广州亚运城某超高层楼盘建筑给排水设计 11页

广州亚运城某超高层楼盘建筑给排水设计　　摘要：随着我国城市化进程的快速推进，城市的土地利用越来越饱和。特别是经济发达的沿海特大城市，城市建设用地日趋紧张。在此背景下越来越的的超高层建筑应用而生。本文介绍了广州亚运城某超高层楼盘建筑给排水的设计。关键词：超高层建筑高质水中水溢流口消防给水管材工作压力乙字弯Abstract:Withtherapiddevelopmentofourcountrycitychangesacourse,citylandusemoresaturated.Especiallyintheeconomicallydevelopedcoastalcity,cityconstructionlandincreasinglynervous.ThispaperintroducestheGuangzhouAsianGamescityofasuperhigh-risebuildingwatersupplyanddrainagedesign.Keywords:high-risebuilding;highqualitywater;water;overflow;firewatersupplypipe;workingpressure;sigmoidcurve;中图分类号：TU991.63文献标识码：A文章编号：1．工程概况11\n本工程位于广州市番禺区亚运城西南角，总用地面积71204.11平方米，规划建设用地约35525.81平方米，由5栋45层～55层的超高层住宅、1栋3层会所和1栋3层幼儿园组成。地下室三层，局部两层，作为停车及设备用房。住宅建筑面积为170154.81平方米，住宅1-5号楼的地上层数分别为55、55、52、52、45层，建筑高度167.95米。2．给水排水系统设计2.1生活给水系统本工程生活给水分为高质水给水系统，中水系统。2.1.1高质水给水系统高质水水源引自市政高质水管网，自市政路上引入一路DN200高质水供水管网。市政水压约为0.25MPa。幼儿园、会所及住宅2层由市政管网直接供给（住宅首层为架空6米层高，市政管网水压按直供到住宅塔楼第2层考虑）。住宅塔楼2层以上全部由增压泵组增压供给。幼儿园、会所、住宅分设水表计量。增压泵房设在地下二层，生活水箱为两座各110立方米的装配式不锈钢水箱。按照最高栋塔楼住宅为3层（楼面标高为9.0米）~55层（楼面标高为165.0米），住宅塔楼高质水给水系统按竖向分为5个给水分区，每个供水分区负责约11层，净高程差约30米，保证每个给水分区最低卫生器具配水点处的静水压不大于11\n0.45MPa。共设5套变频恒压供水泵组。其中1区供水范围为3~13层，2区为14~24层，3区为25~35层，4区为36~45层，5区为46~55层。每个供水分区除最上面3层外均设支管减压阀，保证每个楼层供水压力不超过0.2MPa。2.1.2中水系统本地块周边市政路上规划有市政中水管网，市政水压约为0.25MPa。据中水水质，室外绿化、道路冲洗、室外消防、车库冲洗用水及室内冲厕用水采用中水。自市政路上引入两路DN200中水给水管，在区内形成环状。中水给水跟消防给水合用一套管网。绿化、道路冲洗、室外消防、车库冲洗用水、幼儿园、会所及住宅2层由市政管网直接供给，住宅塔楼2层以上由增压泵组增压供给。绿化、车库冲洗、幼儿园及会所等不同用水单位分设水泵计量。中水增压泵房设在地下二层，设置一个有效容积为50立方米的中水水池。中水系统竖向分区跟高质水系统完全一致。2.2排水系统本工程有生活排水系统、雨水排水系统及地下车库排水系统。2.2.1生活排水系统11\n室内卫生间排水采用污废分流，设专用通气立管，污、废水立管隔层设H管跟通气立管连接。根据本工程作为高级住宅区的定位，立管均在管井内暗敷或设格栅遮挡，避免外露，影响建筑外观。根据市政条件允许，不设化粪池，污废水经室外排水管道收集后直接进入市政污水管，排往污水处理厂。根据相关实际案例情况，排水立管不设乙字弯。2.2.2雨水排水系统与车库排水系统天面设雨水天沟，每块屋面设置不少于2根雨水排水立管，雨水斗采用87型球墨铸铁斗。考虑到本建筑高度近170米，泄落的溢流雨水存在对地面人、物造成伤害的可能，屋面雨水立管排水设计重现期采用50年，溢流口设置避开人们日常活动场所，底部高出屋面150mm，只在降雨重现期超出50年的极端情况下使用。