超高层建筑给排水设计范文

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1 工程概况

该工程地上56层，地下2层，其中底部4层为办公和商业裙房，5层至56层为塔搂，属一类超高层建筑综合楼，用途为办公，地下两层为配套设备用房和车库。在本建筑物旁市政道路敷设有市政给水、污水及雨水干管，可供本建筑接口，且市政给水管最不利供水压力为0.26MPa。

2 各层区给水安排设计

（1）水源。本建筑全部生活用水取自市政给水管网。从市政主管开两条DN200的引入管接人本建筑。本建筑生活用水、消防用水分别设水表计量。消防水表后采用DN150的给水管在本大楼室外形成环网。

（2）给水分区。选择合理的给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键，它直接关系到生活给水系统的使用效果和工程造价。根据建筑物各部分的使用功能及卫生器具对静水压的要求，采用串联并联结合方式供水。生活给水系统分为6个区。

（3）供水设备设置。地下2层水泵房内设食品级不锈钢生活储水箱两座及Ⅱ、Ⅲ区变频调速供水设备各一套。Ⅱ区变频调速供水设备同时为设置于地下二层的直饮水制备机房内的直饮水制取设备提供原水。Ⅲ区变频调速供水设备同时为设于29层水泵房内的生活转输水箱供水。生活水箱有效容积按需要二次加压生活日用水量的25%确定。29层水泵房内设食品级不锈钢生活转输水箱一座及Ⅳ、Ⅴ区变频调速供水设备各一套。Ⅳ区变频调速供水设备同时为设置于二十九层的直饮水制备机房内的直饮水制取设备提供原水。44层水泵房内设食品级不锈钢生活转输水箱一座及屋顶水箱进水泵一套。29层、44层避难层设置的中间转输水箱容积按转输流量的1min取值。屋面水箱间设食品级不锈钢生活水箱一座，供45～56层生活用水，容积按44层以上楼层最大时用水量Qh的50%确定。

3 排水系统设计

（1）污水系统设计。①本楼采用污废合流制。设专用通气管；采用柔性接口排水铸铁管；污水水平横干管敷设在四层楼顶梁下，保证支管连接点距立管底部下游水平距离大于3m。②潜水排污泵。本建筑所采用的潜水排污泵主要包括两种型号：在消防电梯集水坑及地下水泵房集水坑中，设置较大型号潜水排污泵，型号8OQW45-22-5.5，每个集水坑中设置两台潜水泵，一用一备；在地下室其它部位，均设置较小型号的潜水排污泵，型号5OQW15-22-3.0。③室外排水构筑物。生活污水经立管收集后下至一层出户，经三格化粪池处理后，排入市政排水管网，化粪池根据实际使用人数计算，污水停留时间12h，清掏周期90d。

（2）雨水系统设计。重现期选择。本大楼塔楼屋面雨水采用重力流系统排放，雨水由87型雨水斗收集；裙楼屋面雨水采用压力流系统排放，雨水由虹吸雨水斗收集。屋面雨水经水平干管及雨水立管下至地下一层及一层出户，雨水出户管经消能井后排人市政雨水管道。

4 商业裙房冷却循环水系统设计

冷却循环水系统流程：

本楼冷却循环水系统采用的设备及构筑物主要包括冷却塔、冷却循环水泵、冷却循环水补充水泵等。

5 直饮水系统设计

本项目办公各层饮水间设管道直饮水供应系统：

（1）本设计直饮水供应系统采用两套。低区直饮水制备机房设于地下二层，由Ⅱ区生活变频供水设备向机组提供原水；高区直饮水制备机房设于二十九层，由Ⅲ区生活变频供水设备向机组提供原水。

（2）直饮水供应系统分为高低两个大区供水。高区为29～56层，低区为1～28层。高低两区均采用变频调速水泵加压供水，管网布置均为上行下给式。当压力超过0.35MPa时，采用减压阀减压。直饮水供应系统设循环管道，循环管道内水的停留时间不超过6h。高低两区均采用在管网末端设电磁阀定时开启、重力回水的方式进行循环，回水管末端设流量调节阀。循环回水接至循环过滤器处理后，经过臭氧消毒回至净水箱。

6 消防给水设计

（1）系统设置。本楼建筑高度H=240.65m，H>100m，属一类超高层建筑。本设计按一类超高层综合楼消防要求配置消防设施。具体设置部位为：全楼设置消火栓系统、自动喷淋系统和建筑灭火器，变配电房设置气体灭火系统，发电机房设置水喷雾灭火系统，三层以上通高的中庭设置标准型大空间智能灭火装置。

（2）消火栓系统。①消火栓用水量。该工程为一类超高层建筑，其室内消火栓用水量40L/s，室外消火栓用水量30L/s，火灾延续时间3h。则一次火灾室内消火栓用水量为432m3，室外消火栓用水量为324m3。②消火栓系统设计。本工程室内消火栓给水系统为临时高压系统，分为上下两个大区加压供水。下区为地下2～25层加压供水系统，由设于地下2层水泵房内的消火栓给水加压泵供水；上区为26至屋顶机房层加压供水系统，由设于29层水泵房内的消火栓给水加压泵与地下二层水泵房内的消火栓给水加压泵垂直串联供水。③消火栓系统设备。本工程消火栓系统设备主要包括：地下2层：卧式恒压切线消防泵两台（一用一备）；29层：卧式恒压切线消防泵两台（一用一备）、消防水箱保证下区消火栓系统初期灭火用水；屋面水箱层：屋顶消防水箱及气体顶压式自动消防给水设备DTJO.5/10-6型一套。提供上区火灾初期灭火用水及维持上区消火栓给水系统管网平时压力。

（3）自动喷水灭火系统。①自喷系统用水量。商业、地下车库属中（Ⅱ）危险级，自喷水量按中（Ⅱ）危险级，喷水强度8L/min・m2，作用面积160m2，流量27.73L/s，火灾延续时间lh；办公楼属中（I）危险级，自喷水量按中（I）危险级，喷水强度6L/min・m2，作用面积160m2，持续喷水时间1h，流量20.8L/s，火灾延续时间lh；办公大堂高度超过12m，设置标准型大空间智能灭火装置，每个喷头设计流量为5L/s，设计同时开启喷头数量为9个，q=45L/s，火灾延续时间为1h。综上，本工程自喷水量取最大值，即标准型大空间智能灭火装置和喷淋同时工作时，火灾持续时间1.0h，故地下室消防水池内储存自喷水量270m3。②自动喷水灭火系统设计。本工程自喷给水系统为临时高压系统，分为上下两个大区加压供水。下区为地下2～25层加压供水系统，由设于地下2层水泵房内的自喷给水加压泵供水；上区为26层至屋顶机房层加压供水系统，由设于29层水泵房内的自喷给水加压泵与地下2层水泵房内的自喷给水加压泵垂直串联供水。③自喷系统设备选型。本工程喷淋系统设备主要包括：地下二层卧式恒压切线消防泵两台，一用一备；地下2层主动喷水灭火系统给水泵；卧式恒压切线消防泵两台，一用一备；29层：卧式恒压切线消防泵两台，一用一备，消防水箱提供下区喷淋系统初期灭火用水；屋面水箱层：屋顶消防水箱、增压设备。提供上区自动喷水灭火系统初期灭火用水。

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随着我国国民经济的不断迅猛发展，超高层建筑越来越多地出现在人们的视野中。对于超高层建筑的给排水及消防设计，也在不断的摸索中逐步完善。

1、超高层建筑中给排水设计体系

1.1 超高层建筑中生活的给水体系

由于超高层建筑物在高度上有着其他建筑物不能相提并论的高度，这样一来虽然增加了单位土地的利用率但是却也是由于他的高度有可能该建筑的给排水造成相当程度上的难度，由于建筑的高度，给排水过程中所要克服水自身的重力所做的功就相对要加大，这对于给排水的设计和相关的机器设备就有了更高的要求。对于超高层的建筑物，当室外给水管网水压不能用一次加压就满足所有高层用水，尤其是超高层建筑的上层住户，一次水压的施加根本无法满足其高度和住户水压的要求因此在现实中党给超高层建筑提供水源时，应将其竖向分区，各分区可采用不同的给水方式，这样一来即可以解决由于住户层数太高造成的水压不足的问题，又可以通过分区给有必要加压的楼层单独加压，从而在一定的程度上节约了能源，减少了投资，可以说是现在超高层建筑给排水过程中最常使用的方法。

1.2 超高层建筑中雨水体系

降雨是超高层建筑给排水体系中相当重要的一个环节，雨水的解决几乎是超高层建筑排水方面的最关键的来源与最应该着力解决的问题，但是雨水不同于其他的生活或者是生产用水，其具有很大的随机性与不可控制性，由于降雨不可人为控制，雨水系统设计不安全对建筑尤其是超高层建筑的损害非常大，因此超高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。建筑给水排水设计规范中就有明确的条例对于这一方面的排水方法与排水安全与施工要求做了相对明确的专门说明，条例中明文规定了对于重要的公共建筑屋面雨水排水设计重现期不宜小于10年，并且屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于50年重现期的雨水量。当然重现期的雨水取值量并不是在超高层建筑排水方面所唯一要考虑的问题，除此之外，还应该对于由于建筑高度很高当雨水降落到建筑时所可能产生的静压力，而这个问题也是直接关系到超高建筑排水的安全性与排水的效率的相当关键的因素之一，因此在选用雨水系统管材时需要考虑由于建筑高度引起的静压力，建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管，承压比较高的部分采用无缝钢管。

2、超高层建筑给排水体系存在的问题

在这个时时刻刻都在飞速变化着的时代，任何事物这一秒和上一秒几乎都不会是一模一样的，因此想要在这个世界存在就要适应这种日新月异的变化，想要任何事物从诞生开始都要经历随着周围社会环境的变化而变化的过程，而也只有经历的起这种变迁，才会慢慢的变得完善，变得更加健全，我国超高层建筑给排水体系就需要不断研究和开发新技术，来适应这种社会变化。也只有真正做到了与这个日新月异的社会相适应才有可能能够使我国的超高层建筑给排水体系在当今的社会来做到真正的站住脚，才有可能在未来更长的时间里为我们的社会建设作出贡献。

2.1 超高层给排水体系建造系统不完善

现阶段伴随着高速的经济发展，超高层建筑给排水体系问题越来越开始受到了人们的关注，也越来越多的影响着我们周围生活的状态，创建绿色生活环境成为了不能逃避的责任而超高层建筑给排水体系作为一个关系到人们生活质量和生活安全的重要方面自然就被越来越多的提及到。统筹规划对于任何事情的成败都是一个较为关键的步骤和必不可缺的重要环节，任何事情的进行都不能以偏概全，更不能没有计划的随便开始，否则后续会有更多的麻烦产生，因此在进行建筑水电安装之前，我们必须对于创建超高层建筑给排水体系的相关措施和可能发生的问题以及相应的处理手段、最行之有效的方法等等有一个较为全面的了解认识，对于超高层建筑给排水体系从开始到最后的实施手法有个较为系统的认识，与此同时超高层建筑给排水体系必须遵循自然规律和经济规律。要在实行应用过程中统筹兼顾，全面考虑，最终实现生态效益好，经济效益高和社会效益大的目的。

