特殊单立管排水系统在超高层民用建筑中的应用

高层建筑排水系统面临的主要问题有：由于排水管线长，用水器具多，用水高峰时期管内瞬时流量大，易造成排水管内正负压交替，通气不畅：在吸出作用、自虹吸作用、毛细管现象等作用下造成排水器具水封损失，排水管内含有的硫化氢、吲哚等恶臭成份污浊气体有可能进入室内，引起用户感官不适，对健康造成损害。高层建筑排水系统较强的冲击负荷要求排水管道材料承压强度高，抗腐蚀，能有效降低水流噪声，且便于施工，维护方便。
AD型特殊单立管排水系统简介

由排水原理的差异，高层建筑特殊单立管排水系统可分为苏维托单立管排水系统与旋流式单立管排水系统。AD型特殊单立管排水系统属于旋流式系统，由日本某公司自主研发，是现今特殊单立管排水系统中较为先进的排水系统。u1它的管材由PVC-U加强型螺旋管或螺旋硬聚氯乙烯内衬钢管(螺旋DVLP管)构成；横支管与立管接头采用AD细长接头，接头内部有导流叶片，用以加强立管螺旋水流；立管下部采用异径、大曲率半径、蛋形断面AD型底部接头。管材与AD型接头采用法兰柔性连接或橡胶密封圈柔性程插连接。排水通过AD型接头，在导流浆片的带动下在立管内形成回旋水流，随着立管螺旋结构水流在立管内贴壁旋转下排直至立管底部，使立管中央气流与顶部外界空气相连，气压保持稳定状态；当排水到达立管底部，蛋形断面能提供足够的空气层使水流顺利通过，有效防止水跃现象产生。

与普通排水系统相比，AD型特色单立管排水系统具以下优势：(1)只占一个管位，节省安装空间与管道材料成本。(2)排水贴壁螺旋流，单管排水又通气，且有效降低水流噪声。(3)系统简单，安装维护方便。
3工程实例

笔者于2011年设计完成的无锡某高层民用建筑排水系统采用了AD型特殊单立管排水系统。
3.1工程概况
本工程占地10493平方米，总建筑面积17．79万平方米，地下三层，地上六十五层，总建筑高度247．85米。一至六层裙房为商场、酒店等综合楼；七至六十五层为主楼，由A、B两幢塔式高层组成，其中七、二十一、三十六及五十一层为避难间与设备用房。A幢塔楼为酒店式公寓，B幢塔楼三十六层以下为办公，以上为酒店式公寓。两幢塔楼均属一类高层建筑比1由《民用建筑电气设计规范》 本工程建筑属于超高层建筑。
3.2排水工程系统选择
本工程排水系统采用污、废分流制，所有污水均排至室外化粪池，废水排至室外排水管。主楼排水按楼层分两段，七至三十五层排水立管由六层顶汇流至管井污、废水主立管；三十七至六十五层排水立管由三十六层顶汇流至管井污、废水主立管。
经计算，主楼排水分立管流量最大达到5．17L／s，超过《建筑给水排水设计规范》(GB 50015．2003(2009年版))¨1中Dell0立管伸顶透气排水量最大值4L／s。由于主楼卫生间面积有限，经多方比较，主楼排水立管采用AD型特殊单立管排水系统；核心筒管井内主排水立管采用双立管排水系统。
3.3排水工程系统设计

3.3.1横支管设计
(AD型特殊单立管排水系统技术规程》(CECS232：2007)明确表明，该系统的横支管与横干管应采用光壁管，不得采用螺旋管或加强型螺旋管。本工程塔楼横支管与横干管均采用硬聚氯乙烯(PVC-U)光壁排水管。
A幢塔楼公寓污、废水分立管共22根，放置在共14个管井内。现以管井三为例，污、废水排水横管敷设方法见图1。

B幢塔楼三十七至六十五层公寓排水系统布置同A幢，七至三十五层办公污、废水分立管共14根，放置在共7个管井内。现以管井二为例，污、废水排水横管敷设方法见图2。


3.3.2立管与横干管设计
A、B幢塔楼三十六层至六十五层段污、废水分立管通气方式为伸顶通气；七层至三十五层段污、废水分立管分别于三十五层吊顶内汇合接至核心筒内排水管井污、废水主通气管。在保证技术安全的前提下，规范允许立管最底层排水横管接入立管合并排出，但要求最低排水横支管中心距排水横干管中心的距离应大于等于0．6米。考虑到此种接法会严重影响室内吊顶高度，本工程A、B幢塔楼七层、三十七层排水横支管直接接至横干管，与各分立管一共汇流至排水主干管。主干管接入横支管时，应考虑设置辅助通气管，并在AD型接头处与排水立管连接。以A幢塔楼公寓7层为例，污水立管接入横干管系统见图3。

A、B幢塔楼2l层、5l层为设备层，排水立管经过此楼层需偏置。偏置宜采用45。弯头，并需设置辅助通气管，辅助通气管应从偏置横管下层的AD型细长接头接至偏置管上层的AD型细长接头，并应采取防止排水立管水流流入辅助通气管的措施。B幢塔楼污水立管经过二十一层设备层时的污水立管偏置系统见图4。


3.3.3设计注意事项

本项目为超高层民用建筑，排水立管较长，当立管接至七层、三十七层并汇至横干管时，横干管承受着以上二十七层的排水流量，故而将横干管管径扩大至Del60。对于防火等级较高的建筑，排水立管应采用加强型钢塑复合螺旋管。高层建筑排水立管穿越楼层部位应设置阻火胶带或阻火圈。