地下车库出入口坡度集水井及潜污泵按50年一遇的降雨强度校核，泵房集水井及潜污泵根据泵房进水管尺寸流量校核。3．消防给水系统设计3.1消防用水量室外消火栓用水量：Q=20L/s，火灾延续时间为2小时，一次消防用水量为144m3。室内消火栓用水量：Q=30L/s，火灾延续时间为2小时，一次消防用水量为216m3；自动喷水灭火系统用水量：Q=30L/S，火灾延续时间为1小时，一次消防用水量为10811\nm3。本工程一次消防总用水量为468立方米。室外消防用水利用市政给水直接供给，室内消防水池设在地下二层，仅储存室内消火栓及喷淋一次灭火用水量，有效容积为540m3（预留二期发展用地消防用水）。3.2水源室外消防用水管网跟中水管网合用。自市政路上引入2路DN200中水管，在区内成环状布置，室外消火栓自环状管网上引出。地下二层消防水池采用市政高质水补水，补水管管径为DN150。3.3室内消火栓系统通过咨询消防部门许可，室内一次消防用水量均储存在地下二层消防水池。室内消火栓用水均通过一套增压泵增压供给，采用减压阀进行系统分区。通过经济技术比较，住宅塔楼部分通过减压阀竖向均匀分成3个分区，控制每个分区最低层消火栓栓口的静水压力不大于1.0MPa；地下室通过减压阀独立作为一个分区。由于地下二层层高仅3.8米，净空约3米，如选用2台立式消防增压泵，水泵高度超过3米，经与甲方沟通，设计选用3台消火栓增压泵，两用一备，火灾时启动2台，任意一台泵发生故障时，备用泵自动投入使用。3.3自动喷水灭火系统11\n自动喷水灭火系统均通过一套增压泵增压供给，采用减压阀进行系统分区。住宅塔楼部分通过减压阀竖向均匀分成4个分区，地下室单独设为一个分区。每个分区配水管道工作压力不大于1.2MPa，每个报警阀控制的喷头数不超过800个，高程差不大于50米。地下室及住宅塔楼最低分区（1区）的报警阀均设在地下室集中设置，水力警铃引至值班室；住宅塔楼2~4区湿式报警阀设在该分区最底层水管井内，水力警铃引至消防电梯前室。喷淋泵组选用情况与消火栓泵组相同，选用3台喷淋增压泵，两用一备。管材选用4.1生活给水管材室内分户水表后给水支管及车库冲洗用水给水管采用PPR给水管，热水采用热水型PPR管，热熔连接，工作压力1.0MPa。泵房内水泵出水管采用厚壁不锈钢管，焊接或法兰连接。室内市政水压供水干管与立管采用内衬塑镀锌钢管，工作压力1.0MPa。室外埋地给水管采用钢丝骨架增强复合管。　　住宅塔楼各区水泵后至分户水表前管道材料如下：1区：采用内衬塑镀锌钢管，工作压力1.0MPa。2区：采用内衬塑镀锌钢管，5层及以下管道工作压力1.6MPa，5层以上管道工作压力1.0MPa。11\n3区：采用内衬塑镀锌钢管，12层及以下管道工作压力1.6MPa，12层以上管道工作压力1.0MPa。4区：水泵后至5层以下管道工作压力为2.0MPa，采用内衬塑无缝钢管；5层~25层管道工作压力为1.6MPa，采用内衬塑镀锌钢管；25层以上工作压力为1.0MPa，采用内衬塑镀锌钢管。5区：水泵后至1层管道工作压力2.5MPa，采用内衬塑无缝钢管；2~15层管道工作压力2.0MPa，采用内衬塑无缝钢管；16~35层管道工作压力为1.6MPa，采用内衬塑镀锌钢管；35层以上工作压力为1.0MPa，采用内衬塑镀锌钢管。4.2排水管材生活排水管材：卫生间沉箱内污水管和空调冷凝水管采用普通UPVC排水管，其他污水管和阳台雨水管采用卡箍连接机制铸铁排水管。天面雨水管材：采用内外涂塑钢管，法兰或丝扣连接；管道工作压力不小于2.0MPa。潜污泵排水管材：采用内外涂塑钢管，管径=DN100采用法兰连接。4.3消防给水管材4.3.1管材11\n工作压力1.0MPa~1.6MPa采用内外壁热浸镀锌钢管，工作压力2.0MPa及以上采用内外壁镀锌无缝钢管。管径＜DN100采用丝扣连接，管径≥DN100采用法兰、卡箍等连接。室外增压埋地消防管道采用内外衬塑无缝钢管，市政直供的埋地管道采用钢丝骨架增强复合管。4.3.2工作压力消火栓系统：负三层~23层管道公称压力为2.5MPa，24~41层公称压力为1.6MPa，41层以上公称压力为1.0MPa。喷淋系统：各楼层水流指示器后管道工作压力为1.0MPa；水流指示器前各楼层管道压力如下：负三层~23层管道公称压力为2.5MPa，24~41层公称压力为1.6MPa，41层以上公称压力为1.0MPa。