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164 超高层住宅建筑给排水设计中几个问题的思考超高层住宅建筑给排水设计中几个问题的思考 刘美丽 摘 要 随着经济的发展，大体量、多功能、超高层住宅 建筑越来越多，这对建筑给水排水设计提出了新的要求。 只有科学合理地设计超高层建筑给排水系统，才能为该物 业赢得更多的居住人口，从而提高企业的经济效益。本文 以成都市某超高层住宅群生活给水系统为研究对象，对给 排水设计中的问题进行了相关的探讨，以期提高系统的安 全性、可靠性、稳定性。 关键词 超高层 给排水设计 问题 相对于常规高层住宅建筑，超高层住宅建筑设 计要求更高，主要体现在用水人数多，水量大，给 水设备数量多，若发生排水管道堵塞或停水现象， 影响面广；同时，竖向分区较多，需增加动力设备 数量，火灾隐患风险较大；由于使用的装饰材料种 类多样，增加了火灾扑救的难度。因此，对超高层 住宅建筑相关问题进行系列思考是十分必要的。 一、 超高层住宅建筑的给水排水工程设计要点 1. 给水系统设计 目前高层住宅建筑给水方式较多，主要分为有 水箱和无水箱两种类型， 根据具体的市政供水水压、 水源情况及当地自来水公司要求不同，给水系统设 计时侧重点不同，但出发点均是以在满足住户的安 全使用前提下，使系统达到节能、高效以及后期运 行维护的方便。 目前使用最多的供水方式即低位生活水箱+变 频供水的方式，在超高层住宅设计中，生活给水系 统与消防系统相比相对比较简单，在设计时重点把 握建筑给水排水设计规范GB50 015-2003（2009 版）中的以下几点原则即可： （1）卫生器具给水配件承受的最大工作压力， 不得大于 0.6 MPa：此条为给水分区最主要的原则， 笔者的理解为此压力是在分区内分区减压阀有损坏 的情况下，卫生器具承受的最大工作压力值不得大 于 0.6 MPa。 （2） 各分区最低卫生器具配水点处的静水压不 宜大于 0.45 MPa；规范说法虽然为“宜”但是考虑 到住户用水的安全性，设计需严格执行。 （3）建筑高度超过 100 m 的建筑，宜采用垂直 串联供水方式。规范出发点为，对于建筑高度大于 100 m 的建筑，如直接采用并联供水方式，可能导致 输水管道承压过大，存在不安全隐患，串联供水可 避免此问题；此问题需分具体情况执行，针对建筑 高度在 100150 m 之间的超高层住宅建筑，笔者认 为，可考虑采用并联供水，直接从低位水箱吸水供 水，当然，管材压力等级会相应提高，但同时此系 统可避免以下问题：对于超高层住宅建筑群，超高 层建筑不止一栋楼，如每栋楼甚至每个单元，均采 用串联供水，则系统经济型较差，同时后期的设备 运行维护管理都比较复杂；对于超高层住宅建筑， 避难层的下面多数情况下是住户户内，如采用串联 方式，串联水泵一直处于运行状态，对于下层住户 的噪音及震动影响无法避免，故在建筑高度允许的 情况下，生活给水系统应优先选择并联供水方式。 2. 排水系统设计 超高层住宅建筑排水系统设计相对于 100 m 以 下的高层住宅设计关注重点主要集中在管材、 噪音、 排水能力等方面。 超高层住宅建筑雨水排水系统需重点考虑管材 的承压能力，屋面雨水排水由于为压力流，管材压 力较大， 故雨水排水系统管材优选选用耐压塑料管、 金属管或钢塑复合管等金属管材。 超高层住宅建筑生活排水系统需同时关注管 材、噪音、排水能力几方面因素的影响， 全国民用 建筑工程设计技术措施2009 版 4.5.10 章节指出， 建筑高度超过 100 m 的高层建筑内，排水管应采用 柔性接口机制排水铸铁管及其管件。超高层住宅建 筑除采用特殊单立管排水系统外，其余生活排水系 统均需设置专用通气管， 且结合通气管宜每层连接， 在满足排水能力的前提下，可同时降低管道的排水 噪音。 