上海某高层建筑给排水设计探讨

上海某高层建筑给排水设计探讨

钱涛

大地建筑事务所（国际） 上海 200122

【摘要】随着城市的建设与发展，高层建筑在城市建筑中所占的比例也越来越高，这对我们建筑给排水设计也提出了更高的要求。本文以上海源深金融大厦项目为实例，对该项目建筑给排水设计中遇到的一些问题及做法，进行阐述与讨论。

【关键词】高层建筑 室外排水 加压给水 室内消火栓分区 湿式报警阀组布置

1.工程概况

源深金融大厦项目位于上海市浦东新区，西侧紧邻源深路，北侧为商城路，南侧为浦东清真寺和建平中学西校区，东面为国际华城住宅小区。项目总用地面积10630.9㎡ 。地形呈东西向狭长形势，基地内设计一栋19层90.0m高办公楼和一栋6层多层办公楼。总建筑面积55623.81㎡，地下面积17804.87㎡。地上建筑主要功能为办公楼。地下室一共三层，地下一层除部分餐饮外还设有停车库和自行车库、设备用房等辅助空间，地下二，三层为小型车停车库，地下三层部分战时为二等人员掩蔽体，平时为汽车库。本项目位于上海陆家嘴核心区域，项目2015年开工时被认定为陆家嘴金融贸易区十大重点工程。

2.室外总体排水

本工程毗邻黄浦江，处于黄浦江上游引水原水管渠一期主干线保护和控制范围，原水管渠位于项目商城路南侧靠近本项目一侧道路下方，由于该原水管渠主要供应上海杨树浦水厂青草沙长江原水，一旦损坏将直接影响全市主要区域自来水供应。所以，在项目方案阶段，就与上海市供水管理处、城投原水公司并邀请了市政设计专家召开了原水管渠保护专项评审会，涉及本专业室外管道尤其是排水管道，将不能在项目北侧商城路原水管渠10米保护范围内敷设。另外由于本项目地形呈东西向狭长形势，同时项目东侧为已建成住宅小区，故项目所有室外排水管道将于项目主体建筑南侧敷设，这对我们项目在设计过程中，室内给排水管道的走向布置，以及涉及建筑专业茶水间、卫生间及餐饮的位置产生了重要影响。

在室外总体综合管道设计及施工中发现，项目南侧为浦东清真寺，该清真寺与本项目交界处围墙已建成，为不破坏该围墙，本项目室外管线设计及施工需与清真寺围墙保持1.5米的间距。受此影响，项目室外综合管道敷设空间极其紧张，在综合其他专业室外管道的前提下，本专业与建筑专业相互配合，主体建筑屋面雨水采用虹吸式压力排水，减少地上建筑雨水排出管道数量，同时于项目南侧广场及道路下方通过设置大量的隐蔽式排水沟，减少室外雨水管道的敷设距离，以此来实现室外综合管道的合理排布。

3.建筑给水系统

通过前期方案征询及总体设计结果，本项目市政给水压力0.16MPa，仅能满足地下三层及地上一二层生活用水水压要求，三层及以上楼层需采用加压供水的方式。在设计阶段，与当地供水公司沟通后，充分对比生活水箱+变频加压给水与生活水箱+工频泵组+屋顶水箱两种加压供水方式。结合本项目实际情况，使用功能以办公为主，其用水特点与住宅及酒店等其他类型建筑存在明显差异，其使用时间内用水变化曲线相对平缓，故从后期运行维护及节能角度考虑。本项目6层办公楼采用变频泵加压直接供水，19层高层办公楼采用工频加压屋顶水箱联合供水的方式。两种系统于地下一层生活泵房内合用生活水箱。

在设计过程中根据规范及使用要求，19层高办公楼采取分区供水的方式，以保证静水压力不超过0.45MPa，其中供水高区于建筑屋顶设置小型一体式给水增压设备，来保证近屋顶楼层的用水压力要求；中区采用屋顶水箱直接供水的方式，既节能又满足用水的水压要求；低区因与屋顶生活水箱建筑高差较大，导致管道内水压较大，采取设置减压阀组的方式，来实现供水水压处于合理的范围内。同时本项目各分区生活给水压力大于0.20MPa的楼层采用设置支管减压阀的方式，以满足节水及绿色建筑等规范对给水系统动压的要求。