2.2 超高层建筑给排水体系循环冷却水体系的节能问题

现代这个社会时时处处都在强调节能，伴随着越来越快速的现代化建设的进行，人们在感叹当今时时进步与改善的社会环境的时候也开始为能源的过分消耗感到前所未有的担忧，因此在进行任何建设与工程的时候我们不能够再知识单纯的追求建设的快速安全与高效率，而是应该更多的对于如何在建设的过程中进行能源的最大化节约进行思考。目前超高层建筑给排水体系的建造也是这样的，既要保证超高层建筑给排水的质量，又要将在进行建设过程中的原材料和能源使用尽量减少。用最小的消耗完成最大的效益。

2.3 超高层建筑给排水体系监督力度不够

世界上从来就没有完善到无可挑剔的事情，因此在任何时候只要我们愿意我们都能够找到事物的短处和应该继续改进的地方，从而完成事物的不断进步。正是因为目前我国的超高层建筑给排水体系方面还存在着这样或那样的问题，因此我们都知道并且相信我国超高层建筑给排水体系的发展仍然具有很大的进步空间。任何事物从诞生开始都要经历随着周围社会环境的变化而变化的过程，而也只有经历的起这种变迁，才-会慢慢的变得完善，变得更加健全，我国超高层建筑给排水体系就需要不断研究和开发新技术，来适应这种社会变化。不可否认，我国超高层建筑给排水体系要有更加长足的发展就必须经历不断的改正和完善，只有让其真正能与当今社会做到相互更好地融合，才有可能使我国超高层建筑给排水体系在以后继续保持先进的活力。

2.4 超高层建筑给排水体系的相关条例不够成熟

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中图分类号：TU208文献标识码： A

1. 工程概况

该项目总建筑面积约20万平方米，由1栋超高层综合办公楼、2栋高层综合楼、1栋高层商业综合楼和1栋三层的地下室组成，最大建筑层数37层，建筑最大高度为167.400m，地下室为停车库和设备用房。本项目设置独立的室内外给排水系统和消防系统，本次设计包括本项目的各栋单体建筑和地下室的室内外生活给水排水系统、消防给水系统等。

2. 给水系统设计

2.1 生活给水系统

2.1.1 供水水源

本工程给水水源在市政生活供水管上各引入一根DN150的市政给水接口，并用DN150给水管在小区形成环状，以供室外消防和生活用水。市政给水引入管上设水表和倒流防止器。

2.1.2 供水方式

为了达到给水系统的使用的安全性、舒适性和经济性，本项目生活给水采用竖向分区给水系统，从下到上依次划分为生活常压供水区、生活加压供水低区、生活加压供水中区、生活加压供水高区四个供水分区。其中常压供水区生活用水由市政生活给水管直接供给；加压供水低区、中区生活用水分别由设置于地下负三层的低区生活变频供水设备、中区生活变频供水设备并联供给；加压供水高区生活用水由设置于地下负三层的高区生活转输泵、设置于1号楼24层（避难层）的高区生活变频供水设备串联供给。

2.1.3 供水设施

本项目消防及生活水泵房设在地下负三层，水泵房内设有一个580立方米的室内消防水池（分两格）及两个80立方米的生活水箱；转输消防及生活水泵间设在1号楼24层（避难层），转输泵房内设有一个90立方米消防水箱及一个30立方米生活水箱。

2.1.4 管网布置

给水管网采用下行上给式布置，给水立管一般布置在管井内或柱侧，卫生间等给水支管采用在墙内暗装方式。

2.1.5 用水计量

市政给水引入管上各设置一套总水表进行计量，各用水单位设置分水表进行单独计量。

2.2 消防给水系统

2.2.1 消火栓给水系统

（1）室外消火栓系统

在小区室外生活和消防合用的给水系统环形干管上设置室外消火栓，间距按不超过120m，形成室外消防系统。在保证生活用水的前提下，可以满足室外消防用水量的要求。

（2）室内消火栓系统

本项目按一类超高层建筑标准设计，地下车库按Ⅲ类停车库标准设计。系统采用区域集中室内消火栓给水系统，采用临时高压室内消火栓给水系统。系统采用竖向分区供给：其中低区系统采用“消防水池-消防加压泵组-减压阀”形式供给；中区系统采用“消防水池-消防加压泵组”形式供给；高区系统采用“消防水池-消防转输泵-消防水箱-消防加压泵组”形式串联供给。低、中、高区室内消火栓系统在室外各设置3套SQD100-1.6型地上式消防水泵接合器，以供消防车使用。

2.2.2 闭式自动喷水灭火系统

本项目各栋建筑及地下室（电气设备房除外）设闭式喷头保护。本系统为湿式喷水灭火系统（以下简称喷淋系统），地下车库按中危险级Ⅱ级设计，喷淋系统的设计流量为30L/s，火灾延续时间为1h。喷淋系统竖向分区供给：其中低区系统采用“消防水池-喷淋加压泵组-减压阀”形式供给；中区系统采用“消防水池-喷淋加压泵组”形式供给；高区系统采用“消防水池-消防转输泵-消防水箱-喷淋加压泵组”形式串联供给。低、中、高区喷淋系统在室外各设置3套SQD100-1.6型地上式消防水泵接合器，以供消防车使用。

2.2.3 大空间智能型主动灭火系统

本项目4号楼净高高度超过12m的中庭及影院按中危险级Ⅰ级设计自动扫描射水高空水炮灭火装置的大空间智能型主动喷水灭火系统，系统设计用水量Q=10L/s，消防储水量按火灾延续1小时计。大空间智能型主动喷水灭火系统与闭式自动喷水灭火系统合用一套消防加压泵组进行供水。

2.2.4 气体灭火系统

本项目在不宜用水灭火的地下负二层高低压变配电房、储油间、发电机房、弱电机房及1号楼避难层电房等电气设备房设置七氟丙烷气体灭火系统，各防护区灭火设计浓度均取9%（通讯机房取8%），采用全淹没式灭火系统，设一套柜式七氟丙烷灭火装置进行保护。各防护区设计喷放时间不大于10S（通讯机房不大于8S），灭火浸渍时间为10min（通讯机房为5min）。

2.2.5建筑灭火器配置

本项目灭火器配置为A/B类火灾，严重危险级， 单具灭火器最小配置灭火级别为3A，每个消火栓旁各设置两具手提式磷酸铵盐干粉灭火器，灭火器型号：MF/ABC5，充装量：5Kg。

3. 排水系统设计

3.1 生活污水系统

3.1.1 室内排水系统

室内生活排水采用污废分流方式，底层排水单独排放。室内地面层以上的生活污水和废水重力流排出；地下室废水采用排水沟汇集至集水坑内，用潜水排污泵提升后排至室外排水管道。为保证较好的室内环境，室内卫生间污废水管道系统设有通气立管，连接6个及6个以上大便器的污水横支管上设有环形通气管。

3.1.2 室外排水系统

室外采用雨污分流的排水方式。生活污水经过化粪池处理、厨房废水经过隔油池处理后与其他废水一起排入市政废水管网。

3.2 雨水系统

屋面雨水采用重力流雨水系统，该设计施工简易，运行安全可靠，但是管道设置位置也相对较多，较为占据空间位置。屋面雨水经雨水管道系统排至室外雨水井；空调冷凝水排水、阳台排水与屋面排水分开单独设置，且间接排出。

根据暴雨强度公式，高层建筑屋面雨水排水和溢流设施的总排水能力不小于50年重现期的雨水量，一般建筑的重力流屋面雨水排水和溢流设施的总排水能力不小于10年重现期的雨水量。降雨历时T＝5min，径流系数为0.9；室外雨水设计重现期为5年，降雨历时T＝10min，综合径流系数为0.7。本项目的重力流雨水系统可以很好实现雨水排水的目的。

3.3 消防排水

消防电梯集水井设于地下室，集水井内设置排水泵排水，排水量按不小于10 L/s设计，集水井有效容量为2m3，每个集水井设两台潜污泵（一用一备）排水。消防时的排水利用地下室其余废水集水井和潜污泵进行排放。

4. 给排水节能设计

（1）充分利用市政水压，加压设备采用稳流补偿式矢量泵设备竖向分区供水，以控制最不利处用水器具的流出水头，不仅可节约用水而且增加使用舒适感。

（2）采用计量收费，每户分设水表。

（3）所有卫生洁具及配件均采用节水型洁具，坐式大便器宜采用设有大、小便分档的冲洗水箱；居住建筑中不得使用一次冲洗水量大于6L的坐便器；小便器、蹲式大便器应配套采用延时自闭式冲洗阀、感应式冲洗阀、脚踏冲洗阀；公共场所的卫生间洗手盆应采用感应式或延时自闭式水嘴；洗脸盆等卫生器具应采用陶瓷片等密封性能良好耐用的水嘴。卫生器具配件与水池（箱）液位控制阀采用质优、可靠性强的产品。

（4）加强物业管理措施，对重要设备进行监控。

5. 超高层建筑给排水设计中应该考虑的问题

针对目前超高层建筑越来越多，给排水专业规范对于超高层建筑的相关规定滞后，就目前在超高层建筑的给排水设计中遇到的问题，需要进一步探讨和研究可行的解决措施。对于给水系统设计，主要是要解决竖向分区问题，选择合理的竖向分区方案是超高层建筑给水设计首先需要考虑的问题。对于排水系统设计，首先需要进行严格水力计算，控制立管设计流量不超过规范规定的最大流量值；其次，保证排水管系安全的重要措施就是设置专用的通气立管与大气相通，从而释放排水管系中的正压以及补给空气减小负压，使管内的气压保持接近大气压力，保证立管内的空气流通，排除排水管道中的有害气体，保护卫生器具的水封，试验表明设置专用通气立管可使立管排水能力提高一倍；或采用特殊单立管排水系统，但应注意消能措施。

结束语：在新世纪，构建经济节约型和环境友好型社会的主题不断的深入到社会各个行业及人们的生活中。本项目通过合理的系统设计，遵循各项设计规范，将可持续发展理念融入设计中，做好给排水设计方案的同时，很大程度上提升了资源利用效率。

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中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着我国经济的快速发展建筑工程犹如雨后春笋般的在神州大地上兴起，建筑工程行业逐渐成为了我国重要的经济增长行业，不仅仅关系到国民经济的快速发展，也关系到人们生活质量的提高，尤其是自我国大力推进新农村建设以来，农村人也开始和城里人一样住进了一栋栋的高楼大厦了。因此，加强超高层建筑工程质量的控制，特别是探讨超高层建筑给排水消防设计中存在的问题，具有十分重要的意义。

