孫勇軍

（四川正陽創(chuàng)想建筑設(shè)計(jì)有限公司，四川 成都 610000）

給排水系統(tǒng)是保證建筑基本使用功能的基礎(chǔ)設(shè)施之一，對(duì)建筑的正常使用具有非常重要的意義，其設(shè)計(jì)是否合理將會(huì)直接影響居民的生活質(zhì)量。對(duì)超高層建筑來說，給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度遠(yuǎn)高于常規(guī)建筑，需要在設(shè)計(jì)過程中考慮更多影響因素，如建筑的整體布局、超高層建筑的供水可靠性、施工的安全保障措施等，對(duì)超高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究對(duì)促進(jìn)我國(guó)建筑工藝的提高具有非常重要的意義。為此，下文以四川某大型綜合體給排水設(shè)計(jì)為例展開對(duì)超高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的深入思考。

1 工程概況

本工程由A 區(qū)裙樓、B 區(qū)裙樓、E 區(qū)裙樓、一號(hào)塔樓及C 裙樓、二號(hào)塔樓及D 裙樓、三號(hào)塔樓及F 裙樓、地下室組成。本文將以3 號(hào)塔樓及地下室分析超高層建筑中的給排水系統(tǒng)應(yīng)用。

三號(hào)塔樓及F 裙樓地上共41 層，建筑高度為161.40 米，屬于超高層公共建筑。其中1-4 層為商業(yè)，5 層為酒店配套餐廳，6 層為酒店配套小型會(huì)議室，7層為酒店配套辦公用房，8 層為避難層兼做設(shè)備層，9-17 層為辦公用房，18 層為避難層，19-27 層為辦公用房，28 層為避難層兼做設(shè)備層，29 層為酒店配套管理用房，30-40 層為酒店客房，41 層為辦公。

地下室為地下三層，負(fù)一層為商業(yè)和車庫(kù)，負(fù)二、負(fù)三層為設(shè)備用房和車庫(kù)。

2 生活給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 生活給水系統(tǒng)

本工程水源采用市政自來水[1]，供水壓力約為0.35MPa，分別從城市管網(wǎng)接入2 根DN300 的給水引入管在用地紅線內(nèi)形成環(huán)狀供水管網(wǎng)。

給水系統(tǒng)豎向分區(qū)的壓力控制參數(shù)為：各區(qū)最不利點(diǎn)出水壓力要求不小于0.15Mpa（酒店客房衛(wèi)生間要求不小于0.20Mpa[2]），各分區(qū)最低用水點(diǎn)最大靜水壓力（0 流量狀態(tài)）不大于0.45MPa。

本工程根據(jù)建筑高度、水源條件、防二次污染、節(jié)能和供水安全原則，供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下：

（1）酒店部分（29F-41F）給水系統(tǒng)豎向分成2 個(gè)區(qū)，1 區(qū)為29-34F，2 區(qū)為35-41 層，分別由28 層避難層生活水泵房+1 區(qū)/2 區(qū)酒店變頻泵組加壓供水。酒店給水系統(tǒng)原理圖如圖1 所示。

圖1

（2）辦公樓部分（6-27F）給水系統(tǒng)豎向分為2 個(gè)區(qū)，1 區(qū)為6-17F，由負(fù)三層生活水泵房低區(qū)辦公樓變頻泵組加壓供水；2區(qū)為19-27F，由18 層避難層水泵房高區(qū)辦公樓變頻泵組加壓供水。

（3）其余商業(yè)（1F-5F）用房給水系統(tǒng)豎向分為1 個(gè)區(qū)，由市政自來水壓力直接供給[3]。

考慮到超高層建筑供水可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及管理的便利性和不同使用功能對(duì)水質(zhì)要求不同等因素，采取了以下措施來滿足該建筑的供水要求：

（1）為保證酒店供水的安全性，增加酒店專用生活儲(chǔ)水箱有效容積。按照規(guī)范要求，二次加壓供水的部位，儲(chǔ)水箱有效容積大小可根據(jù)規(guī)范按20-25%的最高日用水量取值即可，該項(xiàng)目地下室酒店專用生活儲(chǔ)水箱有效容積保證儲(chǔ)存最高日70%的生活用水量約360m3。

（2）因自來水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不同和便于管理，建筑內(nèi)設(shè)有多套計(jì)量系統(tǒng)：辦公給水、酒店給水、商業(yè)給水和超市給水，每套系統(tǒng)分別計(jì)量。

考慮以后運(yùn)營(yíng)管理，辦公樓每層單獨(dú)計(jì)量。酒店分用途計(jì)量，如洗衣房、廚房、員工更衣室、公共區(qū)域衛(wèi)生間、各區(qū)域生活熱水系統(tǒng)的冷水補(bǔ)水管等處分別設(shè)置水表計(jì)量。商業(yè)每層每區(qū)單獨(dú)計(jì)量。地下車庫(kù)設(shè)置清潔用水點(diǎn)總計(jì)量水表。冷卻塔補(bǔ)水酒店、辦公樓、商業(yè)用房分別單獨(dú)計(jì)量。

（3）為提高酒店生活用水品質(zhì)，對(duì)進(jìn)入地下室酒店專用生活水箱的市政自來水進(jìn)行水質(zhì)深度處理，市政自來水深度處理工藝如下：市政自來水→生活原水箱→原水增壓泵→石英砂過濾→活性炭過濾→消毒→生活凈水箱；其余部分生活用水直接采用市政自來水。

