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上海中心大厦设计专栏(全)-给水排水杂志.pdf简介：

《给水排水杂志》是一本专业性的技术期刊，主要关注给水排水工程的设计、施工、技术研究和应用等领域。上海中心大厦设计专栏，通常会深入探讨上海中心大厦在给水排水系统设计中的创新理念、技术挑战、解决方案以及实际应用情况。

上海中心大厦，位于中国上海浦东新区陆家嘴金融区，是世界第二高的摩天大楼。在设计过程中，考虑到其超高层的特性，给水排水系统的设计尤为重要，需要解决高压、高温、高流量等各种复杂问题。可能的内容包括：

1. 水源供应与处理：如何保证大厦在高楼层的稳定供水，同时处理和净化水质。 2. 排水系统设计：如何处理大厦产生的大量生活和商业废水，保证高效排放且不影响周边环境。 3. 雨水收集与利用：大厦可能采用了绿色雨水收集系统，以减少对城市排水系统的压力。 4. 智能化控制系统：通过先进的控制系统，实现给排水系统的远程监控和优化管理。

《给水排水杂志》的这一专栏，不仅能提供给排水工程师们实用的设计参考，也是行业内的知识分享平台，有助于推动中国乃至全球高层建筑给排水设计技术的发展。

上海中心大厦设计专栏(全)-给水排水杂志.pdf部分内容预览：

杨　民殷晨鸣²陆　萍²王坚安3 殷晓风3 姚灯银俞志根

摘要在上海中心大厦项目虹吸雨水系统实施过程中，如应急排水系统的计算、溢流系统的设 置等涉及到系统及建筑安全的部分十分重要，需要综合考虑各方面要求后才能实施。同时，为保证 系统的正常使用，从设计、深化设计、施工客阶段，都要对系统的客个环节进行动态的设计、审核、复 核，并及时与土建总包、机电安装、设备承包商进行必要的沟通、协商，才能保证施工的有效进行，保 证系统验收完毕，确保虹吸系统能够按照设计的要求正常运行。通过对系统选用、设计等方面的分 析，总结了虹吸雨水技术在大型建筑上的应用特点。 关键词上海中心大厦虹吸雨水应急排水溢流系统大型公共建筑

在上海中心大厦项目中，塔楼屋面采用半有压 流的雨水系统收集排放雨水，裙楼屋面主要采用虹 吸式雨水排放系统，部分采用半有压流及重力雨水 系统收集裙楼屋面及部分塔楼侧墙的雨水。结合大 楼绿色建筑的要求，收集的雨水经处理后，作为中水 的补充，其中塔楼屋面雨水收集至66层雨水处理机 房，裙楼屋面雨水收集至地下5层的雨水处理机房， 多余的雨水均溢流或经事故排放系统排至室外雨水 管网。室外东南西北四个方向上均有雨水排放接口 与市政雨水管衔接，可以满足基地排放要求

1裙楼屋面雨水系统方案选择分析

在上海中心大厦中，裙楼及塔楼侧面计算面积 将近有30000m²，如采用重力流设计，势必会有较 多的雨水管道及较大的雨水管径，而虹吸式雨水排 放系统，利用负压作用抽吸排水，排水更快捷GBT 51379-2019标准下载，管径 可以相对较小，可让多个雨水斗共用一根立管排放 进而可大量减少从建筑屋面引至地面的雨水立管 数，使得建筑物内立面美观、空间利用率提高。 裙楼屋面有许多大型的设备，屋面不能产生积 水、冲刷现象，要求雨水排放迅速有效；同时裙楼中 又有宴会厅、餐饮等人员密集型场所，屋面不能有渗 水、漏水等现象，这主要与防水节点、施工质量等有 关，也与排水能力有关。虹吸雨水系统能够提供较

