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摘要:随着我国经济技术的高速发展,超高层建筑在我们日常生活中越来越常见,但由于超高层建筑高度过高,所以在设计生活给水系统时,远比正常建筑中的生活给水系统设计更加困难。为了从根本确保超高层建筑生活的正常用水,同时响应国家节能减排的号召,在开展设计工作时应当注重给水系统的设计要点,并科学挑选设备型号。基于此,本文先行提出超高层生活给水系统的主要形式,继而以某超高层生活给水系统设计为例,深入分析其中的设计要点后,提出超高层生活给水设备的选型策略,以供参考。
关键词:超高层建筑;生活给水系统;设备选型
引言:近年来,超高层建筑逐渐成为现代建筑业的重要类型,由于超高层建筑具有建筑功能形态多样、用水高差大、用水需求类型多等众多特点,在超高层建筑给水系统的设计方面,与传统多层、高层等建筑存在较大差异。考虑到超高层建筑较长的使用周期、地标建筑属性等特点,在设计超高层生活给水系统时,更应注意设计过程的相关要点以及给水设备的型号选择,在满足广大使用业主的日常需要的基本条件下,提供更舒适的超高层建筑居住体验。
一、超高层生活给水系统的主要形式
超高层常见的供水方式有如下几种:(1)分区无水箱并联供水方式;(2)分区有水箱并联给水方式(屋顶设水箱);(3)分区串联供水方式(只设置转输水箱,变频供水);(4)分区串联供水方式(设置高位水箱,定频给水)
据《建筑给水排水设计规范》第3.3.6条规定:建筑高度超过100m的建筑,宜采用垂直串联供水方式。串联供水方式具有减少竖向立管数量、节约管道井和机房面积、降低供水水泵扬程、降低管道及管接件承压、增加系统使用经济性、提高系统使用安全性等优点。针对超高层建筑具有多个避难层特点,一般利用避难层合理设置高位水箱及水泵。
二、超高层生活给水系统的设计要点
2.1工程概况
本工程位于江苏省扬州市江都区,整幢建筑为超高层综合楼,包括商业、观光、办公、五星级万豪酒店及配套。地上58层,地下4层,总建筑面积25.77万㎡,地上建筑面积17.06万㎡,地下建筑面积8.7万㎡,总建筑高度249.9m,基地面积3.58万㎡。为满足该建筑的生活用水,在设计给水系统时存在诸多要点,详情如下。
2.2给水分区介绍
为充分利用市政供水压力并相对独立各用水部门的设备和计量,同时兼顾高端酒店用水压力稳定、用水水质标准高等特点,生活供水采用如下方式:
B4F至1F,由市政供水管网直供,不设增压设备;2F至6F的裙楼商业用水,由设在B4F生活泵房内变频供水设备直接供至各用水点;7F至24F的低区办公用水,由设在B4F生活泵房内加压水泵供至28F生活高位水箱后重力供水;25F至42F的高区办公用水,由28F水箱转输至46F高位水箱后重力供水;其中58楼顶观光层及剩余43F至45F高区办公,由设在46F生活给水泵房内的变频加压供水设备加压供给;48F至57F酒店部分生活用水通过设在B4F水处理机房处理后加压转输至46F酒店生活水泵房,变频加压供水;
说明:酒店高区供水在18F设18m?传输水箱,BF设酒店生活原水箱240m?,净水箱60m?,软水箱30m?,酒店生活用水点压力,依据酒店管理公司要求不小于0.275MPa控制,其它用水点压力按照0.20MPa控制;酒店用水由净水,软水箱后加压供给。
2.3供水系统设计要点
2.3.1明确给水系统选型
由于超高层建筑情况各异、条件不同,供水系统可以采用一种方式(串联/并联、重力/加压),也可采用多种方式组合供水。生活给水系统选型应根据使用功能、层数、材料设备性能、运维管理、能耗控制等因素综合考虑确定。
2.3.2选用合理的给水设备及管道
不同压力及不同种类的供水系统对应各种各样的设备及管道,在明确给水系统之后,以使用年限、设置部位、能耗管控为基本需求,结合项目目标成本及行业新材料、新技术,综合比较后做出最科学恰当的选择。
2.3.4设备噪声防治
由于超高层串联供水系统需设置转输水箱、水泵的特点,在进行设计时,需格外关注避难层设备间平面布置,严格避让下层办公、客房等区域,墙面采用隔音孔板,顶面采用隔音吊顶,同时采用浮筑地台等被动防御策略,尽最大可能降低设备震动噪音对避难层上下层区域的影响。
2.3.3设备及管道防冻设计
