高層建筑的高度和層數(shù)在不斷地增加,超高層建筑綜合體向著層數(shù)更多、備更完善、功能更齊全、技術(shù)更先進(jìn)的方向發(fā)展。高層商業(yè)綜合體已成為城市的一種地標(biāo),同時對建筑給水工程的設(shè)計、施工、材料和管理方面都提出了新的技術(shù)要求,必須采取新的技術(shù)措施,才能確保超高層商業(yè)綜合體給水系統(tǒng)的良好運(yùn)行,滿足各類超高層商業(yè)綜合體的業(yè)態(tài)分區(qū)和后期管理的要求。

超高層商業(yè)綜合體給水系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

(1)多業(yè)態(tài)多管理機(jī)構(gòu)衍生多套給水系統(tǒng)

一般而言,超高層建筑都具有使用功能多樣性、態(tài)類型多元化的特征,既包含了酒店、公寓、辦公也兼具配套商業(yè)等附屬功能業(yè)態(tài),如何在方案設(shè)計階段,妥善解決涉及業(yè)態(tài)分區(qū)和后期物業(yè)維護(hù)管理的難題,為后期維護(hù)管理使用提供便利,是給水系統(tǒng)設(shè)計方案統(tǒng)籌優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)之一,也是確保后續(xù)施工圖設(shè)計、建 筑 施 工 和 使 用 管 理 維 護(hù) 便 利 的 重 要基礎(chǔ)。樹上鳥教育給排水設(shè)計楊老師。

超高層商業(yè)綜合體由于使用功能繁雜,一般都需要單獨(dú)經(jīng)營管理,物業(yè)公司也會分別選擇,因此要按照不同使用功能、供水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不一和使用管理部門需求不同等特征,設(shè)置多套給水系統(tǒng),對不同用水部門應(yīng)分設(shè)計量水表。

(2)系統(tǒng)分區(qū)界限的確定

科學(xué)合理的系統(tǒng)分區(qū),使給水系統(tǒng)能有效的運(yùn)行并滿足使用和管理需求是給水系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)之二。對于超高層商業(yè)綜合體,應(yīng)綜合建筑設(shè)備層和避難層的空間布局、業(yè)態(tài)分區(qū)、物業(yè)管理需求、給水管道及配件的承壓極限、節(jié)水要求等因素,分析供水設(shè)備和分區(qū)管道布置對給水系統(tǒng)的影響,通過方案比選和經(jīng)濟(jì)分析確定出合理有效的給水系統(tǒng),實現(xiàn)建成后使用和有效管理需求。

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(3)二次供水系統(tǒng)形式

如何選擇二次供水系統(tǒng)形式以滿足業(yè)態(tài)分區(qū)和后期運(yùn)維,是給水系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)之三。超高層建商業(yè)合體具有建筑群的特質(zhì),用水情況各異。供水系統(tǒng)可采用一種方式也可多種方式組合。通過工程實踐以及對相關(guān)資料的梳理,對常用的超高層商業(yè)綜合體采用的兩類給水系統(tǒng)形式及應(yīng)用范圍進(jìn)行了總結(jié),具體方案設(shè)計需要結(jié)合建設(shè)項目自身特點(diǎn)進(jìn)行 分 析,靈 活 組 合,采 用 最 為 合 適 的 給 水 系 統(tǒng)形式。

1)分區(qū)設(shè)泵、減壓閥分區(qū)供水

高層建筑一般會選擇水泵-水箱聯(lián)合供水方式或者低位水箱+變頻調(diào)速泵組供水方式,通常情況下采用水泵-水箱聯(lián)合供水形式是較為節(jié)能的方案,但若建筑內(nèi)既有辦公又有酒店功能,特別是酒店為五星級以上標(biāo)準(zhǔn)時,對水質(zhì)、水壓的要求會隨之提高,供水方案建議采用低位水箱+變頻調(diào)速泵組供水方式(見圖1)。