上海市科委课题（09dz12077

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高的排水效率，适合于此种类型的大型公共建筑。 另外，上海中心大厦裙楼中的多功能厅、宴会 厅、会议、餐饮等，都对排水噪声的控制有非常高的 要求。基于虹吸系统的特性以及低模量且呈满管流 的HDPE管道，相比于其他雨水排放系统可以将噪 声进行有效降低。 裙楼面积大、功能多，吊顶内管道众多且交错 结构形式复杂，管道井相对集中，而内部空间又要求 尽量高，如采用半有压流或重力雨水系统，管道坡度 的因素会使得管道布置极为困难，而采用虹吸雨水 系统，悬吊管可采用平坡布置，极大方便了管道布置 及走向。因此，裙楼的大部分面积最终采用了虹吸 雨水系统，其余小面积部分则采用半有压流雨水 系统

裙楼屋面雨水量按照50a的重现期计算，结合 溢流系统，达到100a重现期的排水量，经计算：上 海市暴雨强度重现期P=50a，5min暴雨强度q= 7.09L/（s·100m）；P=100a,5min暴雨强度q= 7. 79 L/(s· 100 m²)

根据裙楼屋面的布局，先初步划定屋面的汇水 区域。因本项目裙房屋面复杂，不仅形状不规整，建

筑屋面标高也各不相同，所以划定区域时，综合考虑 了包括面积大小、形状、建筑标高、屋面建筑功能、屋 面材料等各类因素，确定合理的汇水范围。因塔楼 侧面积大，虽然侧面雨水也排入裙楼屋面，但设计时 采用单独的排水系统，包括独立的明沟、雨水斗及管 路系统等，以避免对裙楼整体排水系统产生影响。 裙楼屋面平面见图1

2.2.2确定明沟的走向及截面

根据确定的屋面布局、汇水区域等，配合建筑专 业确定明沟的位置及走向。其中，要综合考虑包括 汇水区域、建筑找坡厚度及方向、下层空间的功能布 局、雨水斗接管方式、屋面的建筑布局、设备布置等 各类因素

2.2.3确定主管道的路线

由于裙楼内建筑功能复杂，其他专业的管线众 多，虹吸雨水系统的深化设计又跟不上施工图设计 的进度，所以先根据汇水面积，初步确定系统的管 路、走向，并通过管线综合提前预留管位，包括吊顶 内的悬吊管、各层立管、地下室出户管等，

2.2.4初步确定雨水斗数量、型号及位置

参考图集及手头的资料，根据屋面雨水设计流 量和雨水斗的额定流量参数值，初步确定雨水斗的 数量，根据一般2个雨水斗间距不宜大于20m，可 以确定雨水斗的具体位置，同时，雨水斗的位置还要 考虑避开屋面构造、设备基础等

2.3虹吸系统与雨水回收系统的衔接

因上海中心大厦有雨水回收的要求，裙楼虹吸 系统的管路大部分进入地下5层的3个雨水处理机 房处理后回用。考虑裙楼面积较大，为避免管路过 长，采用分区域设置雨水处理机房的办法，可以让管 道就近接入。同时，如果只采用1个集中的雨水机

房，一旦雨水调节池到达高水位、或处理设备发生故 障等，整个系统均无法使用，对大楼的运营会产生较 大影响，而采用3个雨水机房能够减少这种影响。 虹吸雨水系统与雨水回收系统，根据招标要求 分为2个系统，故涉及到系统间管路的对接、雨水量 的匹配、系统的控制以及消能和事故排放等，在设计 过程中都要整体考虑并提出技术要求

2.4溢流、事故排放等应急措施的设置

虹吸系统根据规范要求，必须设置溢流系统。 因裙楼外墙为幕墙，在外立面上设置溢流口较困难 所以在设计初期就向建筑、幕墙专业提出要求。溢 流口的设置高度及面积应满足设计要求，形状及形 式可以结合幕墙的要求进行调整；溢流口或溢流装 置周围不得遗留杂物、充填物等；在雨水斗与溢流口 之间，明沟内应保持水流通畅，无障碍物；溢流口的 位置要避免溢流时对建筑物四周的人流、设施等产 生危害

2.4. 2溢流管系统的设置

由于溢流口的设置受到建筑外立面的限制，所 以裙楼只能进行少量的设置，其余雨水溢流量还需 要通过溢流管路系统来消化。溢流管路根据汇水面 积分别计算后设置，并直接排出室外。

