超高层建筑给排水设计与探讨.doc

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超高层建筑给排水设计与探讨
超高层建筑给排水设计与探讨

摘要：随着我国国民经济的不断迅猛发展，超高层建筑越来越多地出现在人们的视野中。对于超高层建筑的给排水设计，也在不断的摸索中逐步完善。本文探讨了超高层建筑给排水设计要点。

关键词：超高层建筑给排水设计
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
这几年以来,跟随着国民经济的迅猛发展,国内新建的建筑,尤其是在土地供应紧张的大中型城市,超高层建筑占了很大的比例。如何合理的设计给排水系统,对高层建筑日常运行的经济性,以及消防时的安全性和可靠性有着重要的意义。
一、生活供水方式的选择
超高层建筑基本每隔15层会设置一个避难层兼设备层,可利用避难层设置中间转输水箱供水。基本上可以30层(差不多100m以内)设成一个大区,这样有两种做法:1、每个大区在避难层(首个大区在地下室)设四套变频泵分四个小区往上供水;2、每个大区在避难层(首个大区在地下室)设两套变频泵分两个小区往上供15层,同时采用重力流往下供15层(首个大区没有此情况)——中间转输水箱兼高位重力水箱。可以满足每个用水点水压在0-05MPa~0-35MPa之间。变频泵采用压力自动控制,而转输水泵采用水位控制。这样基本上可以每隔一个避难层设置中间转输水箱,有效减少机房占用面积。住宅的避难层设的比较少,一般也可以这样设计。采用上述系统给水设备及管材最大承压一般为30层的高度,系统承压不会超过1.6MPa,目前的技术及设备承受此压力还是比较安全的。
重力供水和变频供水的节能性在学术界存在较大的分歧,目前为止没有国家性的法规及权威资料表明哪种供水方式更有利于节能。变频器的工作原理是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行。一般是实际用水量越接近设计用水量就越节能;且一天用水量变化越小越节能。因此,根据《建筑给水排水设计规范》要求可知:办公楼采用变频设备节能效果比较好,住宅楼采用变频设备节能效果比较差。为了解决住宅楼时变化系数比较大的问题,住宅楼在配泵的时候应多配几台,通过多台水泵来调节水量的变化。
因为采用多泵并联恒压供水,变频泵的功率降低,从而可以降低多泵并联变频恒压供水系统的能耗,改善节能状况(因变频器必须24h通电)。多泵并联恒压供水系统采用具有自动睡眠功能的变频器时,当用水流量接近于零,变频泵能自动睡眠停泵,从而可以做到不用水时自动停泵而没有能量损耗,具有最佳的节能效果。
供水泵采用变频泵,通过合理配泵使其出水量基本上和系统的用水量相吻合,同时转输水泵采用工频泵,这样可以保证各水泵在高效区运行,达到节能的目的,并相应减少了机房的面积以及二次污染的几率。（欧美供水泵按流量配泵有两种方法可以参考:一种是40%、40%、40%,一台维修可以保证80%流量的使用;一种是50%、50%、20%,一台维修可以保证70%流量的使用）。
二、消防给水系统设计
《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称“高规”)第1.0.5条规定,当高层建筑的建筑高度超过250m时,建筑设计采取的特殊的防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。所以超过250m的超高层建筑防火措施可以参考“高规”设计,然后提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。
对100m~250m的建筑基本就是按照“高规”进行防火设计了。消火栓按规范列表取值,并设置消火栓箱;喷淋按“高规”第7.6.1条设计。目前我们的水泵、阀门、管材都可以达到2.5MPa,当然管材要选无缝钢管为宜。这样一般100m~150m之间的建筑可以在地下室设水池泵房,因高低区供水的压力差别比较大,笔者建议宜分开设置水泵供水。水泵按高低区分开设,这时水泵的控制可能高低区同时启动,电气设计要考虑高低区水泵同时启动的可能。150m~250m之间的建筑采用转输水箱供水。250m以上建筑可以结合结构的安全设置消防给水系统,一般建筑高度达到一定的高度时结构要考虑防止晃动,这时要把消防水箱设置在屋顶,这样100m以下按我们正常的高层建筑设计消防给水系统,100m以上采用屋顶水箱常高压给水系统(生活给水也可以这样考虑)供水,屋顶最高几层压力不足采用局部加压;同样,要考虑高低区同时启动系统的可能。
在超高层建筑消防设计中水泵接合器的设置也存在一些问题。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)7.4.5.2条规定,消防给水为竖向分区供水时,在消防车供水压力范围内的分区,应分别设置水泵接合器;其条文说明明确提出:只有采用串联给水方式时,上区用水由下区水箱抽水供给,可仅在下区设水泵接合器,供全楼使用。
《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称“喷规”)10.4.2条规定,当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时,应采