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【摘要】超高层建筑相对100m以下的高层建筑设计相对要求更高。为了更加科学及合理的利用资源，本论文结合实际案例就超高层的给水系统.排水系统及消防系统进行分析。
【关键词】超高层;商业综合体
项目概况介绍：本项目地处湖南省长沙市高铁新城，为长沙未来城市综合体A区项目-A25地块一期工程，地下室二层，地上裙房5层，1#栋五星级高层酒店25层，建筑高度99.95m、2#栋超高层公寓38层，建筑高度144.35m。
超高层商业综合体给排水设计要点
1、给水系统
室内给水系统设置考虑到1#栋五星级酒店及2#栋超高层公寓后期运营为2个运营部门，故1#栋五星级酒店及2#栋超高层公寓分开设置供水设施，方便后期运营管理。室内部分供水方式采用低位生活水箱+变频加压泵组供水，这种供水方式，停水时，仍储存有一部分用水，供水更加安全。
2#栋为150m以下的超高层公寓，为居住用房，根据规范3.9.9“民用建筑物内设置的生活给水泵房不应毗邻居住用房或在其上下层，水泵機组宜设在水池（箱）的侧面、下方，其运行噪声应符合现行国家标准<<民用建筑隔声设计规范>>GB50118的规定。”避难层若设置转输水箱及转输变频泵组，则会损失水泵房上下层的公寓面积同时会增加结构荷载。根据调研现有市面上大多数管材、阀门及其他附件等的承压压力均能达到2.5MPa，水泵供水扬程均能满足本项目的要求。同时考虑节能要求，综合考虑：故本项目采用低位生活水箱→各区变频加压泵组加压供水。2#栋公寓的低位生活水箱储水容积按不小于最高日用水量的20%设计，生活水箱均分为2个，采用独立316不锈钢水箱;
2、排水系统
超高层设计中排水系统主要设计要点的排水管道的敷设及管材的选用。本项目塔楼均为公寓，为了排水顺畅，与建筑沟通要求其在2个避难层仍然保留管井，确保管井贯通到顶层，这样可以避免排水管道的过多转换，确保排水的顺畅。开发商为了节省面积及高度，管线转换未设置专用的管线转换层，考虑在裙房顶层将管线转换至裙房管井，集中排至室外污水检查井，同时为了后期检修排水管道要按要求设置清扫检修口。
雨水系统的排放也是一个重要的系统，雨水管道的设置首先要满足雨水排放能力，超高层建筑一般均为地标重要建筑，屋面雨水重现期不应小于10年。结合建筑溢流措施，屋面雨水设计重现期可按照50年考虑。另外雨水管道设置不能影响建筑的外立面，雨水管道设置的位置要与建筑立面结合统一协调考虑。
超高层室内排水管管材选型需要考虑管道的噪音大小及承压耐久性能，本项目塔楼污废水排水立管及支管均采用柔性铸铁排水管及管件，卡箍式连接。塔楼屋面雨水排水管采用涂塑钢管，卡箍式连接。在消能方面，在每个避难层的排水立管上均设置消能装置。
总之，排水系统的设计应优先考虑排水的顺畅性，前期跟建筑方案多沟通，裙房多预留水管管井，确保后期装修运营阶段，功能布局变化不影响给排水主立管。
3、消防系统
消防给水系统设计在超高层综合体的消防设计中是非常重要的一个环节。
3.1灭火系统组成和消防水量
该工程根据建筑功能及规范要求设置的灭火系统有：室内外消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、消防水炮灭火系统、七氟丙烷气体灭火系统、建筑灭火器等。
3.2消防用水量标准及一次灭火用水量。
本项目室外有2路消防用水，室外消防用水由室外环状给水管网供给。本项目最底层消火栓静水压力大于1.0MPa，消火栓系统需要分区设置，室内消火栓给水系统管网竖向成环布置，本项目设置有2个避难层，因为避难层方便设置管网，以避难层为分界线竖向分3个区，保证最底层消火栓静水压力不大于1.0MPa，高区由室内消火栓加压泵组直供，中低区消火栓由高区室内消火栓管网经减压阀后成环网供水。
3.3消防供水方式分析
超高层消防给水系统设计有3种类型：一种是采用临时高压供水方式，一种是采用常高压的供水方式，一种是采用转输型的供水方式。
采用转输型系统供水方式，不管是消防泵串联供水还是消防水箱转输供水，都需多次转换和联动，水泵启动有先后顺序，电气控制难度加大，在使用中出现故障的几率加大，若使用转输型系统供水，还会存在噪音问题，会损失水泵房上下层的公寓面积同时会增加结构荷载。