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對于住宅或非住宅類居住建筑,其入駐先后次序、入住率相差較大,如果采用水泵-水箱聯(lián)合供水方式,根據(jù)規(guī)范要求,需設(shè)儲水箱?紤]投入使用初期,居住戶數(shù)少、用水量小,會致使水箱內(nèi)水的停留時間超過48h,系統(tǒng)內(nèi)的生活飲水水質(zhì)存在一定的安全隱患問題。同時為保證北方地區(qū)采暖壁掛爐供水最不利點(diǎn)壓力不小于0.15 MPa 要求,頂部5~6層仍需設(shè)增壓泵,增加了能耗,故不推薦采用此系統(tǒng)形式。推薦采用恒壓變量生活給水變頻調(diào)速泵組供水,每組不小于2臺工作泵,并配置小流量泵及氣壓水罐,以滿足用水流量較小時不啟動大泵,達(dá)到節(jié)能目的。

2)分區(qū)轉(zhuǎn)輸水箱、串聯(lián)供水

針對使用功能及建筑高度的不同,合理確定一泵到頂還是中間適當(dāng)部位設(shè)分區(qū)轉(zhuǎn)輸水箱的設(shè)計方案(見圖2)

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通過實踐:對于建筑高度<120m 的住宅,不建議設(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱,以避免水泵啟動產(chǎn)生的噪音對上下鄰層住戶的影響、設(shè)備間地面水排除困難等問題的產(chǎn)生。

無論住宅還是公建,推薦優(yōu)先采用不同分區(qū)由同組泵分區(qū)減壓供水方式,各分區(qū)內(nèi)超壓處采用支管減壓閥。即分區(qū)靜壓在設(shè)計范圍內(nèi),兩區(qū)合用泵更節(jié)能、節(jié)省占地面積、減少一次投資及運(yùn)營成本。

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超高層商業(yè)綜合體給水系統(tǒng)設(shè)計工程案例

(1)工程概況

結(jié)合西北某廣場超高層商業(yè)綜合體項目方案設(shè)計,就上述關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了實踐。該項目總建筑面積約36萬 m2,地下2層,5層裙房主要業(yè)態(tài)為大型綜合商業(yè)和酒店配套用房,裙房以上為2座塔樓,A主要業(yè)態(tài)為星級酒店和商業(yè)辦公,建筑高度50.8m,5~12層為辦公層,13~ 35層為五星級酒店,其中13層和27層分別為避難層兼顧設(shè)備層。塔主要業(yè)態(tài)為住宅,建筑高度118.75m,6~35層為住宅。

(2)給水系統(tǒng)形式

鑒于項目業(yè)態(tài)分區(qū)復(fù)雜,在方案設(shè)計初期,多次與開發(fā)商溝通交流,按照建設(shè)項目業(yè)態(tài)分區(qū)和管理需求,進(jìn)行了多方案設(shè)計比選,提出了符合該項目需求的給水系統(tǒng):一是裙房低區(qū)利用市政供水管網(wǎng)的重力供水壓力滿足給水需求;二是兩個塔樓的豎向分區(qū)采用了直接加壓供水和分段加壓供水的給水系統(tǒng)。兩個塔樓給水系統(tǒng)選擇如下。

A 塔樓采用分區(qū)轉(zhuǎn)輸水箱、串聯(lián)供水的給水系統(tǒng)。5層以下為重力供水,5~12層,由設(shè)于地下2的變頻泵加壓供給;14~26層,由13層避難層轉(zhuǎn)輸水箱低區(qū)變頻泵加壓供給;28~39層,由27層避難層轉(zhuǎn)輸水箱高區(qū)變頻泵加壓供給,見圖3a。

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B塔樓采用中間無水箱、分區(qū)設(shè)泵、減壓閥分區(qū)的供水系統(tǒng)。5層以下為重力供水,5~15層,由設(shè)于地下2層低區(qū)的變頻泵加壓泵供給;16~25層,設(shè)于地下2層低區(qū)的變頻泵加壓直接供給;27~35層,由地下2層住宅高區(qū)的變頻泵加壓直接供給,見圖3b。