几点思考5.1生活给水系统生活给水系统的在设计中主要考虑了以下两种方案的对比，见示意图1。示意图1方案2是目前很多超高层建筑采用的给水系统，它的优点是相对节能，对水泵、管材等要求低。相比方案2，方案1的优点是设备集中，管理方便，没有中间水箱，减少二次污染，对避难层（设备层）无要求。本工程选取方案1做为设计系统。5.2乙字弯的设置11\n一直以来高层建筑排水管道习惯做法是每隔5~6层设置乙字弯，用来起消能作用。但查阅《建筑给水排水设计规范》2009年版及《2009全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》等给排水相关设计规范，均未发现有相关要求。那乙字弯究竟能不能起到降低立管水流速度、消能的作用呢？参照《高层建筑给水排水工程》（王春燕、张勤主编，重庆大学出版社，2009.8）P243~P249以及《高层建筑给水排水工程》（钱维生编著，同济大学出版社，1989.8）等相关资料表明，DN100的新铸铁管，流量10L/s终限流速约4m/s，终限长度值约为3m，即水流从支管出口流入立管后,大约经过一层楼的高度,便保持水膜层厚度和流速不变；即使流量增大到80L/s，其终限长度也只有12.26m，即经过12.26m的高度，便保持水膜层厚度和流速不变。显然，在符合规范规定的立管排水能力范围内设计时，并非楼层越高，水流在立管底部的流速越大，每隔5~6层设乙字弯消能的做法缺乏理论依据。11\n相反，由于立管设置了乙字弯，人为导致立管内部水流流态发生变化，水膜流在消能装置处发生水流紊乱，导致立管排水能力大为降低，同时造成立管内边气压剧烈波动，易形成水封破坏。有案例表明，最大排水能力为10L/s的排水立管，用于排水流量约8L/s的场所，几处设了乙字弯的上一楼层卫生间发生污水外溢事故，而其余没有设乙字弯的楼层均没有发生[1]。笔者层设计的99米商住楼，排水立管无设乙字弯，至今运行约4年暂无问题。因此，建议高层建筑排水管选用柔性接口机制铸铁管，不设乙字弯。5.3消防给水系统广州市消防部门曾建议将超高层建筑室内一次消防用水全部储存在屋顶。本工程为超高层住宅小区，屋面面积小，与建筑及结构讨论，认为消防用水全部储存在屋顶对建筑外观及结构符合影响非常大，不好实现。经与消防部门咨询，认为住宅本身火灾危害性比办公、商业等建筑要低，可将消防用水全部储存在地下室消防水池，屋顶设有效容积为18立方米的消防水箱做为消防初期用水。审图专家曾提出消防车扬程能否满足要求。根据2009年7月31日《深圳商报》B04版曾报道，已在我省投入使用的新型消防车扬程达250m。同时经咨询华工院王总、市院赵总等专家，均认为消防车扬程没有问题，故本工程高区消防水泵接合器没有设置接力水泵。消火栓系统见示意图2。考虑到地下室面积较大，共6万多平方米，消火栓数量巨大，如全部采用减压稳压消火栓造价增加，故设减压阀单独作为一个分区。示意图25.4管材的合理选择11\n本工程管材选用的重点在于承压要求高。咨询相关生产厂家部分厂家认为他们的衬塑钢管工作压力可达2.0MPa，《2009全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》P30~P31明确钢塑复合管最大设计压力标准值为2.0MPa，故给水管中工作压力2.0MPa以上时选用衬塑无缝钢管。天面雨水管材因承压要求选用内外涂塑钢管，污废水管选用柔性接口机制铸铁管。本来初版设计中关于给水、消防管材工作压力只比较笼统的交代如下：1区给水管道工作压力1.0MPa，2、3区给水管道工作压力1.6MPa，4区给水管道工作压力2.0MPa，5区给水管道工作压力2.5MPa；消防给水管道工作压力2.5MPa。结果引来业主的不满，于是二版将管材压力说明改成了本文4.2节分段详细说明，工作压力不同的管材价格差异很大，管材上的投资减少很多。自我反省，设计要多从业主的角度出发，在符合规范的情况下，尽量节约投资。参考资料[1]徐长杰高层建筑排水立管消能问题探讨浙江建筑第24卷第12期2007.12[2]王春燕、张勤主编高层建筑给水排水工程重庆大学出版社2009.8[3]钱维生编著高层建筑给水排水工程同济大学出版社1989.8）[4]2009全国民用建筑工程设计技术措施给水排水11