二、工程概况

(1)天津某超高层位于塘沽区，总用地面积9917.4平方米，总建筑面积170487．23平方米。建筑主楼54层、裙楼4层，建筑高度269．9米(屋面高237．7米)，属一类超高层公共建筑，耐火等级为一级。1层至3层为商业用房，4层为餐饮和办公用房，5～54层为办公用房，15层、27层和42层为避难层。地下共4层，面积31758．67平方米，主要为地下车库、设备用房。地下4层局部设置人防。

(2)连云港某超高层是集商业、办公、酒店式公寓等为一体的超高层公共建筑。总建筑面积154122．2平方米，地上60层，建筑高度203.95米，属一类超高层公共建筑，耐火等级为一级。1层为商业，2层至3O层为办公用房，32层至6O层为酒店式公寓，16层、31层及46层为避难层。地下共2层，面积36571平方米，主要为地下车库、设备用房，地下2层战时作二等人员掩蔽部及物资储备库。

三、超高层建筑给水方式分析

1、天津实例

该超高层采用的是分区串联的供水方式。在地下4层，15层及42层分别设装配式不锈钢水箱和生活水泵。生活给水系统分区按竖向分五个区域：一区为地下部分的生活给水，均由室外给水管网直接供给；二区为1至11层，由15层生活水泵房内生活水箱下行供给；三区为12至38层，由42层生活水泵房内生活水箱下行供给；四区为39至52层，由屋顶生活水泵房内生活水箱下行供给；五区为53、54层，由屋顶生活水泵房内生活水箱经变频水泵加压后供给。

各分区内再结合立管和支管可调式减压阀减压，控制各用水点压力不超过O20MPa，达到节水节能的要求。生活水泵由水箱进水管上的电动液位阀反馈信号控制水泵的启停。

2、连云港实例

该超高层采用的是水泵并联结合分区串联的给水方式。在地下2层和地上31层分别设装配式不锈钢水箱和变频泵组。

生活给水系统分区按竖向分六个区域：一区为地下2层至2层的生活给水，均由室外给水管网直接供给；二区为3至15层：三区为16至30层：四区为32至41层：五区为42至51层：六区为52至6O层。二区和三区用水均由地下二层生活水泵房内各区变频泵组供水。四区、五区、六区用水均由31层生活水泵房内各区变频泵组供水。31层设生活转输水箱，由地下二层生活泵房两台转输水泵供给。支管设置可调式减压阀减压，控制各用水点压力不超过O.2OMPa，达到节水节能的要求。

3、给水方式分析

（一）给水系统的分区方式是超高层设计的重点。分区方式多种多样，有时要相互结合彼此嵌套，必须在设计初期结合建筑功能进行方案评审，确定一种节水节能的合理方式。

（二）水箱供水和变频供水的节能性在学术界存在较大的分歧。除考虑节能性以外，水箱供水有供水可靠但加大二次污染可能性的特点，变频供水则相反。笔者认为办公楼采用水箱供水较好。办公楼用水量较公寓或住宅用水量小得多，采用变频系统则会出现高扬程小流量、不易调节、节能效果差等情况。而水箱供水则容积小，机房面积小。

（三）不同给水方式调节水箱容积的计算方法不同。《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)3．7．8条规定：生活给水用中途转输水箱转输调节容积宜取5～10min转输水泵的流量。如系统为水箱下行供给，则中间转输水箱除作为上区水泵的吸水井外，还需储存本区用水的调节容积，一般此部分调节容积按水箱重力供水服务区域最大时用水的50％计，两部分叠加为水箱下行供给系统中间转输水箱的容积。

四、消防设计要点

超高层建筑物的消防设计主要从消防水池、火灾报警系统和地下室排水来进行控制。在进行消防水池的设计时，要严格按照相关规定，对于所有的超高层建筑物都必须设置消防水池，但是很多消防水池并没有用到实处，反而增加了建筑物的面积和投资。

针对这种情况，在设计的过程中首先要增强整体规化意识，可以在一个建筑群建造一个公用的消防水池，并进行统一管理，这样可以节省投资;其次，还可以在建筑群的中心位置设置消防加压泵，以便能够直接从市政管道直接取水;最后，对还可以对小区的游泳池进行综合设计，采取过滤措施，以备在火灾发生的时侯作消防水池使用。

在进行火灾报警系统的设计日寸也要注意很多技术要点。国内超高层建筑物为了控制防排烟系统和消防电梯，普遍设置了火灾报警系统，但很多都成了摆设，实际运用效果并不明显。主要表现为烟气到达探测器的时间很长，不能及时报警。在进行火灾报警系统的设计时，要在厨房或者客厅灯对烟气敏感的地方安装探测器。

同时，要严格控制消防水泵的启停。消防水泵是灭火措施中比较关键的设备，对消火栓系统来讲，按照高规的方式，消火栓处的消火栓泵一定要做到能够直接启动。依照报警规范，在消防控制室，消火栓泵的启、停也必须做到能够手动控制。以消防控制室为主。可以采取以下措施：消火栓的控制方式是将自动和手动转换的开关装设于泵房控制柜上，一般设在自动位置；消防控制室的手动启停按钮可以直接启动消防泵，而无需经过设在泵房处的转换开关。

《超高层民用建筑设计防火规范》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排至消防水池。同时消防水泵出口还需要考虑一定的稳压同流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水泵扬程远大干设计值，在无任何回流措施保护下，消防管蹦压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过同流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。

五、消防设计注意事项

1、恒切向消防泵及防超压措施。

恒切向消防泵的特点是流量从零提升到最大流量之间的变化幅度不超过5%，且小流量和零流量没有压力，这些泵供水有压力稳定，供水可靠性高，寿命长等优点，在切向恒启动消防水泵正常运行时，改变系统的管网变化不大，压力系统的安全性高，但由于突然断电或其他原因引起的消防泵阀门的开启状态，水泵突然停止运转时，将发生停泵水锤，因此，在使用恒压切线消防泵时，为了防止泵运行时系统管网的压力过大，采用缓闭式止回阀和安装减压阀可以减小水锤压力，可以减少消防泵出口管道的危害，消防系统更安全。

2、选择减压稳压消火栓减压孔板

根据《高层民用建筑防火设计规范》（2005版）》规定的，不得超过1.0MPa静水压力工程的室内消火栓系统，室内消火栓管道不设垂直分区。当消火栓栓口的水压力大于0.5MPa，应该采取的救济措施，根据《条例》入口压力的危险场所自动喷水灭火系统设计不低于0.4MPa。消火栓减压不需要手动调试，安装方便，但不能任意设定，根据螺栓压力的特性曲线，能减压稳压消火栓压力，当插头前压力等于0.4Mpa压力0.25MPa，消火栓压力会下降。为了保证消火栓的水枪充实水柱不小于10m的要求，当插头在压力低于0.4MPa，不应设置减压稳压消火栓。

六、结束语

我国超高层建筑中对于火灾防范措施还不健全，和发达国家比还有一定的差距，问题也比较多，我们应该积极向发达国家学习，结合我国具体国情将超高层建筑的消防给排水设计到最佳，保障人民生命财产安全。

参考文献：

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1 超高层建筑给排水系统设计的基本要求

1.1生活给水系统

超高层建筑给水系统包括室外给水系统和室内给水系统两部分。室外给水系统要求在小区内部形成环网，可提供生活及消防用水；而室内给水系统必须要求室内的生活用水与消防用水分开设置，同时室内的生活用水可采用串联或并联等组合的供水系统方式。选择合理地给水方式是超高层建筑生活给水系统设计的关键内容。对于超高层建筑，城市给水管网一般都不可能满足高楼层用户的生活用水要求。因此，一般的办法是采用分区给水的方式，即由低楼层设置专门的加压装置以便再加压为高楼层用户供水。分区设置水箱和水泵，低区水箱兼作上区的水池，水泵分散布置，自下区水箱抽水供上区用水。这种方式具有设备简单、能源消耗少、无须设置高压水泵和高压管线的优点；其缺点是：设备分散，管理不便，上区供水受下层的影响，水箱容积较大将增加结构的负荷和造价。分区供水集中设置水泵和水箱，水泵集中布置在地下室内，具有各区独立运行互不干扰、供水可靠、管理方便、能源消耗较少等优点；但同时具有各区均需设置水泵，水泵台数增多，高压供水管路长，投资费用高等缺点。

另外，对于部分超高层建筑物对于压力的稳定性能要求较高，为了避免变频加压给水造成的水压不稳定等情况出现，可以采用屋顶水箱重力供水方式，但此供水方式能耗较高。

1.2生活排水系统

建筑内部排水系统的任务是接纳污、废及雨水并将其排到室外。排水系统由卫生设备、排水管系、通气管系、清通设备、抽升设备等组成。超高层建筑生活排水系统通常采用雨、污分流制。由于地下室污废水受地形标高等限制无法通过重力自流彻底排到室外，故而可采用机械方式如潜污泵抽升排出，如消防电梯机坑及普通积水坑等；餐饮及食堂含油污水单独排至室外或地下室隔油处理设备，经处理达标后再排入室外排水管网，由于具有卫生条件好、处理效果佳及废油清除方便等优势，目前越来越多的项目采用成品隔油器处理含油污水；如建筑室外设有化粪池，或室内废水需回收做其他用途等，建筑室内一般采用污废分流方式，设置污水立管、废水立管和专用通气管三管制的排水方式，同时根据卫生器具数量及项目自身档次等要求，在每一个卫生间内部设置环形通气管或器具通气管等装置，可以有效达到改善楼层排水质量和减低噪声影响。

对于超高层建筑，由于其使用人数较多，瞬间排水量大，如此大的排水量由高层落至最底层，对立管与横干管之间的连接弯头的冲击力相当巨大，长时间的使用会对管道造成破坏，因此超高层建筑应设置立管消能措施从而降低其对管道的冲击影响，污废水管一般每隔十层设置消能弯，雨水管可通过设置消能弯或减压水箱来达到消能目地。

2超高层建筑给水系统设计

超高层建筑给排水系统的确定主要取决于建筑的性质和建筑内部的设施布置。根据以上情况，目前超高层建筑的给水方式主要分以下2种：高位水箱供水及水泵直接供水。

2.1高位水箱给水设计

高位水箱供水设备包括水泵和水箱。高位水箱的作用是调节并保持本区的水量和水压恒定，通常水箱内的水由设在水泵房内转输水泵供给。根据加压水泵与高位水箱设置方式不同，又分为并联供水方式、串联供水方式、减压水箱供水方式、减压阀供水方式等四种类型。