今年来,我国极端气候显著增多,冬季气温波动较大,多地发生供水管道、消防管道爆管事件,考虑到超高层高区串联供水设备维保困难的特点,为保障超高层建筑的供水稳定性,需格外注意设备及管道保温,避难层设备间等无供暖区域应考虑管道及设备橡塑保温,同步考虑设备间配以散热片、风机盘管、电伴热丝等辅助供暖设备。
三、超高层生活给水设备的选型策略
3.1水泵挑选策略
结合设备运行特点、末端用户使用需求及投资成本,超高层串联生活供水系统宜采用变频、定频泵结合的形式。直接接触末端用户的供水管道部分采用变频供水泵,不直接接触末端用户的加压转输水泵采用定频水泵,这样可以保证使用效率同时节约成本。
3.2 减压阀挑选策略
超高层供水施工中经常采用减压阀来改进供水管理的划分方式,这种供水管理方式不仅可以节省整个泵房的用水流量,还能从根本实现生活给水系统的节能设计在生活供水系统中起着不可替代的重要作用,合理组合减压阀隔板是保证供水管理系统正常工作运行的关键因素之一,具体选用要点如下:(1)当主给水管网之间的试验压差高于两个配水点允许使用的最大工作压力时,应分别设置两个泄压阀。(2) 如果安全阀和阀门都出现压力故障,检查最大测试压差与安全阀后端和供水装置之间的连接压力之间的压力。最大压差不得超过同一产品现行供水元件标准中规定的最大水压试验压力。所以当两个减压阀和减压阀系列使用时,根据其中的压力失效,计算出减压阀后的最高测试压力。当给水组件工作试验中使用压力时,应按正常工作试验压力的1.5倍计算。
结束语:综上所述,在超高层建筑中,除了国家规定外,应同时结合建筑的用水特点和当地项目的实际情况,确定经济合理的供水方式,达到控制成本及节能降耗的目的,为实现节水型建筑创造有利的环境,做出自己的贡献。
参考文献
[1] 汪波, 张楠, 王靖华. 250m以上超高层建筑生活给水系统加强措施探讨[J]. 给水排水, 2020,472(06):120-123.
[2] 于博, 王坤. 超高层住宅建筑给水管道设计及其BIM技术的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019, 000(004):131-131.
[3] 鲁建男. 超高层建筑生活给水系统设计探究[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019,304(22):8+29.
[4] 应慕沁. 江蘇省某高层建筑给排水及生活水系统设计实例分析[J]. 工程与建设, 2019, 033(003):367-372.
[5] 张毅斌,李萍. 洛阳恒大211#楼酒店综合体给排水系统设计[J]. 中国给水排水, 2020,514(14):97-103.
[6]房屋超高层施工管理探讨[J]. 杨延锋. 低碳世界. 2020(03)
[7]谈超高层住宅的排水系统[J]. 张鹏飞,吴素芳. 山西建筑. 2015(02)
关键词:超高层建筑;生活给水系统;设备选型
引言:近年来,超高层建筑逐渐成为现代建筑业的重要类型,由于超高层建筑具有建筑功能形态多样、用水高差大、用水需求类型多等众多特点,在超高层建筑给水系统的设计方面,与传统多层、高层等建筑存在较大差异。考虑到超高层建筑较长的使用周期、地标建筑属性等特点,在设计超高层生活给水系统时,更应注意设计过程的相关要点以及给水设备的型号选择,在满足广大使用业主的日常需要的基本条件下,提供更舒适的超高层建筑居住体验。
一、超高层生活给水系统的主要形式
超高层常见的供水方式有如下几种:(1)分区无水箱并联供水方式;(2)分区有水箱并联给水方式(屋顶设水箱);(3)分区串联供水方式(只设置转输水箱,变频供水);(4)分区串联供水方式(设置高位水箱,定频给水)
据《建筑给水排水设计规范》第3.3.6条规定:建筑高度超过100m的建筑,宜采用垂直串联供水方式。串联供水方式具有减少竖向立管数量、节约管道井和机房面积、降低供水水泵扬程、降低管道及管接件承压、增加系统使用经济性、提高系统使用安全性等优点。针对超高层建筑具有多个避难层特点,一般利用避难层合理设置高位水箱及水泵。
二、超高层生活给水系统的设计要点
2.1工程概况
本工程位于江苏省扬州市江都区,整幢建筑为超高层综合楼,包括商业、观光、办公、五星级万豪酒店及配套。地上58层,地下4层,总建筑面积25.77万㎡,地上建筑面积17.06万㎡,地下建筑面积8.7万㎡,总建筑高度249.9m,基地面积3.58万㎡。为满足该建筑的生活用水,在设计给水系统时存在诸多要点,详情如下。
