超高层建筑给水排水设计中的节能节材研究

海瑛

身份证号：410702198903230020

超高层建筑给水排水设计中的节能节材研究

海瑛

身份证号：410702198903230020

如何对建筑给水设计进行不断优化，最大限度的节约每寸管道、节省每个阀门、降低每度电的消耗等，成为给水排水设计者不容回避的问题。

节能；节材；给排水

随着整个国民经济的持续快速发展和城市化水平的不断提高，水资源短缺、电力供应短缺和原材料短缺的矛盾日益突显。就某建筑高度120m的超高层建筑给水排水设计方案中的做法，浅谈在落实贯彻“节能、节材”方面采取的一些具体措施。

1　避难层集中设置报警阀

在建筑高度120m左右超高层建筑设置喷淋系统报警阀，通常采用分散设置湿式报警阀。在避难层内设置若干套湿式报警阀，供建筑高区自动喷水灭火系统使用。在地下室内设置若干套湿式报警阀，供避难层以下的低区自动喷水灭火系统使用。根据《自动喷水灭火系统设计规范》的相关要求，湿式报警阀入口压力不应大干1.2MPa，在低区湿式报警阀环状供水管道入口设置减压阀组，控制阀前压力不大于1.2MPa。

在闭式自动喷水灭火系统设计中，喷淋水泵扬程需要1.8MPa，结合相关喷淋产品所提供的技术参数，湿式报警阀的最大工作压力为12MPa。普通玻璃球下垂型喷头的额定工作压力为1.2MPa，出厂试验压力为3.0MPa；一般水流指示器的额定工作压力为1.2MPa，出厂密封测试压力为2.4MPa；对夹式安全信号蝶阀的额定工作压力可达1.6MPa。

此外，根据《自动喷水灭火系统施工及验收规范》6.2.1条的规定：当系统设计工作压力等于或小于1.0MPa时，水压强度试验压力应为设计工作压力的1.5倍，不小于1.4MPa；当系统设计工作压力大于1.0MPa时，水压强度试验压力应为该工作压力加0.4MPa。那么，当系统工作压力较大时，采用无缝钢管以及额定工作压力较大的阀门等材料，就可满足系统的设计及施工验收需要。

如果按照常规设计，采取在地下室和避难层分散设置湿式报警阀的做法，在低区报警阀组前的环状管网上分别设置减压阀组。根据设计要求，减压阀组通常采用两组并联，每组报警阀前后设置控制阀门，并在报警阀前加设过滤器。由于报警阀采用的是普通手动阀门，一旦减压阀出现故障情况，控制阀门不具备自动关闭功能。因此，两组报警阀通常不具备故障情况下的自动切换功能，只能手动进行切换。此外，由于报警阀设置分散，从一定程度上增加值班人员的工作强度。

为了进一步确保湿式报警阀的安全，把湿式报警阀集中设置在避难层。由于避难层的建筑高度大约在60m左右，喷淋水泵扬程减去报警阀和喷淋水泵问的高差（喷淋水泵设在地下三层），从而确保湿式报警阀阀前压力小于12MPa。报警阀在避难层集中设置，无需在阀前设置减压阀组即可有效保证报警阀不会发生超压，确保报警阀的安全，进一步提高了整个自动喷水灭火系统的安全程度。

2　屋面雨水管道兼作喷淋末端试水排水管道

由于高层建筑本身竖向管道较多，还占用标准层有限的建筑面积。给水排水设计中，在保证建筑使用功能的前提下，尽可能减少竖向管道数量，既利于节省管材，同时也利于节省建筑空间。《建筑给水排水设计规范》第4.926条规定：“高层建筑雨水排水管材宜选用承压塑料管或金属管。”同时，笔者也查阅了国内部分超高层建筑的设计实例，屋面雨水排水管道多采用热浸镀锌钢管，也有部分采用钢塑复合管。在超高层建筑的喷淋设计中，结合喷淋末端试水装置位置，设置专门的喷淋末端试水排水管道。在设计喷淋平面的时候，结合屋面雨水排水管道的设置位置（对超高层框架一核心筒结构的建筑，雨水管道通常靠外墙设计），在靠近雨水管道处合理设置喷淋末端试水装置，就可以把屋面雨水管道兼做喷淋末端试水排水管道。

3　冷却塔的设计及节能运行问题

通常对于有中央空调冷却循环水系统的建筑，结合高层（多层）建筑主楼、裙房和室外场地的情况，合理选择冷却塔的摆放位置，当建筑室外环境允许的情况下，在室外场地上（绿化意内）直接设置冷却塔也是一个不错的选择。冷却塔的位置距离空调制冷机组越近，越利于降低冷却循环水系统的造价和建设安装成本。同时，冷却循环水管道长度越短，越利于降低冷却循环水泵的扬程，也就降低了系统日后的运行成本。冷却塔的摆放位置越低，冷却循环水的失水量也就越小，冷却循环水系统的补水系统还可利用市政水压完成，避免了冷却塔补水系统的二次加压，降低系统日后的运行费用。同时，在室外地面上直接设置冷却塔，减少了冷却塔在屋面上所带来的屋面荷载，节省了结构造价。

随着国家资源供需矛盾的日益突出，在设计中采取一切必要措施，充分贯彻“节水、节材、节地、节能、环保”的设计要求，在保证设计功能需要的前提下，最大限度减少系统建造及运行成本。

［1］GB50242-2002，建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范［S］.

［2］王增长.建筑给水排水工程（第五版）［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005.

［3］李玉华.建筑给水排水工程设计计算［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005.