2.2水泵直接供水设计

作为目前超高层建筑中普遍采用的一种给水方式，变频调速供水装置采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率使水泵的转速发生变化。但与此同时，变频调速供水方式也存在变频器价格贵、设备对环境条件要求较高、易受外界电池干扰等缺点。

目前较常用超高层给水分区供水方式是：一般情况下给水设计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，同层设置一组变频给水加压泵组，每二个避难层之间的楼层分为2个区（即共4个区），最低区依靠转输水箱重力供水，中间2个区依靠水泵加压总管设置不同规格的减压阀分区供水，最高区靠水泵直接加压供水，而转输水泵采用水箱液位控制启停的工频泵。按此设置，只需每二个避难层设置一个中间转输水箱，可以有效地减少设备房占用面积。

3超高层建筑的排水设计

超高层建筑对排水设计的要求非常高，这是与其活动人数较多相适应的。所以，排水系统的设计要求也更加严谨。在高层建筑排水系统的设计过程中分别采用了以下的系统设置：

3.1排水系统分流制设计

在排水设计时，要考虑分流排放，以应对雨水、废水和生活污水的不同排放。用分流制设计不仅有助于提高污废水的二次利用率，也有利于提高建筑整体的经济和技术要求。

3.2排水管道的布置

在超高层建筑排水设计中也基本上要遵循低层建筑的排水管道铺设的原则，而且由于超高层建筑结构剪力墙、暗柱多，以及转换层大梁、斜梁等不利因素，加上精装修吊顶等限制，还要考虑二次装修等因素，以上种种，都是超高层建筑所需考虑的问题，需要认真仔细对待，避免出现设计排水不畅、后期出现大量设计变更等情况的出现。目前通过BIM等设计软件可以模拟管道的实际布置，对管线设计有很大的帮助作用。

3.3通气管道系统设计

对于超高层建筑，由于卫生器具多，使用人数多，排水秒流量大，在高峰用水时的瞬间流量会相当大，如通气系统设置不合理，会使管道内的气压波动变大，进而影响到管道的排水及产生噪音等，也会对排水管材造成一定的破坏影响。首先，应根据建筑内排水量等情况按规范要求经计算后合理选择通气管道系统，超高层建筑一般均设置专用通气管，合理的通气管道设计可以降低排水立管的水压波动，保护卫生器具水封不被破坏，降低排水时的噪音；其次，根据卫生器具的数量及建筑自身的档次等要求，在卫生间内选择环形通气管或器具通气管，可以有效的保证卫生间内排水的顺畅或防止卫生器具产生的自虹吸现象及噪音影响。

4超高层建筑热水系统设计

建筑热水供应系统根据其供应的不同范围可以分为三类，即区域热水供应、集中热水供应系统和局部热水供应系统，超高层建筑一般采用集中热水供应系统或局部热水供应系统。超高层建筑集中热水供应系统必须首先考虑压力平衡的设计。根据建筑物的高度，热水系统必须要实行与给水系统相一致的竖向分区，并由相应的给水系统供水才能保证各用水点的冷热水压力均衡，方能取得良好的效果。

5结语

我国人口众多，资源供需紧张，矛盾日益严重。关于超高层建筑给排水设计工作也必须以节能和环保作为最基本的设计要求和目标，这就要我们在具体的设计工作中充分掌握和理解设计中的每一个细节问题和基本要求。本身超高层建筑给排水设计是一项事无巨细的工作，认真和严谨的工作态度才是决定于工程成败的主要原因。我们应站在设计节能和发展的高度，遵照我国现行设计规范，运用给排水设计原理，通过有效合理的优化设计手段以寻求

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1. 前言

我国自上世纪80年代以来至今，业已建成多座世界级高楼。作为衡量技术实力和综合能力的象征，超高层建筑也是设计单位和设计师不断追求突破的动力。因此我们设计人员必须重视超高层建筑给排水设计中的安全、可靠及经济性等等诸多问题，并不断探索创新，力争做到最好。

2. 系统竖向分区

由于超高层建筑的高度太高，在设计给水系统时，首要考虑的便是竖向分区问题。若不分区，由于建筑底层的配水点受到过大压力会造成很多问题：如开启水龙头时，易发生水流喷溅并有水锤产生，易使给水道管及配件受损并伴有噪声等等。还有需合理选择分区压力值，过高仍会有以上问题出现；过低则会增加分区数量，增大了给水设备及管道的工程造价和维修管理工作的难度等等。因此，必须根据规定要求对超高层建筑给水系统进行合理地竖向分区。需严格遵守《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003中给出的建筑物内生活给水系统的竖向分区原则，并考虑以下几点：首先要在室内生活给水系统进行不同性质的用水区域的划分，分别进行给水加压系统的设置。超高层建筑功能不一，要根据不同功能的用水区域，设置独立的给水系统。并对其给水系统的供水方式进行确定。供水方式的原则性规定是 “建筑高度超过100m 的建筑，宜采用垂直串联供水方式。”，但对不同功能或多功能组合的超高层建筑要结合实际情况进行分析，确保最终选择最为合理的供水方式或组合供水方式。而消火栓系统和自动喷淋系统的分区除了要达到所规定静压要求之外，通常还应以设备层或避难层为界进行分区，因为大多转设备房和输水箱都设置在设备层或避难层，所以在设备层或避难层敷设消火栓和自动喷淋的横干管，防止了某一标准层敷设管线过多。消火栓或自动喷淋系统的分区通常采用水泵、减压阀或减压水箱来进行。直接用水泵来分区指的是每个分区有各自专用的消防泵，即并联系统。考虑到经济因素，如今很少采用这种方法。随着产品质量不断提升和产品功能的日益创新，减压阀在系统分区中，减压阀的作用愈加重要。若压力小于2.4Mpa 则竖向分区可以选择减压阀来进行。

3. 转输水箱

超高层建筑大多采用的是垂直串联供水方式，因此必须在中间避难层或设备层进行传输水箱的设置。设计转输水箱设计时要确定以下几点：

1）、水箱容积：转输水箱兼备低位贮水箱和高位供水箱的特点，但计算水箱容积时却存在着区别：（1）消防中间转输水箱容积：根据规定采取水泵转输串联时，中间转输水箱不但起着上区输水泵的吸水池作用还起着本区消防给水屋顶水箱的作用，其储水容积按15～30min 的消防设计水量经计算确定，且不小于60m3。（2）生活转输水箱容积：当采取串联供水，水箱不但供本区用水，也供上区提升泵抽水用时：水箱容为水箱服务区域内最大小时用水量的50%+（3～5min）上区提升泵的流量；若为中途转输专用时，水箱调节容积宜取5～10min 转输水泵的流量。要使水泵每小时启功不大于6 次，并起泵水位需高于最低水位0.2m 以上，则转输水箱容易宜>10min 转输泵流量。对于转输泵流量：本区提升泵流量为本区所负担供水对象的最大小时用水量，转输泵流量与上区提升泵流量相同。

2）、水箱液位：生活转输水箱的液位一般有以下几种：（1）低位报警水位；（2）起泵水位：根据水泵一小时启动不大于6 次和宜高于最低水位不少于0.2m 来进行确定；（3）停泵水位：也即设计水位；（4）溢流报警水位：高出设计水位0.05m；（5）溢流水位：高出溢流报警水位0.05m。消防水箱液位一般有低位报警水位、设计水位（最高水位）、溢流报警水位和溢流水位。

3）水箱进水控制阀：生活转输水箱一般采取电动阀和液位来控制；消防转输水箱由消防转输泵供水，转输管上阀常开，有火灾时和被转输区消防泵联动启动，平时由所在区生活变频给水补水，可采取遥控浮球阀。当一组水泵供多个水箱进水时，宜在进水管进行电讯号控制阀的设置，由水位监控设备来实现自动控制。

4. 减压措施

超高层建筑的室内给排水系统有诸多不稳定因素，为避免发生意外和检修需要，系统应配有相应的减压稳压组件和技术措施。给水系统上的防超压措施主要包括减压阀、泄压阀、安全阀、减压稳压消火栓、减压孔板及节流管等。给水系统的分区通常采用减压阀来进行，分为可调式和比例式。对生活给水系统而言，可调式减压阀的阀前阀后压力差应小于0.4Mpa，而环境安静的场所要求小于0.3Mpa。所需较大减压值的通常可选取比例式减压阀和可调式减压阀先后串联，即用比例式减压阀以一定比例减压后，再用可调式减压阀减至所需阀后压力。一个给水分区内有可能存在超压的管段也可借由可调式减压阀将过剩压力减去。管径大于DN50的管段通常采取先导式可调减压阀，小于等于DN50的管段常采取直接式可调减压阀。消防给水系统分区也常采用减压阀，但其区别与生活给水系统的地方在于消防给水系统减压阀要求成组设置，即设置备用。生活给水系统上的减压阀既是否成组设置都无碍。当不设备用减压阀时，需保证减压阀失效时管道的压力不会大于卫生器具的最大可承受压力。消火栓给水系统一般在超压管上采取减压稳压消火栓。安全阀及泄压阀大多用于如水泵出口减压阀组附近等系统压力最大的地方，超高层建筑的水泵接合器需进行安全阀的安装。减压孔板和节流管能够减压限流，通常在管网末端减压与自喷系统水流指示器前处使用，鉴于其会影响到流量，因此较少在配水管上使用。

5. 管材

超高层建筑中给水管的工作压力若大于1.0Mpa 则应选用强度较高的金属管，而非塑料管。强度够高的金属管包含厚壁镀锌钢管、不锈钢管、无缝钢管等。用于生活系统上的管材考虑到卫生问题，可选择涂塑钢管等。在连接管材时可选择法兰、沟槽等方都能达到或超过管材本身的抗压强度，在高压管道连接中应优先考虑。螺纹连接通常用于DN100 以下的较小管道，其承压能力较上述两者略小。作为整个管道系统的薄弱点，塑料管热熔连接点应避免在高压管道系统中使用。超高层建筑水平晃动相对较大，普通的排水铸铁管会被影响而使承口发生开裂，因此要选取具有接口可曲挠、抗震、快速施工等特点的承插式柔性抗接口的排水管。其柔性接口在径、轴向震动、轴向拔出和角向位移时表现出良好的水密性。考虑到超高层雨水下落时的冲击力，选择承压金属管作为雨水管材。虹吸雨水排水管通常选取HDPE 管。PVC-U 排水管由于其本身强度稍差，尤其是以成品胶粘接的常易脱落，所以较少使用。

6. 结语：

在进行超高层建筑的给排水设计时，应结合其自身最大特点――高度来考虑包括建筑高度、功能、材料及设备、安全可靠性、节能性、施工的可能性、可维护性等在内的各类问题。不断实践探索，总结经验，力争设计出最为安全可靠、经济节能的超高层建筑。

