超高层办公楼给排水系统选型及管控要点分析

发布时间：2022-01-24

　　摘 要 ：超高层办公楼给排水工程具有设备众多、管线复杂以及设计要求高等特点，需要做好给排水系统选型工作。该文结合超高层办公楼项目的工程实例，从给排水系统设计方案的技术经济选型和施工过程中的现场管控方面，对超高层办公楼的给排水系统选型、应用进行分析和探讨，希望能够为给排水项目相关工作人员提供一定的参考。

　　关键词 ：超高层 ;办公楼 ;消防 ;方案选型 ;系统控制

　　该文结合厦门银城智谷超高层地标办公楼项目的实际案例，对给排水系统的系统选型及现场管控要点进行分析，希望能为超高层办公楼项目的实施管控提供一定的参考意义。

　　1 工程概况

　　厦门银城智谷 I-7 地块 7 号楼位于厦门同安区，项目为 49 层的超高层办公楼，建筑高度 247.85 m，设置 12 层、22 层、34 层、45 层 4 个避难层，屋顶设有停机坪。地上部分包括给水排水、消防等管道系统及小型给水排水构筑物。该项目共设置 1 处室内消防水池及室内消防泵房，一、二期工程合用。该建筑高度在 100 m~250 m，属于一类高层公共建筑，火灾危险等级最高，因此设置了相应系统。

　　2 生活、消防给水系统方案选型分析

　　2.1 生活给水系统方案选型

　　通过详细的对比分析，该工程选择了传输水箱串联供水方式，并且根据实际情况，进行消防转输水箱以及生活转输水箱设置，实现高区供水。该项目根据市政水压情况及建筑平面功能的划分， 2 层以下(含 2 层)办公、商业及公共设施用水由市政给水管网直接供水 ;3 层 ~11 层由专用变频恒压供水设备供水;7# 楼 13 层 ~29 层由 34 层(避难层)中间生活水箱供水;30 层 ~44 层由设在屋顶机房层的高位生活水箱供水， 46 层 ~49 层由屋面恒压变频给水设备供水。

　　2.2 消防给水系统方案选型

　　水泵直接串联供水 ：这种供水方式主要是将消防主泵设置于超高层建筑各分区的下区位置处，并且在上 1 区位置进行转输泵设置 [1]。串联供水(水泵转输水箱)：与直接串联供水相似，但是消防泵位置由高于建筑分区下区变为高于各分区中区，从而完成对该区域消防管网的供水工作，设置相对独立的消防转输泵向上供水。

　　重力水箱供水方式 ：这一方式是将满足消防水量及压力要求的重力水箱设置于建筑的避难层或者最高处，进而利用水的自重向建筑各分区进行供水，可以直供或减压供水。

　　一泵到顶结合减压阀供水方式 ：这种方式是将 1 用 1 备组成的一组主泵作为整栋建筑消火栓系统，建筑高区位置采用直接供水的方式，在低区为了保证水源的正常供应，需设置减压阀。

　　以上提出的 4 种供水方式，根据该项目的实际情况，选择重力水箱供水方式以及水泵转输水箱串联供水这 2 种方式进行比较，2 种供水示意图如图 1 所示。

　　重力水箱、串联供水(水泵转输水箱)在系统设计、消火栓数量等布置上均存在差异，见表 1

　　图 1 为 2 种供水方式的系统图，从中可以看出以下 3 点： 1)2 种供水方式中的重力水箱供水方式，可以在避难层进行所有分区环网的设置，这种情况下，会为施工及维护管理提供带来较大便利。水泵转输水箱串联供水，其优点在于低区、中区、高区可分开供水，有效解决水位落差问题。但建筑施工期间，一般都会设置环网，这对后期消防系统的维护会产生干扰。2)重力水箱操作简单，只有建筑顶部会存在临时高压供水，剩下的区域都采用重力供水的形式，操作方便且容易控制。与之相比另一种供水方式，无论是低区还是高区，都是临时高压供水，操作复杂。3)与重力水箱供水方式相比，水泵转输水箱串联供水方式，应用到的水箱及消防水泵较多，尤其是地下室位置处。通过详细的对比分析，最终选择了重力水箱供水方式。

　　3 给排水系统的施工管控要点

　　3.1 给水系统的施工管控要点

　　3.1.1 压力值核实

　　系统安装完成后对减压阀后的压力值逐个进行核实。压力既要满足用水设备最不利点处的压力要求，又不能超过规范规定的供水压力 [2]。大部分卫生器具的额定工作压力为 0.1 MPa，而规范规定的供水压力为不大于 0.2 MPa，所以大部分卫生器具额定工作压力可增加 0.1 MPa，既提高了额定工作压力，又能满足规范要求。

