大型多功能建筑给水排水工程研究

　　大型多功能建筑给水系统的安全可靠性要求很高，一旦发生停水将严重影响建筑功能的发挥。因此从工程设计上应充分考虑到系统的安全可靠性。

　　首先，给水系统必须有可靠的水源保证，其措施是从市政给水管网的两个不同位置（其间有阀门分隔）分别引入一根进水管，并设置足够容量的贮水池。

　　其次，必须选择合理的给水系统的设计方案。大型多功能建筑一般为高层甚至超高层建筑，城市给水管网的服务水压只能满足底部几层的用水需求。而大部分楼层的用水必须考虑系统内部自行增压来解决；同时由于楼层较多，给水系统中上、下层管道中的静水压力差必然很大，为了避免下层管道的静水压力过大，引起泄漏增加甚至管道、附件破裂以及产生水击形成噪音、振动，因此给水系统必须实行竖向分区。

　　按是否设置高位水箱，给水方式分为水箱给水方式和无水箱给水方式，给水方式按竖向分区又可分为串联式、并联式、减压等三种给水方式，其中减压方式又分为设减压水箱和减压阀两种。由于设减压阀效果好、投资少又不占建筑面积，因此被广泛采用。

　　该系统采用水箱给水方式，并采用集中增压，即由设于地下层泵房的增压泵（一用一备）同时供水至五个天面水箱，每个水箱除设高、低水位继电器外还设液压水位控制阀，实现了系统的自动控制，大大减少了泵房的建设费用和管理费用。竖向分高、中、低三区，低区包括地下层及四层裙楼，由市政自来水直接供水。高区由天面水箱供水，中区由天面水箱经比例式减压阀供水。以减压阀代替减压水箱，其优点是节省了建筑面积，降低了系统造价，避免产生二次污染。

　　给水管道材料以往都是热镀锌钢管一统天下，但由于近年来生产出了符合给水管材要求的uPVC塑料给水管，凭借其外观美丽，防腐蚀性好，不仅在建筑工程中应用，甚至已用到市政给水管道，目前其价格略高于镀锌钢管。国会中心给水系统在公寓楼部分采用了uPVC塑料给水管。

　　大型多功能建筑给水系统的噪声、振动应受到严格控制，否则影响使用功能，其措施是采用消声止回阀，对水泵进行隔振处理等。

 

　　大型多功能建筑一般要求全天提供热水，因此必须设置中央热水供应系统。热水供应方式分为集中式和分散式两种。为了避免热水管道敷设过长而热量损失过多及管路易出故障，一般选用分散式供热水方式。

　　国会中心即采用分散式供热水方式，分别在酒店、会议中心楼、公寓楼设置独立的热水系统，其水源由各天面水箱供给，管网同冷水一样作竖向分区，以保证两个系统的冷热水压力均衡。各区热水系统之中央热水设备均设于天面水箱下热水房内，管网采用上行下回机械全循环方式以保证热水供应稳定。

　　热水设备有热水炉、贮热水罐、循环水泵、贮油箱等，其主要设备是热水炉，燃料可以为柴油、石油气等。国会中心采用进口热水炉以确保运行正常以及符合环保要求，以柴油为燃料，由室外油库统一供应。中央热水设备示意图见图2.可供选择的热水管道材料有热镀锌钢管，紫铜管、uPVC塑料热水管。镀锌钢管价格最低，但容易受热水腐蚀，寿命较短，一般8-10年就须更换，适用于档次较低之热水系统；紫铜管使用效果最好，寿命长，用于热水管道有较长历史。国会中心热水管道就是选用进口紫铜管作管道材料。

 

　　大型多功能建筑由于内部结构复杂，人流频繁，加上室内木装修等易燃物品较多，因此发生火灾的可能性较大，一旦失火通过电梯间、楼梯间、管道井等很容易造成火势蔓延。所以这类建筑其消防给水系统应能立足于自救，发生火情能迅速扑灭。

　　按照高层建筑防火规范要求，国会中心消防给水系统应设计成消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统、水幕消防系统等三个独立的消防给水系统，并保证可靠的消防供电（两个独立电源）和消防水源。

　　3.1　消火栓给水系统大型多功能建筑的消火栓给水系统，以消火栓处所受静水压力不大于800kPa为标准进行竖向分区。国会中心建筑高度未超过80m，因此其消火时便于操作水枪，在消防立管底部动水压力超过500kPa的消火栓前增设减压措施。该系统采用临时高压给水方式，即发生火灾后才启动消防泵来增压供水，天面水箱贮存10分钟消防水量用以扑灭初期火灾。与给水系统相同，消火栓系统也采用集中增压方式。酒店部分由于受天面水箱设置高度的限制，另设气压给水装置以满足最高几层消火栓所需水压。建筑内部保证两股充实水柱同时到达室内任何部位，消火栓直径均为65mm，水带长度25m，水枪喷嘴口径19mm。消火栓系统消防用水量为2400L/min，设4套水泵接合器。