参考文献：

[1] 王增长主编，《建筑给水排水工程》（第5 版）

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关键词：超高层建筑；排水设计；问题；对策

中图分类号：TU97 文献标识码：A为适应资源节约的发展理念，超高层建筑逐渐重视给排水设计。由于建筑的垂直高度过高，为给排水设计工作带来了一定难度，基于此，对超高层建筑给排水设计中存在的问题与对策进行分析具一定现实意义。

一、超高层建筑给排水设计的内容

（一）给排水系统设计。给排水系统包括给水系统、排水系统与消防水系统。其运作方式主要包括气压罐给水、高位水箱供水等，气压罐给水主要利用管网压力向供水点持续给水，当管压降至最小作业压，气压罐的离心水泵开始向管内灌水，待管压回升后停泵；高位水箱供水则是通过存储水量、调节水压进行供水，当水流量与外网水压未达设计要求时，调节池利用离心水泵提升水压。排水系统设计主要采用分流制，从而提升节能水利用率，另外还需通过水力计算控制排水管的流量，防止其超过上限，减少水流冲击对管道的伤害。消防水系统的设计目的在于提高建筑物的消防安全性，因此在设计时室内消火栓以减压式的网状结构设计为最佳。

（二）给排水设计要点。超高层建筑给排水设计还需注意以下要点：首先，超高层建筑由于垂直高度较高，静水压力大，若供水时未对建筑进行分区可能增加管道压力，损伤管道。其次，超高层建筑结构复杂，电气设施分布广，火灾发生率较高，火情发展迅速，因此消防供水系统在设计时应保证排水系统的自救能力。另外，超高层建筑内部人口密度大，日均用水与排水量较高，一旦给排水管道发生故障将对居民生活产生较大的影响，因此需重视后期养护工作。最后，在管线布置时应考虑管道压力与结构装饰，提升管道的防噪声、防形变、防震、防渗漏等性能。综上可知，超高层建筑的给排水系统设计对建筑的安全性及建筑内居民的生活具有重要影响，由此下文对超高层建筑给排水设计中可能存在的问题进行分析。

二、超高层建筑给排水设计中存在的问题

（一）给水系统分区与方式选择不合理。超高层建筑的给水系统需要满足楼层内居民的用水需要，在设计过程中存在以下问题：首先，供水分区与供水方式选择不合理，部分超高层建筑在竖向分区时，仅简单划分为地区与高区，当需满足各区内供水压力较弱楼层的用水需求时，采取提高整区供水压力的方式，造成部分楼层给水压力过大，需再次减压，浪费能量，增加成本。另外，低区给水系统通常选择高位水箱给水，高区则为屋顶水箱给水，在为本区中的最高供水点给水时，低区的高位水箱给水提压较易，但可能导致最低处的压力过大，造成用水时水量骤增，严重时还可损坏接水软管；高区的屋顶水箱提压较困难，使得最高供水水压过低，造成用水困难。

（二）排水系统维修设计不完善。在超高层建筑排数系统中，由于污水立管长度较普通建筑长，所接的卫生器具多，长期使用可能造成管内水充塞，损坏卫生器具内水封，使得污水立管中臭气窜入室内，影响居民的正常生活。同时，长期使用可能使设置在吊顶位置的管道出现老化现象，造成管道漏水，影响居民房屋的美观性与使用性。另外，部分设计师认为阳台的日常排水量较小的，因此在雨水立管的材料选择中，部分设计师为节省工程造价，将阳台的排水立管与雨水立管合并为一根，此类设计可能导致当合并立管堵塞时，雨水自阳台冒出并流入室内。

（三）消防水系统供水效果有待提升。消防水系统同自动灭火系统及自动火灾报警系统存在密切关系，是确定保障建筑物消防安全性的重要给水系统，在设计过程中，消防水的用量估测是该系统的重要设计部分，部分设计者由于未对建筑性质进行全面了解，造成对消防用水预估错误，限制了消防水系统作用的发挥。同时，由于超高层建筑垂直高度制约，屋顶水箱提升水压较为困难，难以满足较高楼层消火栓用水所需压力，导致高层消防水系统无法发挥作用。另外，若建筑内选择大直径的明设立管，且设计时未采取相应的防火措施，还可能存在有火灾发生时立管相接处被火灾贯穿。

三、超高层建筑给排水设计问题的解决对策

（一）给水分区与给水方式合理选择。在给水系统的设计中，应进行合理的分区，可以依据国家制定相关设计规范结合超高楼层的实际给水情况进行设计，通常每10-12层为一区，分区后能够有效减少供水的能量消耗，且便于管道的维护与管理。另外，在选择给水方式时，可以采取变频供水结合低位水箱给水，或在本地供水部门批准下利用变频无负压给水设施自市政供水管中直接抽水。通过合理规划给水分区减少额外的供水能量消耗，节约供水成本，提升系统的日常管理与维护。

（二）排水管道注重保养维修。其次为排水系统设计，为防止由于水封损坏造成管道内臭气进入室内，超高层建筑设计排水系统时应配合布置相应的通气管道，降低排气管中臭气的含量，保障管内空气的正常流通。对于布置于吊顶处的排水管，还应加强对管道的测试与检修，及时发现并解决漏水、凝水等问题。雨水立管应与阳台排水管分开设置，通常选择钢筋混凝土柱内或管井内，并配置减压池。在选择管道材料时，宜选用承压塑料管、金属管等承压能力较强的材料，提升管道的抗压性。

（三）消防水系统提升供水与防火能力。最后，消防水系统在设计时为保证消防用水量，同时弥补较高楼层供水较慢的缺陷，可在超高层建筑的屋顶水箱中存储一定量的消防用水，同时配合使用气压罐帮助提升水箱静压。为保证消防初期的用水量，设计时还可增加全自动型的恒压变量装置，该装置分为消火栓接入系统与自动型喷水灭火接入系统，在止回阀的作用下可以各自发挥消防给水作用，互不干扰。在铺设大直径明设立管时，选择阻火圈或防火套，避免管道遭火灾贯穿。

结语

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中图分类号：TU198 文献标识码： A

一、前言

建筑给水排水工程主要由给水系统、排水系统、热水系统与消防系统构成，超高层建筑的室内给排水设备多，管线种类也很多。而我国现行的技术规范在实际施工中充满了随意性和主观性，各种指标纷杂不一。因此想要保证高质量的施工工程，对超高层建筑给水排水工程设计的研究是非常有必要的。

二、超高层建筑给水排水工程的特点

超高层建筑对各方面的技术要求都比较高，尤其是在给水排水工程方面，必须采取相应的高新技术保证良好的给水排水功能。超高层建筑的给水排水系统与一般建筑相比具有以下特点：

1、因为楼层多、高度大等特点，超高层建筑的给排水系统及消防系统的静水压力都很大，为了保证系统能够正常运行，必须进行相关的减压措施。

2、超高层建筑的居住人口比较多，相对于一般建筑来说，其给水排水流量是非常大的，因此，其故障问题也比较严峻，需要对其进行特别的安全保护设置。

3、在消防安全方面来讲，超高层建筑的火灾蔓延更加迅速也更难扑灭，造成的危害也更大因此，对于给水排水系统的设计提出了更高的要求，并且需要设计相关的自救措施以便及时有效的扑灭火灾。

4、超高层建筑内遍布各种管道，错综复杂，包括有排水管道、给水管道、消防管道等等。这些管道错综复杂，管理起来很困难，因此要在考虑多方面要求的基础上进行综合设计管理。

5、与一般建筑相比，超高层建筑给水排水系统的管道线较长，负担也比较重在设计时，必须考虑到其防震、防伸缩变形等方便的功能，以维护其正常运行，保证超高层建筑内居民的生活质量。

三、超高层建筑给排水系统设计

1、生活给水系统设计

（1）供水方式选择

超高层建筑设计中，给水方式的选择关系到整个给水系统的安全性、可靠性、工程投资、运行费用、维护管理及使用效果，因此给水方式的选择是至关重要的。现行给水设计通常采用以下 3 种方式：第一种方式是由市政管网直接供给，第二种方式采用水池水泵房屋面水箱用水点的流程供水，第三种方式采用水池变频供水设备用水点方式供水。

采用第一种供水方式系统简单、投资省、安装维护便利，可充分利用市政给水管网水压，节约能源，但由于内部无贮备水量，当外网停水时，将使内部断水因此供水可靠性差。采用第二种供水方式，因水池、水箱贮备有一定水量，当停水停电时，可延时供水，因此供水可靠，水压稳定，但不能利用市政管网水压，能源消耗较大，安装维护麻烦，投资较大，有水泵振动、噪声干扰，且易产生供水的二次污染，另外由于增加了屋面水箱，相应地增大了结构荷载。采用第三种供水方式，由于水池贮有一定水量，因此供水可靠，设备布置集中，便于维护管理，同时由于变频供水设备可根据用户实际用水情况，通过调节水泵转速或运行台数以调节水量，因此能源消耗较少，但是水泵型号较多，选型技术要求高，水泵控制调节麻烦，且投资额较大。

综上所述，以上三种供水方式各有利弊，不能一概而论，应结合设计项目的实际情况，经综合考虑，选出最适合的供水方式。

（2）减压措施

超高层建筑的室内给水系统相对于一般建筑是处于高压状态，不稳定因素较多。为防止意外事故的发生以及检修的需要，系统应当有减压稳压组件及相关技术措施。给水系统上的防超压措施主要有减压阀、减压稳压消火栓、安全阀、泄压阀、减压孔板及节流管等。其中，给水系统经常用减压阀进行分区，用来分区的减压阀有比例式和可调式的。

2、排水系统设计

（1）排水管的承压

重力排水管是非满管流，重力雨水管是满管流，但两者均不是压力流系统。因此在考虑排水管的承压问题时，不能完全按排水立管的高度确定管材的压力等级。当排水管管径为DNl50、立管高度100m时，如果压强达到0.1MPa，即使管道内有堵塞物，也会被如此大的压力冲走，很难停留，所以我们认为排水管管材选用0.1MPa的压力等级是安全的。在实际的项目中，超高层建筑主楼屋面的特点是面积不大但高度很高，为了更安全可靠，重力雨水管往往采用了压力等级更高的金属管材。

（2）单立管排水

一般特殊的单立管排水系统适用于以下情况：排水立管设计流量大于普通单立管排水系统排水立管的最大排水能力；住宅、宾馆和卫生间较小的公共建筑；卫生间或管道井面积比较小的建筑；要求降低排水水流噪声和改善排水水力工况的场所。而超限高层建筑的客房层通常都能上下对齐，但建筑面积有限，又要满足五星级房间面积的要求，客房的管井面积会比较紧张，可选择特殊单立管排水系统。特殊单立管排水系统与普通排水系统相比，可节省专用通气立管，有良好的排水和通气能力，可减少排水水流下落时因冲击、紊流而引起的噪声。但是在立管汇合时，需要采用特殊配件的接头，接头的尺寸会较大。

