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超高层建筑给排水设计要点-国内知名案例分析
最近几年,随着经济的发展和新技术、新材料的不断应用,各地超高层建筑不断涌现,
一些著名的超高层建筑也成为了一座城市的代表和文化。随着建筑高度的增加,在给排水设
计上也存在一些难点。本专题从给水系统、排水系统、消防系统这三个方面对国内知名的超
高层案例做了详细的解析,希望能对设计者有帮助。
一、超高层建筑给排水设计--给水系统
超高层建筑给排水设计供水方式的选择
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。就笔者所参与的几个项目,笔者认为办公楼采用
变频供水更为合理。首先超高层建筑大概每隔15层会设置一个避难层兼设备层,可利用第
一个避难层以及每隔一个避难层设置中间转输水箱,每两个避难层中间楼层分为一个大区采
用一组变频泵加压供水,每个大区再采用减压阀分为两个小区,二转输水泵采用液位控制启
停的工频泵,这样基本上只用在第一个避难层及第三个避难层设置中间转输水箱,有效减少
机房占用面积。此外,采用上述系统给水设备及管材最大承压为一、三避难层中间的高度,
系统承压不会超过2MPa,目前的技术及设备承受此压力还是比较安全的,另外一方面由于
办公楼的用水量较小,时变化系数为1.5,在变频加压水泵的选型上采用一个流量分配采用
100%-50%-100%,其中最后一个100%为备用,其水泵的出水量基本可以和系统的用水量相吻
合,同时转输水泵采用工频泵,可以保证各水泵在高效区运行,达到变频节能的目的,并相
应减少了机房的面积以及二次污染的几率。
对于酒店,由于其对压力的稳定性要求较高,为避免变频加压供水出现的用水忽冷忽热,
酒店采用屋顶水箱重力供水更加合理。对于屋顶水箱二次污染问题,酒店一般有比较完善的
物业管理,同时屋顶水箱设置为2个,可定时冲洗,并且酒店为24小时用水,水箱里的储
水可得到及时更新,有效避免出现二次污染。此外,酒店建筑的用水特点是用水变化比较大,
时变化系数为2~2.5,如采用变频给水其水泵配置很难与用水曲线吻合,因此水泵不能保证
在高效区运行,从而造成效率下降,能源浪费。因此酒店建筑的超高层建筑建议采用屋顶水
箱重力供水。
超高层建筑设计中的给水系统分区及加压方案
1.工程实例(1)分析
银星大厦位于西安市,于2002年完成设计,2005年建成投入使用,总建筑面积约为52000
平方米,建筑高度约为126m,地下三层,地上31层,地下部分的主要功能为汽车库及水、
暖、电各专业的设备用房,地上部分的功能主要为:一层为大厅、二层为餐厅,三层以上为
办公及业务用房,其中16层为避难层,一至六层为裙房。地下三层层高为4.5m,一层层高
为为4.5m,二层层高为4.8m,三层层高为4.5m,四层以上层高为3.8m。给排水专业设计内
容包括:给排水系统、热水系统、消火栓系统、自喷系统。
项目水源接自城市自来水管网,市政供水水压约为0.20MPa,从市政给水管网引一根
DN300mm给水管网进入基地成环状管网供本建筑生活和消防用水。
银星大厦的给水系统形式为:给水系统采用生活水池-水泵-水箱的联合供水方式,在地
下室设生活水池一座和低区、中区生活加压泵各两台,在裙房顶设低区生活水箱一座,在
16层避难层设中区水箱(转输水箱)一座和供高区水箱的转输水泵两台,在屋顶设高区生
活水箱一座。
给水系统的竖向分区如下:30-31层由高区水箱经屋顶增压泵加压后供给;23-29层由
屋顶高区水箱直接供水;14-22层由屋顶高区水箱经减压阀减压后供给;6-13层由避难层的
中区水箱供给 ;3-5层由低区水箱经增加泵加压后供给;地下二层-2层由自来水管网直接
供给。
1.1本项目给水系统的设计有以下优点:
项目给水系统采用水池-水泵-水箱的联合供水方式,供水安全可靠性高,中低区水泵及
转输水泵均采用工频泵,水泵启、停与水箱水位联动,因办公用水量较小,水泵启动次数低,
加压设备在前期投入的费用及平时运行费用上相对于变频泵较低,经济性好。
给水系统竖向分为六个区,各分区的压力均小于0.45MPa,减压阀设置较少,各分区给
水立管承压较小,管材的造价低,使用寿命长。
1.2本项目给水系统的设计中存在以下缺点:
(1)各区给水均由水箱供给,没有有效的利用市政管网水压。
本项目设计时间较早为2002年,设计所依据的规范均为老版本,但近年来国家对建筑
设
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