对大型多功能建筑给水排水工程的分析

摘要：文章结合珠海市国际会议中心工程，按照给水系统、热水供应系统、消防给水系要统、排水系统、特殊给水排水系统以及管道设备安装技术等6大部分对大型多功能建筑给水排水工程进行了介绍与分析，提出了大型多功能建筑给水排水工程设计、施工及材料设备选用等方面的若干要点。
　　关键词：多功能建筑，给水排水，工程
　　随着经济的发展，一批建筑规模庞大，集酒店、公寓、写字楼、购物中心、娱乐、餐饮、会议中心等多种功能于一身的综合性建筑物在许多城市雨后春笋般地兴建起来，并成为城市标志性建筑物。如珠海市国际会议中心，其建筑面积逾15万m2，一至四层为裙楼，上部各有一幢22层五星级酒店，一幢9层会议中心大楼，三幢21层高级公寓楼，是该城市迄今规模最大、档次最高，功能最齐全，设备最先进的建筑。大型多功能建筑给水排水工程在所有建筑给水排水工程中，系统最复杂、设施标准最高，因而对设计、施工及材料设备等方面均提出了很高的要求。以珠海市国际会议中心（简称国会中心）工程为例简要的分析大型多功能建筑给水排水工程。
　　1、给水系统大型多功能建筑给水系统的安全可靠性要求很高，一旦发生停水将严重影响建筑功能的发挥。因此从工程设计上应充分考虑到系统的安全可靠性。
　　首先，给水系统必须有可靠的水源保证，其措施是从市政给水管网的两个不同位置（其间有阀门分隔）分别引入一根进水管，并设置足够容量的贮水池。
　　其次，必须选择合理的给水系统的设计方案。大型多功能建筑一般为高层甚至超高层建筑，城市给水管网的服务水压只能满足底部几层的用水需求。而大部分楼层的用水必须考虑系统内部自行增压来解决；同时由于楼层较多，给水系统中上、下层管道中的静水压力差必然很大，为了避免下层管道的静水压力过大，引起泄漏增加甚至管道、附件破裂以及产生水击形成噪音、振动，因此给水系统必须实行竖向分区。
　　按是否设置高位水箱，给水方式分为水箱给水方式和无水箱给水方式，给水方式按竖向分区又可分为串联式、并联式、减压等三种给水方式，其中减压方式又分为设减压水箱和减压阀两种。由于设减压阀效果好、投资少又不占建筑面积，因此被广泛采用。
　　该系统采用水箱给水方式，并采用集中增压，即由设于地下层泵房的增压泵（一用一备）同时供水至五个天面水箱，每个水箱除设高、低水位继电器外还设液压水位控制阀，实现了系统的自动控制，大大减少了泵房的建设费用和管理费用。竖向分高、中、低三区，低区包括地下层及四层裙楼，由市政自来水直接供水。高区由天面水箱供水，中区由天面水箱经比例式减压阀供水。以减压阀代替减压水箱，其优点是节省了建筑面积，降低了系统造价，避免产生二次污染。
　　给水管道材料以往都是热镀锌钢管一统天下，但由于近年来生产出了符合给水管材要求的uPVC塑料给水管，凭借其外观美丽，防腐蚀性好，不仅在建筑工程中应用，甚至已用到市政给水管道，目前其价格略高于镀锌钢管。国会中心给水系统在公寓楼部分采用了uPVC塑料给水管。
　　大型多功能建筑给水系统的噪声、振动应受到严格控制，否则影响使用功能，其措施是采用消声止回阀，对水泵进行隔振处理等。
　　2、热水供应系统大型多功能建筑一般要求全天提供热水，因此必须设置中央热水供应系统。热水供应方式分为集中式和分散式两种。为了避免热水管道敷设过长而热量损失过多及管路易出故障，一般选用分散式供热水方式。
　　国会中心即采用分散式供热水方式，分别在酒店、会议中心楼、公寓楼设置独立的热水系统，其水源由各天面水箱供给，管网同冷水一样作竖向分区，以保证两个系统的冷热水压力均衡。各区热水系统之中央热水设备均设于天面水箱下热水房内，管网采用上行下回机械全循环方式以保证热水供应稳定。
　　热水设备有热水炉、贮热水罐、循环水泵、贮油箱等，其主要设备是热水炉，燃料可以为柴油、石油气等。国会中心采用进口热水炉以确保运行正常以及符合环保要求，以柴油为燃料，由室外油库统一供应。中央热水设备示意图见图2.可供选择的热水管道材料有热镀锌钢管，紫铜管、uPVC塑料热水管。镀锌钢管价格最低，但容易受热水腐蚀，寿命较短，一般8-10年就须更换，适用于档次较低之热水系统；紫铜管使用效果最好，寿命长，用于热水管道有较长历史。国会中心热水管道就是选用进口紫铜管作管道材料。
　　3、消防给水系统大型多功能建筑由于内部结构复杂，人流频繁，加上室内木装修等易燃物品较多，因此发生火灾的可能性较大，一旦失火通过电梯间、楼梯间、管道井等很容易造成火势蔓延。所以这类建筑其消防给水系统应能立足于自救，发生火情能迅速扑灭。

按照高层建筑防火规范要求，国会中心消防给水系统应设计成消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统、水幕消防系统等三个独立的消防给水系统，并保证可靠的消防供电（两个独立电源）和消防水源。
　　3.1消火栓给水系统大型多功能建筑的消火栓给水系统，以消火栓处所受静水压力不大于800kPa为标准进行竖向分区。国会中心建筑高度未超过80m，因此其消火时便于操作水枪，在消防立管底部动水压力超过500kPa的消火栓前增设减压措施。该系统采用临时高压给水方式，即发生火灾后才启动消防泵来增压供水，天面水箱贮存10分钟消防水量用以扑灭初期火灾。与给水系统相同，消火栓系统也采用集中增压方式。酒店部分由于受天面水箱设置高度的限制，另设气压给水装置以满足最高几层消火栓所需水压。建筑内部保证两股充实水柱同时到达室内任何部位，消火栓直径均为65mm，水带长度25m，水枪喷嘴口径 19mm.消火栓系统消防用水量为2400L/min，设4套水泵接合器。　3.2自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统由供水设施、报警阀、管网、闭式喷头及火灾探测系统等组成，是世界上普遍采用的一种固定式灭火设施。实践证明，该系统具有安全可靠，控火灭火成功率高，经济实用，适用范围广等优点。大型多功能建筑要求安装自动喷淋灭火系统的场所较多，国会中心除公寓楼部分外所有场所均安装了喷头。系统同样采用集中增压供水方式，增压泵及所有报警阀均设在地下层泵房内。每个报警阀控制喷头数不超过800个，最不利喷头的工作压力不小于0.1MPa，喷头口径为12.7mm，熔解温度72℃，每个喷头保护面积7～9m2.消防用水量为1800L/min，持续时间为1h，即初期供水10min和加压供水50min.