（3）雨水系统及空调冷凝水系统

高层住宅楼的屋面雨水及阳台雨水通常单独设置立管排放，空调冷凝水及空调机隔板雨水也由专门管道收集后一起排放。一些户型专门为空调机设计凸窗，将空调放置在凸窗下，而空调机的隔板即为下一层的凸窗，在这情况下，设计时考虑空调机隔板的雨水排放孔设在侧面，即从侧面接一管子接入立管，使得空调机隔板的雨水顺利排放而不会流至楼下。

3、消防系统设计

（1）消火栓系统

超高层建筑的消火栓系统在绝大多数情况下只能采取临时高压给水系统的供水方式，一般采用水泵、减压阀或减压水箱进行分区。以42层住宅楼为例，消火栓系统分区如下：1～20层为低区，由地下室的消火栓泵减压供水；21～42层为高区，由消火栓泵直接供水。这样分区的优点在于管路和控制系统简单，所占管井较少，不需要占用设备层，但对减压阀的质量要求较高，减压阀需备用。

（2）自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统对于扑灭建筑火灾的重要性和有效性，已经得到了广泛的认可。根据规范要求，建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。

四、结束语

超高层建筑不同于普通的高层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点。因此，对超高层建筑给排水工程的设计时，综合考虑各方面影响因素，统筹兼顾，合理安排系统及后期养护管理，使其发挥最大的性能优势。

参考文献：

[1] 王德欣 齐龙哲：《高层民用建筑消防给排水设计常见问题探讨》，《民营科技》，2010年05期

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Abstract: with the rapid development of urban construction, top and tall building constantly emerging make more and more people in the building water supply, water drainage system and fire control system design and application have higher requirements. Therefore this paper to overrun highrise of the water supply and drainage design for research.

Keywords: high building; Drainage design

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

一、超限高层建筑给水系统设计

通常情况下将高度超过100m的建筑成为超高层建筑，而高度超过250m的建筑则称之为超限高层建筑。超限高层建筑的给水系统主要可以分为串联和并联形式，目前已经建成或者在建的超限高层建筑给水方式如下表1所示：

建筑高度（m） 给水连接方式 供水系统设备

320 串联 高位水箱为主

400 串联 高位水箱与变频给水泵结合

420 串联 高位水箱为主

500 串、并结合 高位水箱为主

表1 常见超限高层建筑给水方式

（一）串联给水方式

由于超限高层建筑的层数较多，为了能够确保给每一层用户提供正常生活以及工作用水，常采用串联给水方式。这种方式不仅能够减少竖向立管，节约管材用量以及机房的面积，而且还能减小给水泵的压力，提高了给水系统的工作稳定性以及经济性。

（二）并联给水方式

并联给水方式的水泵相对集中，为了不占用楼层面积通常布置在超限高层建筑的地下室中，便于后期的维护工作。但是并联给水方式需要增设竖向立管，而且高压泵的压力很高，需要结合避难层，设置传输水箱以及水泵。因此为了获得更加经济的效果，目前超限高层建筑的给水系统通常是将并联给水方式与串联给水方式相互配合使用。

（三）高位水箱和变频泵

在超限高层建筑的供水系统设备当中高位水箱和变频泵有着非常重要的作用。其中高位水箱的供水特点主要是将自来水储存在水箱当中，然后再输送到各个用水点，在此过程中主要是依靠高位水箱的重力差实现供水；而给水泵则是利用水泵直接将自来水输送到各个用水点，整个过程主要通过电力进行供水。由于高位水箱在使用过程中拥有更加安全、可靠以及节能的优势，所以在超限高层建筑中的应用最为普遍。

二、超限高层建筑排水系统设计

超限高层建筑排水系统设计包括生活废水、污水以及屋面雨水的收集和处理系统。主要分为室内排水和室外排水系统两大类，其中室内排水对于生活废水、污水的收集有分流或者合流两种形式，在设计时需要根据建筑所在城市的排水制度进行最终确定。以下就对超限高层建筑的排水系统设计进行探讨：

（一）排水管的承压

重力排水管属于非满管流，重力雨水管属于满管流，而且两者均不属于压力流系统，在设计承压力等级时不能单方面的以排水管高度进行判断。而且由于于超限高层建筑受到高度以及层数的影响，为了确保排水系统的安全性以及稳定性，重力水管通常采用承压力较高的金属管材，例如衬塑钢管以及加厚的不锈钢管。

（二）单立管排水

现阶段超限高层建筑常见的单立管排水系统可以分为苏维托系统、螺旋管/细长接头系统以及螺线管系统，以下就对三种常见的单立管排水系统进行对比分析：

名称 特点

苏维托系统 气水分离，通气性能良好、实现了高性能排水；但对于横管长度有所限制，污水横管长度不得超过4m、废水横管长度不得超过5m。此外管壁粗糙容易阻塞，而且立管与横管内的气流难以平衡，影响排水压力

螺旋管/细长接头系统 管内有特制的叶轮，可以使水流形成回旋，实现了气水分离保证排水性能；接头适中能够有效的防止水跃现象；采用十二道螺纹管材，回旋周期短，可以加速回旋力的形成，使排水性能得到有力保障

螺线管系统 污水、废水合流容易发生倒流现象；螺线管使用六道螺纹管材，水路回旋周期长；地步有水跃现象，不利于排水

表2 三种常见单立管排水系统对比

（三）消火栓系统

根据《高层民用建筑设计方法规范》中的有关规定，当高层建筑的高度超过250m时，需要采取特殊的防火设计。高层建筑的消火栓系统分为室内、室外两种，室内的消火栓系统应该配合高压或者临时高压给水系统，通常采用二次加压的形式使高层水压达到消防要求，当搞高层建筑消火栓超压后，还建应该考虑使用减压稳压消防栓；室外低压给水管道的消火用水量不应该小于0.10MPa。高层建筑消火栓系统用水量如下表3所示：

高层建筑类别 建筑高度（m） 消防栓用水量（L/s） 每根竖管最小流量（L/s） 每支枪最

表3 高层建筑消火栓系统用水量表

三、结束语

综上所述，给排水消防系统的设计是高层建筑的重要组成部分，是建筑物中一项必不可少的建筑安装工程。尤其是随着近年来我国城市生活用水量的不断增加，生活用水的水质却越来越差，这无疑给给水处理和污水处理带来了沉重的负担，同时也就使得城市建筑尤其是高层建筑的给排水消防系统问题已成为了建筑设计者必须面临的问题。而一个高层建筑拥有先进的给排水消防系统不仅能够在一定程度上缓解城市居民用水的供需矛盾，解决高峰期缺水问题，而且还能够有效地减少污水排放量，保护环境，取得较好的社会效益和环境效益，进一步推进节水型社会的建立。

参考文献:

[1]林德生.关于高层商用建筑消防给排水设计的探讨[J].科技传播，2010年13期.

[2]陈琳.高层建筑给排水施工研究[J].中国房地产业，2011年03期.

[3]李石平.对多层商住楼消防给排水设计的思考[J].科技信息(科学教研)，2008年06期.

[4]姚清；董丽娟.探讨消防给排水应注意的事项[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2009年01期.

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中图分类号： TU972 文献标识码： A

一、前言

随着城市人口的数量不断增多，以及建筑施工技术的不断提高，超高层建筑被广泛建设，由于超高层建筑的楼层数目较多，且需要满足许多的功能需求，使得建筑的给排水系统面临重大考验。因此，为了提高给排水系统的合理性以及科学性，进而确保给排水设计的质量，保障建筑的功能稳定，我们需要对给排水的设计进行详细、全面的分析。

二、超高层建筑给排水设计的特点

在进行超高层建筑设计时，应当对给排水系统进行严格的设计，并且在满足国家相关法律法规的前提下，以及根据各个超高层建筑的实际状况以及要求，进行综合分析，设计出经济合理、技术先进的给排水系统。

给水系统：给水系统是满足人们生活用水的必备系统，对于超高层建筑的给水系统不能和平常的低层建筑物那样进行给水设计，这主要是因为超高层建筑使用同一给水系统，那么给水管道在建筑物的垂直方向的长度比较长，将会对低处的管道产生极大的静水压力，带来很大的安全隐患，在供水过程中也会产生巨大的噪音污染。同时，因为水压过大使得水流速度过快，在打开水龙头取水时，使得水流四处喷溅，造成水资源的浪费。

排水系统：建筑有给水系统，就应当有排水系统，这样才能够及时的将使用过的水及时的排出，这就对排水系统提出了快速、顺畅的要求，同时还应该注意防治有害气体进入室内，进而确保室内空气的质量，提高环境卫生。对于排水系统的设计要求，最主要的要求就是管道线路布置合理、简单顺直。如果超高层建筑的底部地下室内的污水不能通过自流排放至室外污水井，此时就需要污水提升设备。为了确保排水系统的运行稳定，使得管道内的压力稳定，设计人员应当将通风管道系统与大气进行相通。

三、设计之前的准备工作

只有做好充分的前期准备工作，才能够在进行设计时不至于手忙脚乱、处处出错，并且可以为设计工作的科学性做好前期的铺垫。

理论资料的完善

在对某一超高层建筑进行给排水设计时，设计人员应当对此建筑物进行资料的收集，这项工作时必不可少的一项，只有如此，才能够为后续的设计提供足够的数据支持。这些资料主要包括以下内容：上级部门的文件批示、超高层建筑物的平面图，以及建筑物的给排水系统设计图等等。然后对这些资料进行综合的分析，为超高层建筑的给排水设计提供理论指导。

2.实地观测

在对资料收集完成之后，设计工作者还应当对设计的建筑物进行实地的观察、测量，这样可以全面了解建筑物的特征，然后更好的将实际状况与设计理论进行有效的结合，对一些在设计工作中可能会出现的问题进行预估，并根据数据制定出相对应的决策。

这样在进行设计工作之前，可以进行充分的准备工作，避免在进行具体的施工工作中使得问题频出，降低施工的返工率，以便保证施工能够按时完工。

四、超高层建筑给排水设计中的要点

（一）超高层建筑给水工程设计方面

1.给水管道和设备的选用

在以往进行给水设计是，经常采用的管道材料为热镀锌钢管，但是经过长期的观测，我们可以发现这种管道材料容易被腐蚀，将会影响供水的质量。因此，国家正在积极推广塑料管材代替传统管材作为给水管。在进行给水管材的选择时应当根据设计的需求以及经济指标，进行充分的考虑，以求获得最佳的设计方案。

2.给水方式的选择

现在，各国在超高层建筑上最常用的给水方式主要是以下几种：气压水箱供水、高水位水箱供水以及无水箱变频泵供水。在进行超高层建筑给水系统设计时，应根据建筑物的具体状况，选择合适的给水方式，提高经济效益和给水顺畅。