(3)關(guān)鍵技術(shù)分析

按照《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB50015-2003,2009年版)給水系統(tǒng)豎向分區(qū)原則規(guī)定,兼顧酒店管理公司對用水點(diǎn)壓力及穩(wěn)定性的高標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足建設(shè)方對投資成本的控制需求,對給水系統(tǒng)采用了分區(qū)轉(zhuǎn)輸水箱、串聯(lián)供水,中間無水箱、分區(qū)設(shè)泵、減壓閥分區(qū)(低位水箱+變頻調(diào)速泵)的供水系統(tǒng)。供水方式選擇 A、B塔各區(qū)均采用恒壓變量生活給水變頻調(diào)速泵組供水,并配置小流量泵及氣壓水罐,以滿足用水流量較小時不啟動大泵,達(dá)到節(jié)能目的。

根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》用水點(diǎn)靜壓不得大于0.6MPa、各分區(qū)最不利用水點(diǎn)靜壓應(yīng)小于0.45MPa的設(shè)計原則,對給水系統(tǒng)分區(qū)界限做了合理的劃定,保證給水配件使用安全,并且充分利用市政供水管網(wǎng)的供水壓力,節(jié)約能源,同時保證在停電或市政管網(wǎng)停水時滿足部分用水需要。

按照規(guī)范對系統(tǒng)分區(qū)的要求,綜合考慮了建筑物業(yè)態(tài)劃分、自來水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)差異和使用管理部門需求等特征,設(shè)置了多套給水系統(tǒng),對不同用水部門分設(shè)計量水表。

水箱設(shè)置選擇,解決了西北寒冷地區(qū)冬季水箱、道及閥門等附屬構(gòu)配件防凍保溫和保障水箱上部檢修空間的問題、占據(jù)避難層面積大的問題、上部衛(wèi)生間管道避讓困難的問題以及水泵啟動產(chǎn)生的噪音對上下鄰層住戶產(chǎn)生影響的問題。

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結(jié)語

通過西北某廣場超高層商業(yè)綜合體項目方案設(shè)計實踐可以看出,功能復(fù)雜的超高層商業(yè)綜合體給水系統(tǒng)方案設(shè)計有多種選擇,充分了解建筑功能、業(yè)態(tài)分區(qū)、管理模式和管理部門特殊需求等信息,是選擇給水系統(tǒng)方案設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計人員在方案初期與業(yè)主的有效溝通,了解建成后的運(yùn)營管理和物業(yè)管理模式是重要的支撐。應(yīng)提前做出預(yù)估并密切與建設(shè)方結(jié)合,督促建設(shè)單位盡早確定業(yè)態(tài)分區(qū)及管理模式,根據(jù)建設(shè)項目具體情況合理選擇給水系統(tǒng)。

對于住宅類的超高層建筑,為避免生活水泵的啟動對居住用房的影響,設(shè)備用房應(yīng)盡量設(shè)于地下或遠(yuǎn)離居住用房的位置;對于高檔酒店應(yīng)從酒店管理特殊性及用水要求的高標(biāo)準(zhǔn)性綜合分析,預(yù)留專用設(shè)備用房及管道井。

加壓泵是兩區(qū)合用還是各分區(qū)設(shè)泵,應(yīng)結(jié)合建筑高度、系統(tǒng)分區(qū)、設(shè)備用房面積及設(shè)備選型等因素,具體分析并做方案比選后擇優(yōu)選用。二次加壓給水設(shè)備選型及配置,應(yīng)結(jié)合建筑高度、系統(tǒng)分區(qū)界限、設(shè)備用房規(guī)模、單臺泵功率等因素,進(jìn)行方案比選(包括經(jīng)濟(jì)分析),力求做到投資省、運(yùn)營成本低且應(yīng)嚴(yán)格遵守節(jié)能環(huán)保國策要求。