酒店洗衣房水質(zhì)硬度要求≯50mg/L，但該處市政自來水水質(zhì)硬度約為180mg/L，進(jìn)酒店洗衣房的市政自來水水質(zhì)需軟化處理。本工程采用以下軟化處理工藝：市政自來水→深度處理系統(tǒng)→軟水增壓泵→鈉離子交換軟水器（工作流程：產(chǎn)水、反洗、吸鹽、正洗、鹽箱注水）→軟化水箱。處理后的水質(zhì)硬度約35mg/L 左右，滿足洗衣房水質(zhì)使用要求。

2.2 生活熱水系統(tǒng)

本工程僅酒店部分設(shè)置集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，辦公用房、商業(yè)裙房和地下超市等部位根據(jù)業(yè)主意見不設(shè)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，需用熱水處由租賃方自理。

酒店用房主要在以下部位設(shè)置集中熱水供應(yīng)：酒店客房、公共廚房、公共淋浴間、洗衣房等，其余酒店裙房公共衛(wèi)生間洗手盆處設(shè)置小型即熱式電熱水器（小儲(chǔ)寶）分散供應(yīng)[4]。

酒店生活熱水系統(tǒng)在豎向進(jìn)行分區(qū)供水，分區(qū)方式與生活給水系統(tǒng)相同。

酒店生活熱水溫度、用水量及耗熱量設(shè)計(jì)如下：

（1）冷水計(jì)算溫度按7℃計(jì)，熱水出水溫度按60℃設(shè)計(jì)。

（2）最高日熱水總用水量約為208.67m3/d，最大時(shí)用水量為33.88m3/h。

（3）酒店小時(shí)耗熱量為2289KW。

（4）洗衣房熱水溫度不低于74℃，客房、廚房等取水點(diǎn)溫度應(yīng)不低于55℃。

（5）熱水制備：酒店熱水集中供應(yīng)由容積式浮動(dòng)盤熱交換器制備，熱交換器設(shè)在28 層熱水機(jī)房，熱源由一層鍋爐房提供[5]。

為保證生活熱水的供應(yīng)溫度，設(shè)計(jì)采用機(jī)械循環(huán)管道系統(tǒng)。為了提高熱水使用的舒適性，減少用水點(diǎn)出熱水的時(shí)間，酒店客房部分衛(wèi)生間熱水設(shè)置支管循環(huán)系統(tǒng)。熱水循環(huán)管網(wǎng)采用同程布置，循環(huán)泵啟停由泵前回水管溫度自動(dòng)控制。

2.3 飲用水供應(yīng)

酒店客房飲用水采用電開水壺供應(yīng)，辦公樓飲用水采用桶裝電飲水機(jī)分散供應(yīng)。商場(chǎng)、超市根據(jù)二裝需要設(shè)置商用飲水機(jī)分散供應(yīng)飲用水。地下室各類機(jī)房?jī)?nèi)預(yù)留電插座，由職工采用電開水壺自行制備開水。

2.4 生活污水系統(tǒng)

本工程生活污水最高日總排水量約為592.15m3/d，最大時(shí)排水量為61.69m3/h。

污水立管設(shè)有專用通氣立管，底層污水單獨(dú)排放。室內(nèi)地面層以上的生活污水重力流排出，地面層以下的污水采用管道匯集至地下室污水提升設(shè)備間內(nèi)，由成套污水提升裝置收集并機(jī)械提升排至室外污水檢查井。地下室廢水匯集至集水坑內(nèi)，用潛污泵提升后排至室外雨水管道。

地上餐飲廚房含油污、廢水就近設(shè)置成品隔油處理設(shè)備，經(jīng)隔油設(shè)備處理后，排入室外污水檢查井。地下室廚房含油污廢水先重力排至下層污水處理設(shè)備間，經(jīng)隔油設(shè)備處理后，強(qiáng)排至室外污水檢查井。

在污水系統(tǒng)中還應(yīng)注意排水坡度的確定，坡度過大則出戶管占用豎向空間較大，不利于美觀，坡度過小又容易造成水流速度過小，管道容易堵塞，通用做法見表1。

表1 排水管道標(biāo)準(zhǔn)坡度表

2.5 雨、廢水系統(tǒng)

屋面雨水設(shè)計(jì)流量按照暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算，根據(jù)建筑不同重要等級(jí)，超高層屋面采用設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=5min，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=50 年，屋面徑流系數(shù)ψ=0.90；裙房大屋面采用設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=5min，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=10 年，屋面徑流系數(shù)ψ=0.90。3 號(hào)塔樓屋面雨水采用重力流排水系統(tǒng)，其雨水管道系統(tǒng)排水能力按100 年重現(xiàn)期校核；裙房大屋面采用壓力流（虹吸式）排水系統(tǒng)，其屋面雨水排水管道系統(tǒng)+溢流口設(shè)施總排水能力，按不小于50 年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)。

管道井內(nèi)廢水、空調(diào)冷凝水、屋面雨水就近排至室外散水溝或者雨水檢查井。地下室內(nèi)地面沖洗廢水、有可能進(jìn)入地下室的雨水、泵房集水以及消防排水均由集水坑收集，由潛污泵提升至室外雨水口或雨水檢查井。

3 結(jié)論

給排水系統(tǒng)是保證超高層建筑使用功能得以實(shí)現(xiàn)的重要設(shè)施，與超高層建筑中用戶的生活質(zhì)量息息相關(guān)。給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)秉承著安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)原則，不斷優(yōu)化給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，才能促進(jìn)超高層建筑的不斷發(fā)展。