超高层建筑给水排水管道并设计

王学峰
华南理工大学建筑设计研究院

一、工程实例

　　某超高层建筑(建筑高度约212米)。地下一层为车库，水池、水泵房、污水处理及发电机房等设备用房。首层至九层为大堂及多功能厅，十层至十一层为设备及管道转换层，十二层至十八层为商务套房，十九层至五十二层为酒店客房，五十三层为总统套房，五十四层至五十六为办公用房。其中二十六层以及四十四层为避难兼设备层。
　　该建筑九层以下(裙楼部分)采用框架结构，十层以上(塔楼部分)采用筒中筒结构。十二层至五十二层有十二卫生间与空调合用管道井。首层至顶层核芯筒内集中了两个给排水专业管道井及空调、电气等各专业管道井。

二、管井A

　　图1所示是以双卫生间共用管道井，由给排水专业与空调专业共用。并内布置有风管、冷冻(L1、L2)冷凝水管(N)、排污管(P)、专用通气管(T)、给水管(J)、热水管(R)。

　　风管外皮尺为500×300，冷冻水管(L1、L2)带保温层最大直径233，冷凝水管(N)带保温层最大直径160。排污立管(F)、排水立管(P)、专用通气管(T)由十二层上至五十三层，立管高度约146米，接四十层卫生间器具排水，经计算，管道采用柔性抗震排水铸铁 管，管径150，法兰接口直径259。排污管以及 排水管在二十六层及四十四层做立管消化装置，该装置设于井外。给水管最大直径80，热水管最大直径80，加保温层最大直径130。管道采用铜管、丝扣连接。

　　管井正中梁宽400，高600。该梁正对管井外开检修门。可作为检修通道。客房层高3.2米，因层高允许，排水横管可在梁底敷 设。给水支管及热支管走梁面通道上。
　　管井在结构施工中，仅预留两个530×850孔洞，当管道安装时，空调管道装固定管道。因管井尺寸偏紧，可采用先装管后砌砖的方式。管井每层空隙用高强度钢丝加4厘米厚保护层封断，须满足极限不小于1.5小时的防火要求。

三、管并B

　　图2、图3所示是核芯筒内两个主管道井。井内布置了自动喷淋立管(Z1—Z5)、雨水立管(Y1、Y2)、排水管(P1、P2、P5、P6)、专用通气管(T1、T2)、消防栓立管(X1—1、X1—5)、消防水泵出水管(X01、X02)、热水立管(R1)自动喷淋持压立管(Z01)、水箱进水管(J01)、生活给水管(J2—1、J4—1)DN50地漏。
　　自动喷淋立管管径150，采用镀锌无缝钢管，法兰连接，法兰盘直径285，雨水立管、排污管(F1、F2)、排水管(P1、P2)专用通气管(T1、T2)，采用柔性抗震排水铸铁管，卡箍式连接。消防栓立管管径150，采用无缝钢管焊 接。消防水泵出水管(X01、X02)管径200(该管须满足70升／秒的消防用水量)。采用无缝 钢管焊接。热水立管管径150，加保温层直径220。自动喷淋持压立管(Z01)管径50，采用 镀锌钢管，丝接。排水立管(P5、P6)管径100， 采用柔性抗震排水铸铁管，法兰接口直径196。水箱进水管管径200，采用镀锌无缝钢管，法兰连接，法兰盘340。生活给水管管径150，采用镀锌无缝钢管，法兰连接，法兰盘直径285。消防箱尺寸800×1200×270，暗装于 剪力墙内，消防栓接出横支管管径65，横支管长≥260(4倍管径)，以便能安装减压孔板。
　　由于管道并没于核芯筒中，井壁均为60—80CM厚剪力墙，而各层管道要进出筒体。其中地下一层高位有F1、P1、Y1、J01、X01、P5及F2、P2、Y2、X02、X1—5、201、P6、Z1—Z5管道穿出筒体。图2管井筒体需预留800×800孔洞，图3管井筒体需预留800×800，800×600孔洞各一个。十一层(管道转换层) 有F1、P1及F2、P2等管从筒体外接入横管，筒体需预留800×600孔洞一个。二十六层、四十四层也有多根管道进出筒体，另外每层都有自动喷淋横管等进出筒体。需预留孔洞。 孔洞洞中标高还与建筑层高、结构梁高有关。
　　由于管井内管道数量太多，为避免管道无序排列，安装时相互挤占，管道井竖向封隔施工困难。在设计上，采用预埋套管的方法，钢套管在土建浇捣时一次性预埋，套管管径比穿管管径大二级。如图4所示。在进入管道安装阶段施工时，须先大后小，先里后外的顺序安装管道。每层管道与套管之间的缝隙，用难燃材料填实，满足耐火极限不小于1.5 小时的防火要求。十九层至五十三层管井内作吸音、隔声处理。

四、小结

　　1、筒中筒结构的超高层建筑除卫生间内管道井之外，核芯筒内管道井应不少于二个。给排水管道井宜与其它用途管井分设。
　　2、管道井集中设于核芯筒内，可以充分利用建筑空间。管道井的尺寸要考虑管道的数量、管径、接头、配件外径、安装及操作空间，要便于检修和管理。
　　3、管道井设于核芯筒内，管道非常集中，必然进出筒体，且与其它专业管道交叉，需要与建筑、结构、空调、电气等各专业多次协调。这也是设计难点。
　　4、超高层建筑在防火设计上应从严。据有关火灾经验教训统计，在国内外近六十例火灾中，有十几例与管道井竖向没有采取有效的防火分隔措施有关。如在设计、施工中疏忽管井竖向封隔。一旦发生火灾，管井就会成了拔烟拔火的通道，助长火势蔓延扩大，造成严重损失。这一点应引起足够重视。
　　5、在有必要时，管道井可在建筑上采取隔声、吸音措施。