1給水系統(tǒng)

1.1.1正確選擇給水方式是超高層建筑生活給水設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵內(nèi)容。在超高層建筑中，對于豎向給水方式，通常所應(yīng)用的是串聯(lián)分區(qū)供水，由此對這一類型建筑之中不同用水單元的用水需求進(jìn)行充分滿足。

1.1.2給水系統(tǒng)壓力可以達(dá)到相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，將“建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范”作為重要依據(jù)和參照，有效控制所有分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)位置的靜水壓力，最大為0.45MPa，與此同時(shí)需要達(dá)到最不利的水和水壓力要求。該類型建筑有相應(yīng)劣勢，其運(yùn)行管理成本比較高，并且消耗的能量多，按相關(guān)條例的要求，需要將減壓設(shè)施設(shè)置于分區(qū)內(nèi)低層部分，嚴(yán)格控制所有用水點(diǎn)位置的供水壓力，最大為0.20MPa。

1.2排水系統(tǒng)

超高層建筑生活排水系統(tǒng)主要由排水管、衛(wèi)生器具、清洗設(shè)備、通風(fēng)管道和抽水設(shè)備組成。排水系統(tǒng)需要平穩(wěn)排水以優(yōu)化水力條件，使其處于最佳狀態(tài)；保證建筑的使用安全；滿足安裝、維修及美觀的要求。

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超高層建筑給排水設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備

在建筑設(shè)計(jì)中，給排水系統(tǒng)占據(jù)著至關(guān)重要的位置，是一項(xiàng)必不可少的組成部分，相關(guān)設(shè)計(jì)人員對其關(guān)注與重視程度不斷提高。

尤其要注意的是，超高層建筑給排水設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備工作極其重要，在進(jìn)行設(shè)計(jì)前須做好，其中應(yīng)從以下幾方面做好充足的準(zhǔn)備工作：

（1）加強(qiáng)現(xiàn)場采集，采集對象主要有地質(zhì)條件、地下管網(wǎng)分布及位置等信息。

（2）做好地質(zhì)勘查，現(xiàn)場地質(zhì)地貌是基礎(chǔ)施工的重要影響因素，在施工前須完全掌握現(xiàn)場及周邊環(huán)境的地質(zhì)情況，這樣才能提高給排水設(shè)計(jì)的科學(xué)及合理性，防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題影響施工進(jìn)度。

（3）依照給排水設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及用戶的使用要求，并掌握供排水系統(tǒng)的相關(guān)信息，在此基礎(chǔ)上開展設(shè)計(jì)活動。

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超高層建筑給排水設(shè)計(jì)

3.1給水系統(tǒng)劃分及設(shè)計(jì)

3.1.1生活用水是建筑物中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，給排水設(shè)計(jì)規(guī)范中嚴(yán)格指出生活供水系統(tǒng)的劃分原則，設(shè)計(jì)者須根據(jù)其設(shè)計(jì)原則進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)活動，這樣才能保證設(shè)計(jì)的實(shí)用性及合理性。

3.1.2根據(jù)不同使用功能及區(qū)域確定供水系統(tǒng)的分布走向及水壓，對于現(xiàn)代建筑物來講，有單一的辦公到酒店、商業(yè)等不同功能。由于不同的計(jì)費(fèi)要求和區(qū)域的不同功能，它也可能是具有多種功能的建筑物的樓群。供水系統(tǒng)應(yīng)相互獨(dú)立，由于用途不同主要包括商服用水、居民用水、行政及特色產(chǎn)業(yè)用水幾大類別，所以要根據(jù)供水系統(tǒng)用途進(jìn)行嚴(yán)格劃分，這樣其用水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以及不同的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)不同類型的供水系統(tǒng)[1]。

其次，根據(jù)“建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范”的要求，有必要明確這些不同供水系統(tǒng)的供水方式。當(dāng)建筑實(shí)際高度在100m以上主要采取豎向給水的設(shè)計(jì)方式，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)及高度各異，所以在給排水設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格根據(jù)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和高度選擇供水方式，這樣才能夠更好的為建筑服務(wù)。

3.1.3以萬璟臺項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目有3幢42層的超高層建筑，將其劃分為純住宅式樓層，其中建筑物高度為134m，樓層高度為3.2m。在劃分生活供水時(shí)，A區(qū)為-2-2層，由市政供水管網(wǎng)直接供水；B區(qū)為3~12層，主要通過恒壓變頻泵供水；C區(qū)為13-22層，也由恒壓變頻泵組供水；D區(qū)為23-32層，也由恒壓變頻泵組供水。33層及以上由恒壓變頻泵組供水。