上海中心大厦的雨水机房在地下5层，考虑雨 水调节池达到高水位或处理设备发生故障的可能 性，除雨水机房内设置事故泵外，每路虹吸系统都有 2路分支管路，一路直接进地下室雨水机房，进行正 常的雨水收集，另一路直接接出室外，在非正常情况 下应急排放雨水。在2路管路上均装有电磁阀，由 雨水处理机房在不同工况下发出信号，进行联动开 关。这样，对于一套管路系统就会有2种工况，但均 要求能够达到设计要求的排水要求，在后期深化设 计中，必须通过水力计算加以复核。应急排放系统 见图2。

消能、排气等安全措施的设置

屋面雨水进入雨水处理机房内，先进入雨水调 节池。雨水调节池为不锈钢材质，如直接接纳屋面 的雨水，除去虹吸系统末端有一定的压力，并有气水

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图2虹吸系统应急排放系统

混合的水流状态，加上竖向管路50多米的垂直距 离，对不锈钢水箱会产生巨大的冲击作用，同时形成 振动和发出噪音，影响水箱的使用寿命。为此，在雨 水调节池前，增设了雨水消能池。消能池采用不锈 钢内胆外加钢筋混凝土的构造，除了能够避免渗漏， 还能增加池体重量，有利于减少振动和噪声。池内 在进水管处还有混凝土消能档板，避免雨水直接冲 击水面。池外壁设置消音板，池体不锈钢裸露的部 分还采用喷涂消音涂层。为避免池内气流扰动，水 池顶部均设置通气管以加强排气。

2.5.2雨水出户管经雨水消能后排放室外

根据规范的要求，虹吸雨水系统的出户管应接 消能井，以消弱雨水的势能、排放多余的气流、稳定 室外排水管道的流态等。上海中心大厦的东面及北 面地下室外墙均贴邻红线，没有室外空间设置消能 井，只能在地下室内设置，但如果每个雨水管均对应 一个消能井，则数量大且影响地下1层商业面积的 使用，所以采用集中设置的办法，共设置4个大型消 能井，所有管线集中至4个消能井后再排放至市政 雨水管。西面的地下室外墙离红线虽然有4m的距 离，但室外管线较多，结合场地布置，采用在室内和 室外集中设置消能井的办法；南侧因室内空间均为 机电用房，则全部在室外集中设置消能井。消能井 还要考虑排气措施，均在池顶或池壁设置排气管，引 至安全、隐蔽的室外部位设置。消能井的平面位置 见图3。

3虹吸雨水系统深化设计

虹吸系统在施工图中的设计，按照其深度还不 能作为施工使用，往往仅能用于设备招标、管道基本 定位、用于管线综合和预留预埋等.还需要由专业公

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司进行深化设计，根据承包商的产品特性、水力计算 软件等，对设计参数的复核、管径选用、雨水斗选型， 数量及位置等作进一步的细化和深化，并结合机电 总包的管线综合设计确定管线位置和安装节点等配 合工作。当然，深化设计的所有内容，都必须经过设 计院的审核确认，方能最后实施

需要复核的设计参数包括汇水区域的 水区域的高度，暴雨强度重现期，确保设计参数准 确。特别是汇水区域，在原施工图设计的基础上，经 现场实测后，才最终确定面积大小及形状。

2复核天沟走向、天沟材质、截面形状及大小、防

上海中心屋面排水涉及到幕墙构造，幕墙是由 幕墙公司后期深化的整套复式楼施工图，与原先的施工图会有所不同， 需要复核天沟截面、天沟走向、汇水面积、不同材质 的天沟和防水做法，并匹配相应的雨水斗，确保虹吸 雨水斗可以正常安装和工作

.3复核雨水斗选型和定位

根据汇水面积和天沟长度，计算后确定雨水斗 数量和型号.结合天沟均匀布置雨水斗。

系统水力计算Q／GDW 11150-2019 水电站电气设备预防性试验规程.pdf，流速、正负压的控制，确定管行

在初次对系统进行水力计算时，确保系统充满 度为90%左右，留有10%的余量，确保施工阶段有 调整空间。每个虹吸排水系统的负压控制在 70kPa，正压控制在150kPa

由于每路虹吸系统进入地下室后都有2路分支 管路，以应对正常回收和应急排放的2种工况，需通