采用常高压系统供水方式，安全系数相对较高的，这种系统的优点明显，火灾时无需启动消防水泵，不存在电气故障或机械故障产生的系统失效问题。但这种系统设置受到很多限制条件：首先需要在屋顶的设备一个720m3的消防水池，同时需要设置消防水泵房及相关机房，屋顶一般很难找到这么大的空间;其次屋面大型消防水池对结构的荷载和抗震的影响也需要结构专家进行专门论证;另外消防水池水泵房对下层公寓也会有影响，综合考虑， 这种做法很难让甲方和建筑专业接受。
本超高层建筑高度小于150米，根据调研现有市面上大多数管材、阀门及其他附件等的承压压力均能达到2.5MPa，水泵供水扬程均能满足本项目的要求。采用一泵到顶的临时高压供水方式，此种方式避免了在避难层设置转输水箱及转输变频泵组，同时也避免了减少水泵房上下层的公寓面积，也减少了增加结构荷载。故本项目一期消防供水最终选择这种方式。
但考虑本地块一二期总建筑面积约为45万m2，建筑面积小于50万m2，A25地块一二期消防可以整体考虑，二期无需再设置低位消防水池及消防水泵房，二期公寓有超过200m的超高层，本期消防在地下室消防水泵房预留了4台消防转输水泵，供二期消防转输用水使用。
结语：
超高层建筑设计在满足现行规范要求的同时，尤其需要注意以下安全问题：生活给水要考虑管材管件，及各种配件的耐压安全，并且保证各用水点的水压要求;消防给水要考虑系统供水安全，从而保证消防安全;雨水排水要从重现期来考虑排水安全，同时要考虑管材的承压要求等。总之，需要设计者从多方面考虑，设计出经济、合理、安全的超高层建筑给排水系统方案。
参考文献：
[1]《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019
[2]《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014
[3]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017
作者简介：
李辅成，1988年，男，湖南岳阳人，工程师，本科，工作方向：给排水设计。
【关键词】超高层;商业综合体
项目概况介绍：本项目地处湖南省长沙市高铁新城，为长沙未来城市综合体A区项目-A25地块一期工程，地下室二层，地上裙房5层，1#栋五星级高层酒店25层，建筑高度99.95m、2#栋超高层公寓38层，建筑高度144.35m。
超高层商业综合体给排水设计要点
1、给水系统
室内给水系统设置考虑到1#栋五星级酒店及2#栋超高层公寓后期运营为2个运营部门，故1#栋五星级酒店及2#栋超高层公寓分开设置供水设施，方便后期运营管理。室内部分供水方式采用低位生活水箱+变频加压泵组供水，这种供水方式，停水时，仍储存有一部分用水，供水更加安全。
2#栋为150m以下的超高层公寓，为居住用房，根据规范3.9.9“民用建筑物内设置的生活给水泵房不应毗邻居住用房或在其上下层，水泵機组宜设在水池（箱）的侧面、下方，其运行噪声应符合现行国家标准<<民用建筑隔声设计规范>>GB50118的规定。”避难层若设置转输水箱及转输变频泵组，则会损失水泵房上下层的公寓面积同时会增加结构荷载。根据调研现有市面上大多数管材、阀门及其他附件等的承压压力均能达到2.5MPa，水泵供水扬程均能满足本项目的要求。同时考虑节能要求，综合考虑：故本项目采用低位生活水箱→各区变频加压泵组加压供水。2#栋公寓的低位生活水箱储水容积按不小于最高日用水量的20%设计，生活水箱均分为2个，采用独立316不锈钢水箱;
2、排水系统
超高层设计中排水系统主要设计要点的排水管道的敷设及管材的选用。本项目塔楼均为公寓，为了排水顺畅，与建筑沟通要求其在2个避难层仍然保留管井，确保管井贯通到顶层，这样可以避免排水管道的过多转换，确保排水的顺畅。开发商为了节省面积及高度，管线转换未设置专用的管线转换层，考虑在裙房顶层将管线转换至裙房管井，集中排至室外污水检查井，同时为了后期检修排水管道要按要求设置清扫检修口。