　　3.1.2 厚度和压力检查

　　对给水管材、管件、阀门严格按规范要求的厚度进行检查 ;安装完成后进行试压，确保达到设计要求的压力后管道及阀门不渗漏。

　　3.1.3 生活给水管控制

　　该项目生活给水管采用薄壁不锈钢管，通过转换接头进行相应连接，如水咀、水表以及阀门等，不能在薄壁不锈钢水管上套丝 ;薄壁不锈钢管固定支架间距不宜大于 15 m。

　　3.1.4 系统压力和管径控制

　　室内消火栓、自动喷水灭火系统及水喷雾灭火系统采用内外壁热镀锌钢管及配件，系统压力≤ 1.2 MPa，采用内外壁热镀锌钢管 ;系统压力 >1.2 MPa，采用热镀锌加厚钢管 ;系统压力 >1.6 MPa，采用热镀锌无缝钢管。管径≤ 50 mm，采用螺纹连接 ：管径 >50 mm，采用沟槽或法兰连接件连接。

　　3.1.5 工作压力控制

　　生活给水系统最低配水点静压超过 0.40 MPa 时，采用减压阀组减压，支管控制压力 0.2 MPa。室内消火栓系统的系统静压在 1.00 MPa 以上时，需要进行减压阀分区减压供水。喷淋配水管道工作压力不大于 1.2 MPa;各分区系统经减压阀减压后供给。

　　3.2 排水系统的施工管控要点

　　3.2.1 污水立管控制

　　对于污水立管，垂直高差引起的水流冲击势能会破坏低层卫生器具的水封质量。为了有效解决这一问题，需要在立管上隔一定的距离设置 “ 乙 “ 字弯，该项目在排水立管上设置了乙字弯消能。

　　3.2.2 排水排气立管控制

　　该项目独立设计了排水排气立管，是为了保证排水系统通畅的安全性，使管道和大气直接相通。在此装置作用下，排水管系统正压被有效调节，并且还会通过空气补给降低负压， 最终有效排除排水管道中的有害气体，达到保护卫生器具水封的目的， 确保排水立管排水能力满足水力计算要求。

　　3.2.3 排水铸铁管道安装控制

　　排水铸铁管道安装前，先按照图纸标注的坐标在顶板上画出管道中心线，然后按支架间距不大于 5 m 的规范要求安装固定支架。固定支架之间应安装吊架且间距应为 2 m，吊架应安装在距管道接口 150 mm~300 mm 处，将预制好的管段按照水流方向从排出位置向室内顺序排列。柔性排水铸铁管坡度设计要求见表 2。

　　3.3 设备机房的施工管控要点

　　设备机房运用 BIM 技术时，应综合考虑到为给水、排水、风管、照明、配电箱等的位置留有足够的检修空间以及保证设备房内的美观，在确保满足规范要求的前提下安装设备及管道 [3]。如图 2 所示。

　　3.4 设备层消声控制要点

　　设备层相邻的上下楼层有控制噪音的要求，因此需要注意对设备层主要噪声源的控制水泵配置惰性块及隔振垫，设置消声止回阀、水锤消除器。对于进出水泵房的管道，要按规范要求设置支架，并且在穿墙及楼板处填充弹性材料。

　　3.5 施工管控要求

　　在施工阶段要以动态管控为主，施工前要求做好交底工作及公司管控要求的培训，保证相应的规范要求，做到事前指导、事中检查、事后验收 3 个环节。各交接面要有相应的书面交接单，避免引起不必要的争执。施工前明确各施工单位的施工界面，生成书面形式并且签字确认。过程中产生增加或减少的工程量，及时会同相关部门进行确认，保留施工前照片、隐蔽前照片等影像资料。

　　4 结语

　　综上所述，作为超高层地标建筑，其给排水系统设计选型的合理性和施工过程中的管控尤为重要。在前期的设计过程中，需要依据相关规范，并结合超高层建筑的实际情况，对各个给排水系统进行全面的比较分析。只有最合理的设计选型，加上施工过程中的严格管控，才能够保证超高层建筑给排水系统的稳定、高效运行，确保项目品质及安全可靠性。——论文作者：张阿奇

　　参考文献

　　[1] 赵国平，张慧玲 . 消防给水及消火栓系统技术规范，GB 50 974—2014 [S]. 北京 ：中国建筑工业出版社，2015 ：30-31.

　　[2] 谢耀强 . 浅析高层建筑给排水施工技术与质量控制 [J]. 科技资讯，2011(15)：77，80.

　　[3] 张丹丹，刘彦平 . 刍议高层建筑给排水施工工艺 [J]. 科技创新与应用，2011(22)：76.