4.建筑消防给水系统

本项目高层办公楼俄日一类高层公共建筑，项目室内消火栓用水量40L/S，室外消火栓消火栓用水量30L/S，同时高层办公楼首层大堂局部挑空，挑空净高度大于8米且不大于12米，根据上海市《民用建筑水灭火系统设计规程》的相关要求，自动喷水灭火系统设计流量取35L/S。项目消防设计用水总量105L/S，根据前期与供水管理部门征询，项目西侧源深路设有城市主供水管，可为项目提供2路DN300给水接入口，分别复核105L/S的设计流量及两路进水每路70%设计流量下的管道流速，分别为1.5m/s，1.0m/s。市政供水可直接满足本项目消防用水需求。

项目消防给水系统采用临时高压制，从室外给水环网上引出2根DN250给水管，供地下一层消防泵房。泵房内分设室内消火栓泵组及自动喷淋泵组，均为一用一备，同时于高层办公楼屋顶设置高位消防水箱及消防稳压泵组，维持管网平时压力。火灾时，地下室消防主泵直接从室外给水环网吸水加压灭火。

项目地下三层建筑高度-11.10米，高层办公楼建筑高度90.0米，高位水箱设于屋顶，室内消火栓管网最低点静水压力超1.0MPa，需采取分区供水的方式。考虑减少地上办公楼内消防管道对室内空间的影响，本项目室内消火栓分区，将地上部分设为高区，地下三层车库设为低区。于消防泵房内消火栓泵出水环管上分出2路，分别设置减压阀组，压力减至0.45MPa，供地下室低区室内消火栓管网。

本项目喷淋系统在方案设计阶段，考虑将湿式报警阀组集中设于地下室消防泵房内，但是在设计过程中发现，高层办公楼每层喷头数约200个，每4层需配置一组湿式报警阀，单地上部分需5组报警阀。将报警阀组集中设于地下泵房，导致了消防泵房出管较多，对地下室消防泵房附近层高影响较大，同时地上部分需设置5根喷淋主立管，管道敷设距离较远且高层办公楼核心筒主管井在高区空间利用也不高。综合考虑，在施工图设计过程中将高层办公楼地上部分湿式报警阀组，设于地上消防水管井内，从地下一层消防泵房，喷淋泵组出水管环网上引出2根主供水立管，于管井内竖向连接成环，在管井内每隔4层分别设置一组湿式报警阀，分别供就近楼层的喷淋系统。

5.结语

本项目已于2020年底顺利通过各项验收，交付建设方及使用方。从项目前期方案，到图纸设计以及后续施工配合，本人总结了一些设计体会，仅供探讨。

（1）随着城市的发展，高层建筑在我国城市建设中所占的比例日益扩大，但是在城市中，尤其是中心城区，高层建筑建设的同时往往受到各种已有的历史条件或各种市政基础条件限制，那么这些对于我们建筑给排水设计从业人员提出了比较高的要求，促使我们一定要重视前期配合，在方案和扩初阶段就要积极的去了解项目周边市政情况，同时根据这些市政条件，与相关部门及配合专业协商沟通，以尽量减少后续设计调整及施工中发生各种返工对工程造价进度造成较大的影响。

（2）高层建筑的生活给水系统，一般都会采用加压供水的方式，但是我们建筑给水加压系统形式繁多，叠压供水，变频供水，水箱供水等等，我们在项目设计的过程中，首先是要与当地供水公司确认其相关要求，其次还要充分结合项目实际使用功能，根据其用水特点，选择经济合理的给水加压方式。

（3）消防给水系统，是我们建筑给排水设计工作的重要内容。在公共建筑项目中，尤其是大型高层公共建筑，室内消火栓系统往往会涉及到静压超1.0MPa的问题，在设计过程中，设计师需要认真仔细计算最不利点系统静压值，同时也要根据项目功能及情况，采取合理的室内消火栓分区方式，以尽量减少管道浪费及对室内空间使用产生的不利影响。在自动喷淋灭火系统中，湿式报警阀组的设置位置的选择是需要我们设计人员慎重考虑的。简单的集中设置往往并不是最合理的布置方式，分散设置报警阀组或按区域设置湿式报警阀间，需要我们充分考虑项目规模、功能、喷淋系统的布置以及建筑布局层高等各方面的因素，去选择合理的报警阀组布置方式。

主要参考文献：

1. GB50015-2003 建筑给水排水设计规范（2009年版）

2. GB50016-2014 建筑设计防火规范

3. DGJ08-94-2007民用建筑水灭火系统设计规程

4. GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）