根据设计经验，在超高层住宅设计时，需重点 关注以下几点： （1）注意效能装置的设置，尤其是雨水排水系 统。 立管排水能力以及通气管与排水立管直接地结 合通气管需精确计算确定。 （2） 局部转管位置重点关注排水横干管以及底 层出户管排水坡度、排水能力的设计计算：超高层 住宅建筑采用铸铁排水管，很明显，相同管径、排 水坡度下铸铁排水管排水能力远远小于塑料排水 管，由于受建筑层高、总图覆土厚度等其他因素的 影响，排水坡度一般都会受到限制，无法满足排水 能力的要求， 这点在设计时很容易被设计人员忽略。 从经济型以及实际使用功能上考虑，采用铸铁 排水管相比塑料排水管会增加项目投资，对此，有 人提出了不同的看法：从顶层往下算起，在不超过 100 m 的高度内采用塑料排水管，超过 100 m 的楼层 开始采用铸铁排水管，对于这种做法，笔者认为， 除了与规范有稍微冲突外，对于实际的使用功能上 确实无任何影响；市场上塑料排水管的承压能力已 远远超过 1.0 MPa，比如 1.6 MPa，为何不能采用？ 笔者仅在此处提出问题，仅供大家讨论。 3. 消防系统设计 超高层住宅建筑设计的难点主要为消防系统设 计，根据消防给水及消火栓系统技术规范GB50 974-2014 规定，消防系统分区的主要依据为： （1）系统工作压力大于 2.4 MPa：系统工作压 力应根据系统在供水时， 确定可能的最大运行压力。 高位水箱水池的高压消防给水系统工作压力应为高 位消防水池最大静压；采用高位消防水箱稳压的临 时高压消防给水系统的系统工作压力，应为消防水 泵零流量时的压力与水泵吸水口最大静水压力之 和。 （2）消火栓栓口处静压大于 1.0 MPa：消防系 统分区多以减压阀组减压的方式处理，设计时需注 意减压阀阀前后静压与动压差应按不小于 0.1 MPa 考虑。 （3） 自动水灭火系统报警阀处的工作压力大于 1.6 MPa 或喷头处的工作压力大于 1.2 MPa。 超高层住宅建筑设计消防系统主要有一下几 种：水泵、水箱，减压阀减压分区方式；消防水泵、 水箱串联分区方式；消防给水泵并联分区方式；消 防水泵之间串联分区方式；重力式消防给水方式。 结合工程实际情况以及规范要求。 在超高层建筑中串联分区方式以及重力式消防 给水方式较为常用， 针对超高层住宅这一特殊情况， 在进行方案比选时需重点注意以下问题：结合当地 消防部门的特殊要求做法以及项目具体情况进行方 案分析，主要从经济型、合理性、安全性：如采取 消防水泵直接串联方式，不设置中间转输水箱，当 地消防部门是否认可； 如采取转输水箱+消防水泵的 串联方式，避难层是否有设置条件，且需考虑设备 运行对下层住户的影响；如采取重力式供水方式， 需与土建等相关专业配合，是否会额外增加工程投 资，是否会影响建筑外立面效果等因素。 超高层建筑消防保障立足于自救，在设计时， 除考虑系统是否合理外，还需注意以下设计问题： 消火栓需采用自救式消火栓；灭火器需按照严重危 险等级布置；户内需设置自动喷水灭火系统等。 对于超高层住宅建筑户内自动喷水灭火系统设 计，笔者认为，规范对于此问题并未交代清楚，比 如，设计危险等级、喷水强度并未明确给出，为了 有效保障住户后期房间内的装修效果，多数情况下 会考虑采用侧喷的方式，且需考虑尽量贴梁或穿梁 敷设，室内管径尽量小等问题。 二、 结语 目前我国超高层住宅给排水系统的设计还存在 着许多问题，作为一个排水系统设计的专业人员， 我们应该从安全、实用的原则出发，不断地改进和 完善超高层给排水设计系统方案，从而达到设计与 实践的高度统一。本文仅是笔者根据自己的设计经 验提出的一些设计中需注意及关注的问题，仅代表 个人观点，由于每个项目都有自己的独特性，设计 者应结合各方因素统筹考虑，选择合理