一、 竖向分区
高层建筑由于建筑高度很大,在进行给水系他设计时,首先要考虑的就是竖向分区问题。如果不分区面采用一个系统供水,则建筑底层的配水点所受的压力过大,会产生很多弊端。如水龙头开启时,水流易喷溅,易产生水锤,给水道管及配件易损坏以及产生噪声等。另外分区压力值也要也要选择合理,分区压力值过高,仍会产生以上弊端;分区压力值过低,又会使分区数量增多,增加给水设备,管道的工程造价及维修管理工作等。因此,高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求,管材质量,卫生器具配件所能承受的工作压力,结合建筑层数合理划分。
目前,国内外对高层建筑给水系统竖向分区压力值,尚未有统一的规定,但通常都是易各分区最低点的卫生器具配点处的静水压力不大于其工作压力为依据进行分区。我国《建筑积水排水设计规范》GB50015-2003规定,各分区最低卫生器具配水点处的静水牙不宜大于0.45Mpa,水压大于0.35Mpa的入户管(或配水横管),宜设减压或测压设备。对于高位水箱供水,水箱设置高度,即水箱底与最不利点用水器具或设备的垂直距离应大于或等于该不利点的流出水头与水流流经由水箱最低最不利点管路和水表的水头损失之和,上述之和通常称为分区给水最小静水压力值。根据经验,一般该值约为0.10Mpa左右。因此,各分区顶层住宅入户管的进口水压一般也不小于0.10Mpa,而卫生器具正常使用的最佳水压宜为0.20-0.30Mpa,所以,对于水压大于0.35Mpa的入户管,应设减压或调压措施,以避免水压过高或过低给用水带来不便。
二、给水方式的选用
在高层建筑竖向分区确定以后,就要对给水方式进行选择。给水方式选择因以经济合理,技术先进,供水安全可靠为原则。
当市政管网压力具有一定资用水头,其压力能满足高层建筑下面几层,如地下室、裙房及附属建筑(如锅炉房,厨房,洗前房)用水需要,为节省能源和基建投资与运行管理费用,下面几层可采用市政给水管网直接供水。但是利用市政管网压力设置给水系统时,应考虑其供水房间的性质和水压要求。对于建筑高度不超过100米的高层建筑,一般低层部分采用市政水压直接供水,衷曲和高区各采用一组调速渠供水,这就是垂直分区并联供水系统。分区内再用减压阀局部调压,这种方式不设高位水箱,减少了二次污染,水压也比较稳定,是目前可选用的比较好的供水方式。由于设高位水箱供水方式,需要将水一次加压送至水箱,不节能而且屋顶水箱容积大,加大建筑荷载,另外水由水箱自流进入各区减压时,如果用减压水箱减压,分区水箱占有楼层面积,采用减压阀进行减压,减压阀减压值(或减压比)大,一旦减压阀失灵后,用水存在隐患。因此不提倡作为主要的供水方式应用。
对建筑高度超过100米的高层建筑,不宜采用并联供水方式,以免输水管道承压过大,不安全。此时可采用串连供水方式,中间设传输水箱或不设,因为采用调速阀供水,中间转输水箱已失去了调解水量的功能,只剩下防止水压回转的功能,而此功能可用管道倒流防止器替代,不设中间转输水箱,又可减少一个水质污染的环节。
三、雨水系统设计中的问题
3.1 阳台雨水与屋面雨水应分开
屋面雨水排除按重现期位一年设计,因此在遭遇过设计强度的暴雨时,屋面雨水在雨水管内满流而成为压力流系统。而阳台雨水不可能在雨水管内满流,为重力流系统。因此若将屋面雨水与阳台雨水混合排除,则在雨水管满流时会引起阳台反水。
3.2 采用测排雨水斗需注意的问题
雨水斗排水量是否达到满负荷,是由雨水斗前的积水深度决定的。国家标准雨水斗深为50mm的排水量。因此雨水斗应置屋面较低处,以保证雨水斗的排水能力,防止屋面积水。
近年来广泛采用的侧排水雨水斗,其排水能力无一准确数据,但排水能力同样由斗前水深决定,未保障雨水斗排水能力,并防止屋面面积积水过深,可在斗前左一局部降低水坑。由于测排水雨水斗在同样积水深度时,排水能力小于国标雨水斗,且没有排水能力的测试数据,故采用排水雨斗时应适当增加雨水斗数量。
四、 污水系统设计中的问题
4.1 高层建筑的塔楼污水、雨水排除不宜过于集中
塔楼污水,雨水立管在管道技术夹层(设备层)或裙房吊顶内汇合不易过于集中。如将二室或二座以上塔楼污水,雨水立管集中汇至一根总管由裙房排出。这种方法的不利之处在于:一旦总管损坏而需要检修室,影响面较大,排水系统的可靠性降低。因此污水,雨水的排除不宜过于集中。
4.2 在不设技术夹层(设备层)的高层建筑中结构转换层对排水的影响
由于结构转换层梁的高度及宽度一般均大于标准层,卫生洁具的布置及污水管的布置都可能受到转换层梁的影响。如果洁具的布置与标准层相同,则洁具的排水管可能与转换层梁发生冲突,因此,应引起特别注意。由标准层下来之污水管也有可能在转换层遇到较宽的梁面需要拐弯,因此对于单立管排水系统,位于转换层的洁具排水需要单独排出。
4.3 在污水,雨水系统中管材的采用
硬聚氯乙稀(UPVC)管以其重量轻,内壁光滑不易堵塞,安装快捷、美观、节省刚才等优点在污水系统中被广泛采用。但它的耐冲击能力不如铸铁管,而且由于重量轻,噪声比较大。为了克服这些缺点,在高层建筑中,污水管在技术夹层或裙房吊顶内拐弯时,从弯头开始悬吊管均改用给水铸铁管,在塔楼,UPVC污水,雨水立管尽量不要铺与室内。若为了不破坏建筑外观而必须将立管铺于室内时,最好采用噪声较小的芯层发泡UPVC管。