雨水系统的排放也是一个重要的系统，雨水管道的设置首先要满足雨水排放能力，超高层建筑一般均为地标重要建筑，屋面雨水重现期不应小于10年。结合建筑溢流措施，屋面雨水设计重现期可按照50年考虑。另外雨水管道设置不能影响建筑的外立面，雨水管道设置的位置要与建筑立面结合统一协调考虑。
超高层室内排水管管材选型需要考虑管道的噪音大小及承压耐久性能，本项目塔楼污废水排水立管及支管均采用柔性铸铁排水管及管件，卡箍式连接。塔楼屋面雨水排水管采用涂塑钢管，卡箍式连接。在消能方面，在每个避难层的排水立管上均设置消能装置。
总之，排水系统的设计应优先考虑排水的顺畅性，前期跟建筑方案多沟通，裙房多预留水管管井，确保后期装修运营阶段，功能布局变化不影响给排水主立管。
3、消防系统
消防给水系统设计在超高层综合体的消防设计中是非常重要的一个环节。
3.1灭火系统组成和消防水量
该工程根据建筑功能及规范要求设置的灭火系统有：室内外消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、消防水炮灭火系统、七氟丙烷气体灭火系统、建筑灭火器等。
3.2消防用水量标准及一次灭火用水量。
本项目室外有2路消防用水，室外消防用水由室外环状给水管网供给。本项目最底层消火栓静水压力大于1.0MPa，消火栓系统需要分区设置，室内消火栓给水系统管网竖向成环布置，本项目设置有2个避难层，因为避难层方便设置管网，以避难层为分界线竖向分3个区，保证最底层消火栓静水压力不大于1.0MPa，高区由室内消火栓加压泵组直供，中低区消火栓由高区室内消火栓管网经减压阀后成环网供水。
3.3消防供水方式分析
超高层消防给水系统设计有3种类型：一种是采用临时高压供水方式，一种是采用常高压的供水方式，一种是采用转输型的供水方式。
采用转输型系统供水方式，不管是消防泵串联供水还是消防水箱转输供水，都需多次转换和联动，水泵启动有先后顺序，电气控制难度加大，在使用中出现故障的几率加大，若使用转输型系统供水，还会存在噪音问题，会损失水泵房上下层的公寓面积同时会增加结构荷载。
采用常高压系统供水方式，安全系数相对较高的，这种系统的优点明显，火灾时无需启动消防水泵，不存在电气故障或机械故障产生的系统失效问题。但这种系统设置受到很多限制条件：首先需要在屋顶的设备一个720m3的消防水池，同时需要设置消防水泵房及相关机房，屋顶一般很难找到这么大的空间;其次屋面大型消防水池对结构的荷载和抗震的影响也需要结构专家进行专门论证;另外消防水池水泵房对下层公寓也会有影响，综合考虑， 这种做法很难让甲方和建筑专业接受。
本超高层建筑高度小于150米，根据调研现有市面上大多数管材、阀门及其他附件等的承压压力均能达到2.5MPa，水泵供水扬程均能满足本项目的要求。采用一泵到顶的临时高压供水方式，此种方式避免了在避难层设置转输水箱及转输变频泵组，同时也避免了减少水泵房上下层的公寓面积，也减少了增加结构荷载。故本项目一期消防供水最终选择这种方式。
但考虑本地块一二期总建筑面积约为45万m2，建筑面积小于50万m2，A25地块一二期消防可以整体考虑，二期无需再设置低位消防水池及消防水泵房，二期公寓有超过200m的超高层，本期消防在地下室消防水泵房预留了4台消防转输水泵，供二期消防转输用水使用。
结语：
超高层建筑设计在满足现行规范要求的同时，尤其需要注意以下安全问题：生活给水要考虑管材管件，及各种配件的耐压安全，并且保证各用水点的水压要求;消防给水要考虑系统供水安全，从而保证消防安全;雨水排水要从重现期来考虑排水安全，同时要考虑管材的承压要求等。总之，需要设计者从多方面考虑，设计出经济、合理、安全的超高层建筑给排水系统方案。
参考文献：
[1]《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019
[2]《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014
[3]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017
作者简介：
李辅成，1988年，男，湖南岳阳人，工程师，本科，工作方向：给排水设计。