　　3.2　自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统由供水设施、报警阀、管网、闭式喷头及火灾探测系统等组成，是世界上普遍采用的一种固定式灭火设施。实践证明，该系统具有安全可靠，控火灭火成功率高，经济实用，适用范围广等优点。大型多功能建筑要求安装自动喷淋灭火系统的场所较多，国会中心除公寓楼部分外所有场所均安装了喷头。系统同样采用集中增压供水方式，增压泵及所有报警阀均设在地下层泵房内。每个报警阀控制喷头数不超过800个，最不利喷头的工作压力不小于0.1MPa，喷头口径为12.7mm，熔解温度72℃，每个喷头保护面积7～9㎡.消防用水量为1800L/min，持续时间为1h，即初期供水10min和加压供水50min。

　　3.3　水幕消防系统该系统不直接用来扑灭火灾，而是与防火卷帘，防火幕配合使用，起到防火隔断、防火分区、冷却防火隔绝物，防止火势蔓延的作用。水幕消防系统由水幕喷头、管网、控制设备、水源等四部分组成。水幕喷头是开式喷头，喷出的水形成水帘状，形式有窗口、檐口、台口等。国会中心由于建筑规模大，设有多个防火分区，分区之间设置保护卷帘水幕消防设备，在防火卷帘两侧各布置一排水幕喷头，由地下层泵房专用水幕增压泵供水。水幕消防用水量为20L/s，室上专设两套水泵接合器。

 

　　大型多功能建筑要求排水通畅和通气良好，若发生排水管阻塞现象则严重影响建筑物的使用功能。国会中心排水考虑分区排出，地下层排水通过潜污泵强制排水。排水立管能够单独排出尽量单独排出，酒店部分采用几根排水立管通过设于技术层的水平干管加以连接，分几路排出，每根排水立管均设专用通气立管。

　　排水管道材料过去采用排水铸铁管，排出横管采用钢管，现在一般均用uPVC塑料排水管代替，既美观，排水效果又好，正常使用年限可达50年。uPVC管道接头采用粘接，立管上必须隔层安装伸缩节，以消除因温差影响产生的胀缩。uPVC管排水噪音较大，须在立管安装消能装置以减少噪音。

 

　　为满足大型多功能建筑特殊功能的需要，如室内游泳池，水景等，相应地要设置特殊给水排水系统。国会中心分别在酒店22层天面（供总统套房单独使用）和裙楼天面设游泳池。游泳池水必须符合国家有关规定，如浑浊度不大于5度，细菌总数不得超过1000个/ml等，因此游泳池用水必须进行循环水净化处理，一般采用接触过滤和消毒等措施，使池水不断循环使用，只需补充少量补给水。

　　国会中心游泳池循环水处理设备包括压力式过渡罐、循环水泵、加药设备、消毒设备、加热设备、滤毛器等。其中加热设备只有当池水温度不能满足使用要求时才启用，加热方式采用热水锅炉直接加热。游泳池供水方式采用池底供水，池面溢流回水的循环供水方式，该方式的优点是将池表面的污物迅速排除，池底污物少，有利水的循环和保证水质。

　　大型多功能建筑由于管道设备种类数量较多，包括水、暖、强电、弱电等各种管道设备，必须进行综合布置，防止“打架”，另外必须注意美观、隔振、防噪声等问题，因而对给水排水管道设备安装提出了较高的技术要求。国会中心给水排水设备集中布置在地下层、天面及设备技术层。技术层高度仅2.2m，布置各种横向管道及设备，为保证安装维修方便，必须具有较好的通风照明条件，并有防漏防火等技术措施。

　　为达到美观效果，各种管道立管、横管尽量隐蔽敷设，措施有在吊顶内敷设，暗埋于墙、楼板、柱子中，以及通过管道竖井敷设各种立管，各种立管通过管箍等零件被竖向固定排列在管井内，并且每层分出横支管。为了防止火势通过管井蔓延，管井应每层或隔层设防火隔断措施。为检修、操作方便，管道井须设检修门。为在吊顶内横向综合布置各种管路，水、暖、强电、弱电各工种须在设计过程中互相协调，绘出管线综合布置图，避免各种管道交叉敷设时出现矛盾；若在施工过程发生交叉矛盾时，一般应遵循小管让大管、压力管道让重力流管道的原则。

　　综上所述，大型多功能建筑给水排水各种设施较齐全，标准较高，其设计、施工要求较高，值得专业工作者进行研究和探索。