超高层建筑给排水系统的设计实证分析论文_李鹏辉

超高层建筑给排水系统的设计实证分析论文_李鹏辉

摘要:随着近年来中国城市化进程脚步的加快,各种新技术,新产品在建筑领域得到越来越多的运用,超高层建筑在城市建设中变得越来越普遍。如何根据超高层建筑物自身对给排水系统的要求进行设计,安装,是我们给排水设计师们应该认真思考的问题。文章详细介绍了高层建筑给排水系统的特点,并结合深圳市高新技术企业联合总部大厦给水系统以及污水系统的设计,对超高层建筑给排水系统的设计进行分析。

关键词:超高层建筑;给排水系统;设计

一、概述

本项目坐落于南山区高新南区填海六区(项目用地编号02-14),深圳大学东南侧,科苑南路以西,滨海大道以北,西北紧临学府路。

项目用地大致呈不规则的多边型,面积为5307.30m2,总建筑面积为118500m2。建筑主功能为办公。建筑总高度不大于220m,地上51层,地下4层。地下室为车库和设备房;一层是办公大厅、及金融服务功能;二层为各展厅;三层为可兼顾服务外部和内部的食堂;四层为公共会议中心;五层及以上为办公区域。

二、超高层建筑给水系统设计

高层建筑的给水系统是指管道以及其他辅助设备,按照建筑内部的生产、生活需求以及消防要求,有组织地输送到用水点的网络。包括生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。给水系统的供水方式分为市政直接给水方式、附属设备供水的方式。附属设备的给水方式包括单独设置水箱,设置水箱和水泵的联合给水方式,设置贮水池、水泵和水箱的联合供水方式。分区给水方式是将建筑物分为若干供水区,不同分区采用不同压力或者供水形式。按分区的形式不同,又可以分为串联分区、并联分区和混合分区。

深圳市高新技术企业联合总部大厦的生活给水系统按避难层的设置位置的不同,采用混合分区的方式,综合了上述几种给水方式的优缺点,充分利用市政压力,节约能源。低区采用市政直接供水,即室外给水管网提供的水压、水量以及水质能够满足建筑供水要求时,直接将室外管网的水引导建筑物内的各个用水点。中区采用地下水池,加压泵,设置在避难层的高位水箱联合供给,中区的高位水箱同时是高区的转输水箱。最高区采用地下水池,转输泵,转输水箱,变频泵串联供水,避免设计屋顶水箱造成二次水污染。这种供水方式能提供给大部分的用户一个稳定的水压、并能满足顶部屋顶直升机平台的使用。在市政停水的情况下,还能保证一段时间的供水。

大厦内部的给水系统以建筑物内的给水引入管上的阀门井或者水表为界。典型的建筑内部给水系统主要有水源、管网、水表节点、给水附件、加压和贮水设备、室内消防给水设备以及局部给水设备。深圳市高新技术企业联合总部大厦的给水系统主要包括有地下水池,加压水泵,转输水泵,高位(转输)水箱,管道等。

在选择建筑给水系统的管材时,应根据各类建筑的不同要求,并结合各种类型给水管的特点,选择适用的管材。深圳市高新技术企业联合总部大厦作为一栋220米的超高层建筑,对输水管的承压能力要求较高。给水主要用于卫生间的用水,不如供给住宅的水质要求高。故给水系统中的输水管采用无缝钢管,卡箍连接,承压能力强,管材也不易被腐蚀造成水质污染。

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三、超高层建筑排水系统设计

排水系统是指通过管道以及其他辅助设备,把户外的雨雪降水,由工作生活所产生的污水、废水及时排放出去的网络。排水系统大致可分为生活污水、废水、屋面雨水等。超高层建筑由于竖向高度高,又有其特殊的排水要求,首先要组织好气、水两项流;其次要有有效的消能措施,保证管道能承受较大的压力。

深圳市高新技术企业联合总部大厦的排水系统主要包括有管道、排水附件、潜水水泵等。地上建筑的污水系统采用专用通气立管,污水管和通气管隔层相连,较好的平衡了管道内的正负压力,保护卫生器具水封,同时将室外排水管道中的污浊有害气体排至大气中。根据避难层的位置分段设计消能弯进行消能。传统地下室采用集水坑收集污废水,提升后排入周边污水检查井。但是这种方式检修、维护复杂,同时需要良好的气流组织。本项目地下室采用整体式污水提升设备,污水泵设置在污水集水箱之外,不宜腐蚀,污水集水箱完全密闭,能防止气体和气味的泄漏。

高层建筑室内污水、废水管常采用UPVC排水管及其附件,地下室压力排水管则采用热镀锌钢管,室外排水管则多用HDPE塑料管以及相应的管箍进行连接。超高层建筑对于管材的要求较高,主要是防止管道发生竖向偏移和渗漏现象。深圳市高新技术企业联合总部大厦选用卡箍离心排水铸铁管(柔性接口),该管材具有可曲挠性、可伸缩性、密封性好以及抗震等性能,并配合相应的卡箍进行连接。

超高层建筑的雨水系统具有以下特点:

塔楼:对管材的要求较高,雨水管满管流(正压和负压均可能出现)

裙房:(雨水量大管道多),裙房本身的面积(目前大平台面积均很大),同时塔楼部分的侧墙面积还应计入,雨水量大管道多,利于雨水收集利用。

深圳市高新技术企业联合总部大厦采用有组织内排水系统,塔楼为重力流雨水系统,重现期采用50年,从安全角度出发屋顶不设计溢流口。裙房采用虹吸雨水系统,重现期采用10年,周边墙上设溢流口。两者总排水能力满足50年重现期的要求。塔楼采用钢塑管及其配件,沟槽式连接。裙房采用承压HDPE管,热熔连接。

在排水系统当中还应该注意存水弯的设计,存水弯的作用是在其内部形成一定高度的水柱,阻止排水管内的污染气体进入室内,所以在设计上要注重存水弯的水封,要使排水系统内的空气与外界大气压保持平衡,避免由于排水管内排水不畅通,新鲜空气无法及时补充而造成管内的污染气体大量聚集从而使气体进入室内,污染环境。地漏用于派出地面积水,有普通地漏、高水封地漏、多用地漏以及放回流地漏,有些室内地漏安装不符合规范,高出地面使积水不容易及时排除,影响整个环境的卫生,但如果低于地面,就容易形成地坑,影响行走安全。

四、结束语

给排水工程是建筑设备工程的重要组成部分,是建筑物中一项必不可少的建筑安装工程。它决定了建筑物在使用过程中的舒适程度和卫生安全。

参考文献

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[5]刘承伟.建筑给水排水系统图表示方法的分析[J].福建建筑,2006

论文作者:李鹏辉

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期

论文发表时间:2019/7/12

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