選擇這些供水方式的主要原因如下：

（1）變頻供水比屋頂水箱供水方式更合理、更科學(xué)。

（2）相對于用于變頻供水的泵組，槽流量和峰值流量之間的差異較小。該泵可在高效區(qū)長時(shí)間運(yùn)行，可在一定程度上節(jié)約能源。在住宅項(xiàng)目中，如果普通泵組中的住戶數(shù)量更多，流量將更加均勻。槽流量與峰值流量之間的差異越小，建筑物的供水更便利。

（3）供水抽水機(jī)組承擔(dān)的住宅樓層數(shù)量受供水設(shè)備承壓能力的限制，衛(wèi)生設(shè)備已在施工供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)則中明確規(guī)定。給水配鏡的最大壓力不得超過0.6MPa。超高層建筑中的住宅項(xiàng)目通常沒有設(shè)備層；也可采用水箱設(shè)置在中間設(shè)備層，高區(qū)的生活供水由設(shè)備層水箱加恒壓變頻泵組供給。

（4）由于起始樓層超過100m，管道也比較長，壓力也比較大。高水箱的供水方式可用于保持恒速水泵在高效區(qū)運(yùn)行，從而保證供水的穩(wěn)定性和安全性[2]。

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3.2超高層建筑排水設(shè)計(jì)

當(dāng)位于超高層建筑中的時(shí)候，排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在較多問題，水汽混合流體排水便是其中十分突出的一種，設(shè)計(jì)工作最為關(guān)鍵的內(nèi)容是通過何種方式解決該問題，可以保證排水的通暢。所以，當(dāng)開展超高層建筑排水設(shè)計(jì)工作時(shí)，須充分考慮管道內(nèi)部所承受這一類型建筑排水的作用與影響，且還需考慮到水汽混合所產(chǎn)生不良?xì)怏w的破壞衛(wèi)生器具密封性的情況，進(jìn)一步對其進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算，保證計(jì)算的精確性，從而嚴(yán)格控制水管流量，確保其處于所允許的范圍中，不可超過規(guī)定的最大流量。

此外，當(dāng)水流處于下降過程中時(shí)，會產(chǎn)生相應(yīng)沖擊力，要減小沖擊力，需要及時(shí)應(yīng)用相關(guān)對策和手段，可以對相關(guān)通氣管道設(shè)置進(jìn)行，保證排水管道中氣壓與空氣釋放的有效性，使衛(wèi)生器具的應(yīng)用時(shí)間得以延長，進(jìn)一步弱化水流沖擊力對管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的作用和影響[3]。同時(shí)，當(dāng)處于超高層建筑中時(shí)，要避免水流在高速下落過程中損壞排水管道，需要針對室內(nèi)排水系統(tǒng)采取相關(guān)能量消耗措施，可以應(yīng)用管道偏置這一方法，充分應(yīng)用蘇維托系統(tǒng)和螺旋消聲排水系統(tǒng)。此外，還可以在立管轉(zhuǎn)折的地方做好相應(yīng)處理，包括支墩和支架等，使其可以對水流沖擊對管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的影響進(jìn)行相應(yīng)承擔(dān)。

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管材的選擇和應(yīng)用

對工作壓力超過1.0MPa的超高層建筑的給水管道，通常不推薦使用塑料管道。應(yīng)使用具有足夠強(qiáng)度的金屬管。在高壓管道系統(tǒng)中應(yīng)避免使用塑料管道的熱熔接頭。由于該部位為整體管道系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，超高層建筑的水平搖擺比普通高層建筑的水平搖擺大，因此需要采用柔性地震連接的排水管。普通的卡箍連接排水鑄鐵管將由于二次影響而經(jīng)常遭受卡箍的脫裂[4]。法蘭式柔性抗震界面排水管具有柔性、防震、快速施工的特點(diǎn)。柔性界面在徑向振動，軸向振動，軸向拉出和角位移方面具有良好的水密性?？紤]到超高層雨水沖擊力的下降，雨水管應(yīng)采用加壓金屬管制成。虹吸式雨水排水管一般采用HDPE管。PVC-U排水管的強(qiáng)度稍差，特別是用成品膠粘合而成，容易脫落。

當(dāng)開展超高層建筑給排水設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)將相關(guān)實(shí)際情況作為重要依據(jù)，與建筑的功能及所使用的材料等進(jìn)行充分結(jié)合，首先確保施工的安全可靠性以及節(jié)能性等，以此為基礎(chǔ)開展給排水設(shè)計(jì)工作，盡可能使其作用得到最大程度的發(fā)揮，進(jìn)一步促進(jìn)我國建筑業(yè)發(fā)展。