3.给水区段的划分

在将超高层建筑进行给水区段划分之后，应当给各个给水区段设计出各自独立的给水系统。这种给水区段的划分，可以最大程度的降低高层给水的难度，并且容易进行管理和维护。因此，我们需要根据超高层建筑的实际状况，合理的进行区段的划分。

4.管道和设备的布置

在进行给水管道设计时，我们还应当对于用户对于水量以及水压的要求进行综合考虑，在满足给水的条件下，尽可能的满足用户的用水需求，选择合适、耗费资金最少的管道设计。

（二）超高层建筑排水系统设计探讨

1.同层排水

近几年来，同层排水作为一项新技术在卫生间的排水系统中得到了广泛的使用。同层排水就是在同一楼层内进行排水管道的铺设，这样便于进行管道的清理以及疏通。这样做的优点就是可以最大程度的保护住户的隐私，可以比较灵活的进行卫生洁具的安放。但是进行同层排水的设计应当满足两个条件：即管道材料应当具有较好的密闭性，还有就是便于施工安装。

2.雨水排水系统及空调冷凝水排水系统

对于房屋面的雨水应当采用内排水的排水方式，就是将雨水进行收集，然后利用雨水的重力将雨水排放至室外的雨水管网中。地下车库屋面雨水采用明沟排水排至室外雨水管网。对于空调制冷过程中产生的冷凝水应当通过在空调外机的隔板墙内防治收集管进行冷凝水的收集，然后对其进行集中的排放。

3.专业通气立管的设计

在进行设计的过程中，为了减少排水系统对人们生活的影响，应当首先保证排水的通畅，以及室内居住环境的提高，避免疾病的传染。尤其是面对超高层建筑的排水网络中的排水立管，因为其具有排水量大、建筑物高度比较高，所以合理地设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。

（三）超高层建筑消防系统的设计

1.消火栓给水系统

为了满足消防的需求，对于消火栓的给水系统，应当进行充分考虑和设计，以求满足各点的灭火用水量和水压的要求。

为了节省占地面积、设备布置方便以满足可靠性要求，推荐采用全自动恒压变量给水设备，以保证任何时候的初期消防用水量和水压，我们已在有些超高层建筑消防设计中采用。为了更好地进行火灾的扑灭，减少损失，我们应当安装自动喷水灭火系统，这个系统应与消火栓系统分割开来，不得相互干扰。

2.室内消防给水管网的布置

为了保障室内消防系统的安全和稳定，应当将室内消防系统的给水系统布置成独立的环状管网系统，同时必须保证给水干管和每条消防竖管都能双向供水。室内环状管网的进水管不应少于两条，并且从建筑物的不同方向引入。

3.地下车库消火栓位置的设置

对于地下车库的消火栓的位置的设置应当在满足消防的需求的前提下，尽可能的提高供水的能力。在实际的工程中，消火栓常用的设置方式主要有两种方式，即将消火栓设置在车库的边墙上，以及将消火栓设置在车库内的柱形结构内。因此，我们应当根据现场状况进行方式的选择。

五、结语

随着我国经济的高速发展，我国的现代化进程不断向前推进，同时由于人类与水之间有着不可分割的关系，所以建筑物的给排水功能将与人们的生活质量息息相关。通过对超高层建筑的给排水系统进行分析，然后设计人员根据分析的结果设计出更加节能、安全的给排水系统，以满足更多居民的生活需求。

参考文献

[1]谭浩 关于超高层建筑给排水设计的探讨 [J] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年9期-

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Abstract: according to actual engineering design experience and the experience, combined with national standards and requirements of the water supply and drainage system of tall building design over issues of the preliminary discussion, from the water supply and drainage system design and fire fighting design, etc., this paper discusses the related design problems in the process, to ensure the safe use of the end user

Keywords: super-tall civil building water supply system for drainage system fire control system

中图分类号：TL353+.2文献标识码：A文章编号：

一、引言

随着我国国民经济的快速发展，国内各地区的新建民用建筑，尤其是再土地供应紧张的大中型城市，高层和超高层建筑占了很大比例。如何合理的进行给排水及消防系统设计，对高层和超高层建筑日常运行的经济性以及消防系统的安全可靠的运行有着重要的意义。

本文就某天津市某地区的一栋超高层民用建筑的实际设计案例展开探讨。

二、项目概况

大厦拟建于天津滨海新区响螺湾商务区，为超高层商务办公楼，主要功能有为商业、餐饮、办公、公寓。总用地面积为7000.2平方米，总建筑面积76839平方米。其中，其中：地上建筑面积为59501平方米，地下建筑面积为17338平方米；主体建筑高度116.70米，高层主体27层，裙房四层，地下三层。

设计执行的现行设计规范及标准如下：

1）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）

2）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）

3）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）（2009年版）

4）《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001，2005年版）

5）《人民防空工程设计防火规范》（GB50098-2009）

6）《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）

7）《气体灭火系统设计规范》（GB50370-2005）

8）《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）

9）《建筑中水设计规范》（GB50336-2002）

10）《天津市二次供水工程技术标准》（DB29-69-2008 J10369-2008）

11）《天津市再生水设计规范》（DB29-167-2007 J10926-2007）

12）《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》（DBJ15-34 -2004）

此工程的给排水设计内容包括给水系统，中水系统，排水系统，消火栓系统，自动喷水灭火系统（含大空间智能型主动喷水灭火系统），空调冷却水循环系统，屋面雨水内排水系统及灭火器配置。

三、给水设计

参照建设单位提供的相关建筑经济技术指标，给水用水量参照如下数值计算：

（1）公寓人数700人，用水量标准158L/人日，用水时间24小时，时变化系数2.5

（2）商业员工及顾客，用水量标准2L/m2营业厅面积*日，营业面积5000m2,用水时间12小时，时变化系数1.5

（3）办公人数1200人，用水量标准16.67L/人日，用水时间10小时，时变化系数1.5

（4）会议人数300人，用水量标准2L/人日，用水时间4小时，时变化系数1.5

（5）餐饮人数800人次，用水量标准38L/人次，用水时间12小时，时变化系数1.5

（6）冷却塔补水，循环水量的1.5%,循环水量1000吨/时,用水时间10小时

（7）不可预见按总用水量的10%计

总用水量：452.0吨/日，最大时用水量为:47.1吨/时。

本工程给水水源由市政给水管提供，分别从临近的不同侧的市政给水管上各接一根DN200的给水管（其中一根为无表防险）在区域内连成环状，环状给水管管径为DN200，给水管上布置三个室外地下消火栓,提供室外消火栓系统用水。此部分也是该地区常用的给水做法。本工程室内给水分四区供水，地下二层至地上二层为低区，由市政给水管网直接供水；三层至十层为办公加压I区、十一层至十八层为办公加压II区（其中三至六层、十一层至十四层为减压阀供水，阀后压力0.15Mpa）,均由设于本工程地下三层的办公用生活水箱及变频调速泵供水，；十九层至二十七层为公寓加压区由设于本工程地下三层的公寓生活水箱、公寓接力泵及十五层的公寓接力生活水箱、变频调速泵供水；冷却塔补水采用接力型式，由设于本工程地下三层的冷却塔补水箱、冷却塔补水接力泵及十五层的冷却塔补水接力水箱、变频调速泵供水。冷却塔补水箱内均设水系统自洁消毒器，生活水箱均采用臭氧消毒，以保证生活水质不受污染。

给水系统如此设计保证了本建筑的各部位用水的正常分区规范要求，并且根据不同的使用功能，从二次供水设施进水部位单独分开，并便于使用管理计量计费。

因为天津地区地方标准需要预留中水回用系统，本建筑同时也设计预留了中水系统。

参照建设单位提供的相关建筑经济技术指标，中水用水量参照如下数值计算：

（1）公寓人数700人，用水量标准42L/人日，用水时间24小时，时变化系数2.5

（2）商业员工及顾客，用水量标准4L/m2营业厅面积*日，营业面积5000m2,用水时间12小时，时变化系数1.5

（3）办公人数1200人，用水量标准33.34L/人日，用水时间10小时，时变化系数1.5

（4）会议人数300人，用水量标准4L/人日，用水时间4小时，时变化系数1.5

（5）餐饮人数800人次，用水量标准2L/人次，用水时间12小时，时变化系数1.5

（6）绿化及场地2500m2, 用水量标准2L/m2日，用水时间4小时

（7）不可预见按总用水量的5%计

中水总用水量：110.0吨/日，最大时中水用水量为:11.5吨/时

本工程中水水源由市政中水管提供，从市政中水管上引一根DN100的中水管接至区域内，中水管上布置四个室外地下洒水栓。

本工程室内中水分四区供水，地下二层至地上二层为低区，由市政中水管网直接供水；三层至十层为办公加压I区、十一层至十八层为办公加压II区（其中三至六层、十一层至十四层为减压阀供水，阀后压力0.15Mpa）,均由设于本工程地下三层的办公中水水箱及变频调速泵供水；十九层至二十七层为公寓加压区由设于本工程地下三层的公寓中水水箱、公寓中水接力泵及十五层的公寓接力中水水箱、变频调速泵供水,中水水箱均采用臭氧消毒，以保证中水水质不受污染。

近年来，国内水资源的再生利用也越来越被各地方政府重视，各地也纷纷推行中水系统设计，以促进节能环保的建设及规划理念的大力推进。本建筑设计给水管及中水管干管采用内筋嵌入式钢塑复合管，管件连接，支管采用PP-R给水塑料管，热熔或法兰式连接。为现在超高层建筑的常用管材做法。

四、排水设计

建筑单体的室内污水按照就近排出原则依靠重力流直接排出室外，污水经化粪池处理后再排入市政污水管，排水系统分三区，地下层为一区，污废水经污水坑收集（消防电梯底部设专用排水机坑及排水泵），由污水泵提升至室外污水管，经化粪池处理后再排入市政污水管。一层至四层为二区，五层以上为三区，各自单独收集，依靠重力自流排出室外，经化粪池处理后（厨用污水经隔油处理后）再排入临近的市政污水管。排水立管设计采用柔性离心排水铸铁管道，加强型不锈钢卡箍连接。此管道强度高并且减噪效果好，接口可曲挠、抗震，并且具有施工快速的优点，在超高层设计中普遍应用。

五、消防设计

按消防有关规范，本工程应设室内外消火栓系统，自动喷水灭火系统（含大空间智能型主动喷水灭火系统），并应配置灭火器。

本工程室内外消防用水量分别为40L/S、30L/S，火灾延续时间3小时，自动喷水灭火用水量为50L/S（含大空间智能型主动喷水灭火系统），火灾延续时间1小时。本工程消防给水由市政给水管网提供（两路，管径DN200，其中一路为无表防险），给水管在区域内连成环状，环状给水管管径为DN200，给水管上布置三个室外地下消火栓，满足本工程室外消防用水需要。在本工程地下三层设消防水池一座(有效容积为612m3，分成可独立使用的两格) ，储存三小时的室内消防用水量及一小时的自动喷水用水量（含大空间智能型主动喷水灭火系统），满足本工程室内消防及自动喷水灭火用水量要求。