2.2给水分区介绍
为充分利用市政供水压力并相对独立各用水部门的设备和计量,同时兼顾高端酒店用水压力稳定、用水水质标准高等特点,生活供水采用如下方式:
B4F至1F,由市政供水管网直供,不设增压设备;2F至6F的裙楼商业用水,由设在B4F生活泵房内变频供水设备直接供至各用水点;7F至24F的低区办公用水,由设在B4F生活泵房内加压水泵供至28F生活高位水箱后重力供水;25F至42F的高区办公用水,由28F水箱转输至46F高位水箱后重力供水;其中58楼顶观光层及剩余43F至45F高区办公,由设在46F生活给水泵房内的变频加压供水设备加压供给;48F至57F酒店部分生活用水通过设在B4F水处理机房处理后加压转输至46F酒店生活水泵房,变频加压供水;
说明:酒店高区供水在18F设18m?传输水箱,BF设酒店生活原水箱240m?,净水箱60m?,软水箱30m?,酒店生活用水点压力,依据酒店管理公司要求不小于0.275MPa控制,其它用水点压力按照0.20MPa控制;酒店用水由净水,软水箱后加压供给。
2.3供水系统设计要点
2.3.1明确给水系统选型
由于超高层建筑情况各异、条件不同,供水系统可以采用一种方式(串联/并联、重力/加压),也可采用多种方式组合供水。生活给水系统选型应根据使用功能、层数、材料设备性能、运维管理、能耗控制等因素综合考虑确定。
2.3.2选用合理的给水设备及管道
不同压力及不同种类的供水系统对应各种各样的设备及管道,在明确给水系统之后,以使用年限、设置部位、能耗管控为基本需求,结合项目目标成本及行业新材料、新技术,综合比较后做出最科学恰当的选择。
2.3.4设备噪声防治
由于超高层串联供水系统需设置转输水箱、水泵的特点,在进行设计时,需格外关注避难层设备间平面布置,严格避让下层办公、客房等区域,墙面采用隔音孔板,顶面采用隔音吊顶,同时采用浮筑地台等被动防御策略,尽最大可能降低设备震动噪音对避难层上下层区域的影响。
2.3.3设备及管道防冻设计
今年来,我国极端气候显著增多,冬季气温波动较大,多地发生供水管道、消防管道爆管事件,考虑到超高层高区串联供水设备维保困难的特点,为保障超高层建筑的供水稳定性,需格外注意设备及管道保温,避难层设备间等无供暖区域应考虑管道及设备橡塑保温,同步考虑设备间配以散热片、风机盘管、电伴热丝等辅助供暖设备。
三、超高层生活给水设备的选型策略
3.1水泵挑选策略
结合设备运行特点、末端用户使用需求及投资成本,超高层串联生活供水系统宜采用变频、定频泵结合的形式。直接接触末端用户的供水管道部分采用变频供水泵,不直接接触末端用户的加压转输水泵采用定频水泵,这样可以保证使用效率同时节约成本。
3.2 减压阀挑选策略
超高层供水施工中经常采用减压阀来改进供水管理的划分方式,这种供水管理方式不仅可以节省整个泵房的用水流量,还能从根本实现生活给水系统的节能设计在生活供水系统中起着不可替代的重要作用,合理组合减压阀隔板是保证供水管理系统正常工作运行的关键因素之一,具体选用要点如下:(1)当主给水管网之间的试验压差高于两个配水点允许使用的最大工作压力时,应分别设置两个泄压阀。(2) 如果安全阀和阀门都出现压力故障,检查最大测试压差与安全阀后端和供水装置之间的连接压力之间的压力。最大压差不得超过同一产品现行供水元件标准中规定的最大水压试验压力。所以当两个减压阀和减压阀系列使用时,根据其中的压力失效,计算出减压阀后的最高测试压力。当给水组件工作试验中使用压力时,应按正常工作试验压力的1.5倍计算。
结束语:综上所述,在超高层建筑中,除了国家规定外,应同时结合建筑的用水特点和当地项目的实际情况,确定经济合理的供水方式,达到控制成本及节能降耗的目的,为实现节水型建筑创造有利的环境,做出自己的贡献。
参考文献
[1] 汪波, 张楠, 王靖华. 250m以上超高层建筑生活给水系统加强措施探讨[J]. 给水排水, 2020,472(06):120-123.
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[7]谈超高层住宅的排水系统[J]. 张鹏飞,吴素芳. 山西建筑. 2015(02)