（一）室内消火栓系统

本工程室内消防水源为设于本工程地下三层的消防水池(有效容积为612m3，分成可独立使用的两格) ，在消防水池旁设消防泵房一处，室内消火栓系统分高低两区，低区为地下三层至十层，在十五层水箱间内设置低区高位水箱一座；高区为十一层至顶层，在屋顶水箱间内设置高区高位消防水箱一座，并设带压力表的检验用消火栓,由于水箱出水压力不满足最不利点处7M静水压要求,故在消防水箱间内设ZT(L)-I-X-13型消防增压设施一套,以满足消防初期顶部五层的消防压力要求。高低区消防泵自消防水池吸水加压双管送至各区室内消火栓管网（管径DN200），各区消火栓管在室内连成环状，在适当的部位设置阀门以保证检修需要和供水安全。消火栓的间距保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达，充实水柱长13m。消火栓箱内设置φ19mm直流水枪，25m长衬胶麻质水龙带，消防卷盘,并设置启动消防泵的按钮。地下三层至六层、十一层至二十层消火栓采用减压稳压消火栓。

高低区消火栓系统各设三套DN150的地下式水泵接合器。

（二）自动喷水灭火系统（含大空间智能型主动喷水灭火系统）

本工程应设自动喷水灭火系统，本工程地下车库及商业部分属自喷系统的中危险级(II)级，设计喷水强度8.0L/平方米/分，作用面积160平方米，办公部分属自喷系统的中危险级(I)级，设计喷水强度6.0L/平方米/分，作用面积160平方米，设计喷水量为30L/S，办公大堂净高超过12米部分采用大空间智能型主动喷水灭火系统，设计喷水量取10L/S；本工程自动喷水灭火系统设计喷水量取40L/S（含10L/S大空间智能型主动喷水灭火系统流量）。喷洒泵设于地下三层消防泵房内，，在屋顶水箱间内设置高区高位水箱一座，有效容积为50.0m3，喷洒系统设ZT(L)-I-S-10型喷洒增压设施一套。喷洒泵自消防水池吸水加压经十一套ZSS系列湿式报警阀(DN200，DN150)至各层各防火分区喷洒管网，各区喷洒管网在报警阀前连成环状，喷洒管各层各防火分区起始端均设信号蝶阀及水流指示器，各层各防火分区喷洒管末端设试水阀，每组湿式报警阀喷洒管网最不利点处设末端试水装置，地下三层至六层、十二层至二十二层喷洒管起始端均设减压孔板。室外设三套DN150的地下式水泵接合器接至喷洒系统湿式报警阀前。高低区分别从各区高位消防水箱接一根DN100的管道至各区报警阀前。

办公大堂净高超过12米部分采用大空间智能型主动喷水灭火系统，设计喷水量10L/S（水量与自动喷水灭火系统叠加计算）。本工程大空间智能型主动喷水灭火系统与喷淋系统合用供水泵组。大空间智能型主动喷水灭火系统喷头的布置保证在喷水时不受障碍物的阻挡，并采用下垂式安装。在水平管网末端最不利点处设置模拟末端试水装置。大空间智能型主动喷水灭火系统高位水箱设置在十五层水箱间内（与消火栓合用，有效容积为25m3），以保证管道在平时处于满水状态。高位水箱出水经不小于DN50的管道接至电磁阀前。

大空间智能型主动喷水灭火系统在室外设一套水泵接合器与室内管网相接。

（三）灭火器配置

按《建筑灭火器配置设计规范》规定，本工程各部位均需配置固定灭火器，本工程为严重危险级A类火灾（车库为A，B类火灾），配置基准50m2/A，0.5 m2/B，灭火器选用磷酸铵盐干粉灭火器，每具药剂重5千克（3A，89B），灭火器保护距离15米；车库内配推车式磷酸铵盐干粉灭火器，每具药剂重20千克（6A、183B），灭火器保护距离24米。

另外在消防控制室设两具二氧化碳灭火器,每具药剂重7千克。

（四）七氟丙烷气体灭火系统

本工程地下一层变配电室设七氟丙烷气体灭火系统，采用全淹没式组合分配系统灭火方式，灭火浓度10%，系统压力4.2Mpa，喷设时间7秒，灭火剂充装率800kg/m3，额定设计温度200C，系统采用自动、手动、机械应急启动三种启动方式。

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Abstract: with the rapid development of China's national economy and land resources of extremely nervous, domestic tall building gradually arisen, in order to improve the operation performance of high building is particularly important, text will detail tall building water supply and drainage engineering optimization.

Keywords: tall, construction drainage engineering, optimization

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

随着我国国民经济的快速发展，建筑的层数在不断的增加，超高层①建筑俨然已成为城市现代化的标志，为了保证超高建筑运行的经济性和安全行，其对于给排水工程的要求也是越来越高。超高层建筑往往是消耗能源和建设经费的超级大户，在成为城市地标的同时往往都是以天价的投资为基础，节约造价是今后超高层建筑的一大重点。下面将从工程的设计和施工进行阐述：

1、 工程设计的优化

在超高层建筑的方案设计工作中，结构专业设计师往往会利用计算机先进行模型试算，以确定超高层建筑的结构形式。对于开发商纷纷呈现出一味地追求超高层建筑高度的趋势，建筑专业设计师又要按照建筑室内净高要求进行控制，结构专业设计师根据柱网选择合理的梁板截面必然面临更多的挑战，也逼着结构专业设计师对不同结构形式的尝试。对于不同的结构形式、不同的建筑层数，其工程造价也截然不同，其中包括给排水工程造价。

超高层建筑为保证充足的停车位和必要的设备用房要求，一般至少将建设三层地下室，设备专业设计师（包括给排水专业）就根据建筑平面和结构梁板柱进行设计。如地下室梁设计为8.4m X8.4m，自动喷水灭火系统的喷头按照《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—2001（2005年版）设置就要设计成3X3的形式布置喷头，但是喷头与梁边得间距又小于1.5m，如果从严还必须在梁下增加设置1排带集热板的喷头；如果想设计成2X2的形式布置喷头，有不满足4mX4m梁内设置1个喷头的要求。往往开发商要求从严设计喷头，因为自动喷水灭火系统喷头的造价调整远不如结构专业梁板柱调整带来得经济效益高。另外地下室层数的增加，给排水工程及部分消防工程的设计内容也增加，如自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、地下室污（废）水系统、地下室地面冲洗给水系统等，甚至有的地下室内考虑洗车场服务，给排水专业就要在地下室预留洗车水循环回用设备场地和设置隔油池，隔油池还必须定期进行汽车废油专业回收。

超高层建筑的地上部分，往往都是单塔建筑，在工程领域里有人对超高层建

超高层①注译：结构专业的《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002）将10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构，当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑，而在建筑专业的《民用建筑设计通则》（GB 50352—2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-95）将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。

筑地上部分建设单塔还是多塔的造价进行讨论：“盲目追求单塔建筑的高度做法

和拆成多塔建筑建设的做法，工程造价最高可相差近40%”。而给排水工程设计内容在单塔建筑和多塔建筑之间进行比较，多塔建筑仅仅比单塔建筑多出地上部分塔楼高度的雨水系统、污（废）水系统、室内消火栓系统和自动喷水灭火系统，其造价产别也远远比不上40%。对于我国是个节约型国家或开发商来说，都是不合时宜的，应本着超高层建筑的经济性、合理型尽量多公用一套系统，尽量对建筑、结构专业提出合理的形式，将工程造价控制在合适的范围内。

2、工程施工的优化

超高层建筑一般将较为重要的设备和管线设计在地下室和避难层，使地下室和避难层容易出现管网矛盾冲突；标准层由于结构较为复杂，梁、柱密集，管道的敷设对净高的影响较难解决；标准层以上给排水套管、洞口、管线留设不太一致，因此，应该针对图纸进行及时的与设计师良好沟通，在事故发生前进行有效地控制。

为解决超高层建筑给排水施工难点问题，特提出了加强预留预埋、分区施工、样板层等解决方法，下面逐一论述。

（1）分区施工

由于超高层建筑一般都建筑面积大、垂直高度高，施工组织管理难度大。所以要采取分区安装的施工方法，分区施工能充分利用高层建筑的垂直空间，缩短施工工期、避免施工作业面混乱，便于管理。分区以后能够系统的组织施工、监督及控制工程质量。

（2）预留预埋

直接影响管道安装和净高的因素还同时有预埋和预留。孔洞、套管以及管井的是否准确，都对日后的安装工程有一定的影响，因此，对于这项工作的强化可以对于建筑物的结构破坏起到一定的有效的预防作用，可以在一定程度上做到事故前进行控制。现场技术人员必须要对各种设备及管道的重点部位进行综合考虑，做出专项施工组织设计，充分理解施工图纸，并对没备、洁具等的安装尺寸、管道配件的安装尺寸及安装工艺熟悉，应对比结构尺寸绘制给排水预埋图和提前形成各楼层预留、预埋统计表。每一处预留预埋完毕后对照统计表检查位置及数量，避免日后的结构破坏。

（3）成品保护

对于成品要进行有效的保护，尤其注意保护其表面的光洁，避免管道、卫生洁具以及备件等不受到磨损等伤害。平常要注意锁门并且进行专人看管，同时注意做到交接登记工作。对于工作人员要进行教育，使其明确保护的重要意义所在。同时，要对施工中的难点和重点问题进行认真的组织和设计，在每一道工序上要进行严格的把关，以提高超高层建筑的质量，尽量使用最为先进的施工技术，提高其适用性，延长其适用寿命，同时做到减少空间和美观舒适的最佳效果。

（4）样板层

做样板层的目的是确认标准层每层的管道安装形式、尺寸、位置和各类管道配件、支托架等得布置形式。卫生间洁具的定位尺寸等。因为超高层建筑的标准层基本上大致都相同，而且楼层都非常高，所以，可以选择其中的一层，例如标准二层，做出合适的样板层。对于图纸，要进行仔细的阅读，同时与设计者进行良好的沟通，协商解决避难层与标准层之间管道衔接部分等不合理的施工内容，因为在设计时，常常会对管线交叉等一些细节方面的问题造成设计失误，进而加剧了施工的困难程度。因此，同样要给予样板层足够的重视，样板层是一个良好的建筑的示范，要做到有所施工内容满足适用性、经济性、安全行。

参考文献：

[1]. 袁长标 张昭杰 翟瑞华. 超高层建筑给排水设计中几个问题的思考.[J]. 给水排水.2009(9):90

[2]. 王宝宝. 高层与超高层建筑给排水及消防系统设计方法分析.[J]. 商品与质量理论研究.2011(2):230