題記：
菲迪克獎(jiǎng)是世界工程咨詢行業(yè)的最高獎(jiǎng)，堪稱該行業(yè)的“諾貝爾”獎(jiǎng)。2013年，為慶祝菲迪克(國(guó)際咨詢工程師聯(lián)合會(huì))成立百年，首次在全球94個(gè)國(guó)家和3個(gè)地區(qū)舉辦了“菲迪克百年工程項(xiàng)目獎(jiǎng)”評(píng)選活動(dòng)。
最終，中國(guó)有13個(gè)項(xiàng)目獲得菲迪克百年重大工程項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)和優(yōu)秀獎(jiǎng)，3名咨詢工程師獲得菲迪克百年優(yōu)秀咨詢工程師獎(jiǎng)，是獲獎(jiǎng)最多的國(guó)家。此次“菲迪克百年工程項(xiàng)目獎(jiǎng)”評(píng)選活動(dòng)全球共有36個(gè)項(xiàng)目及6位咨詢工程師獲獎(jiǎng)。
獲菲迪克大獎(jiǎng)的中國(guó)項(xiàng)目
1.菲迪克百年重大建筑項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)(最高獎(jiǎng))：廣州塔、廣州大劇院、廣東科學(xué)中心
2.菲迪克百年重大土木工程項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)：蘇通大橋、長(zhǎng)江三峽水利樞紐(三峽工程)
3.菲迪克百年重大建設(shè)項(xiàng)目?jī)?yōu)秀獎(jiǎng)：中國(guó)進(jìn)出口商品交易會(huì)琶洲展館、天安門廣場(chǎng)建筑群
4.菲迪克百年重大土木工程項(xiàng)目?jī)?yōu)秀獎(jiǎng)：京滬高速鐵路、紅水河龍灘水電站工程、上海長(zhǎng)江隧道、武漢天興洲長(zhǎng)江大橋、秦嶺隧道群、青藏鐵路。
近期，小編將為大家推送菲迪克百年重大工程項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)和優(yōu)秀獎(jiǎng)中國(guó)項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)論文，敬請(qǐng)期待！
世界第一高電視觀光塔——廣州塔工程給排水設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
趙力軍1黃 頻1 黃玲俐1常 磊2 唐德昕1 徐智勇1 鄭偉遠(yuǎn)3
（1 廣州市設(shè)計(jì)院，廣州 510620；2 廣州市公安消防局，廣州 510660；3廣州新電視塔建設(shè)有限公司，廣州，510310）
1 工程概述
1.1場(chǎng)地概述
廣州塔(見圖1)工程位于廣州市海珠區(qū)濱江東路，珠江文化帶（橫軸）與新城市中軸線（縱軸）交匯處的珠江南岸。東臨珠江帝景住宅區(qū)，南為雙塔路及花城廣場(chǎng)，與赤崗塔為鄰，西靠原新中國(guó)造船廠，北與珠江新城及舉行亞運(yùn)開閉幕式的海心沙市民廣場(chǎng)隔江相望。對(duì)岸的珠江新城為廣州市中心商務(wù)區(qū)和文化藝術(shù)中心區(qū)，城市新中軸線花城廣場(chǎng)兩旁建設(shè)有雙塔、廣州歌劇院、省博物館、珠江城、廣州圖書館等標(biāo)志性公共建筑。新電視塔的坐向正好對(duì)著珠江河口，迎送絡(luò)繹進(jìn)出的客船。場(chǎng)地西側(cè)地下有地鐵三號(hào)線及珠江新城區(qū)域軌道交通—“捷運(yùn)APM系統(tǒng)”；中南部地下有規(guī)劃中的地鐵六號(hào)線延長(zhǎng)線東西向貫穿；南端有赤崗涌東西向橫穿而過(guò)；場(chǎng)地西南角與赤崗塔毗鄰。
本工程建設(shè)場(chǎng)地為不規(guī)則的梯形地塊，南北長(zhǎng)約600米，東西長(zhǎng)約180～680米；一期建筑所在地塊南北長(zhǎng)約210米，東西約180～680米。場(chǎng)地四周道路交點(diǎn)標(biāo)高大致平整（8.00）。
1.2 工程設(shè)計(jì)規(guī)模及項(xiàng)目組成
廣州塔第一期總建筑面積約114000平方米，其中6.800以上（含6.800）建筑面積約44200平方米，主要使用功能包括廣播電視技術(shù)用房、觀光旅游層、休閑娛樂區(qū)域以及部分商業(yè)用房（影視、游客餐廳）；地下（6.800層以下）建筑面積約69700平方米，其中±0.00主要功能登塔大廳、設(shè)備用房、消防中心、辦公區(qū)和展覽、餐飲等商業(yè)區(qū)域；-5.000層主要作為車庫(kù)和地下設(shè)備用房使用，另外還包括廚房員工餐廳等其他用途區(qū)域；-10.000層主要為設(shè)備用房、五級(jí)人防及電視臺(tái)器材間。6.800和±0.000為主入口層。
1.3建筑功能分區(qū)及建筑平面布局
廣州塔的高度功能根據(jù)地球不同的氣候區(qū)分成不同的主題區(qū)間，由下而上分別是：
海洋區(qū)——地下停車庫(kù)、展覽廳、入口大廳、會(huì)議中心（-10.0層—32.8層）
沙漠區(qū)——高科技娛樂廳、4D影院 （84.8層—121.2層）
亞熱帶草原區(qū)——觀景平臺(tái)、小食（147.2層—168.0層）
熱帶雨林區(qū)——空中云梯 （168.0層—334.4層）
溫帶區(qū)——設(shè)備用房、茶室 （334.4層—350.0層）
冰原區(qū)——微波電視機(jī)房 （376.0層—402.0層）
北極區(qū)——觀景平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)餐廳、橫向摩天輪（407.2層—459.2層）
再往上是電視臺(tái)桅桿天線部分及跳樓機(jī)，具體各樓層功能情況詳下表1。
1.4 方案投標(biāo)及設(shè)計(jì)
2004年，建造方邀請(qǐng)多個(gè)境內(nèi)外著名設(shè)計(jì)公司參與了廣州新電視觀光塔的建筑方案設(shè)計(jì)競(jìng)賽，共有13家機(jī)構(gòu)（或聯(lián)合體）遞交了設(shè)計(jì)成果。通過(guò)技術(shù)審查、專家評(píng)審并經(jīng)過(guò)三輪投票后最后由:1.建筑設(shè)計(jì)：信基建筑事務(wù)所(Information based architecture )，2. 設(shè)計(jì)人：馬克·海默爾（Mark Hemel）和芭芭拉·庫(kù)伊特（Barbara Kuit）， 3.結(jié)構(gòu)和設(shè)備/電氣設(shè)計(jì)：奧雅納工程顧問(wèn)(Ove Arup &Parters(HK)L.td)三方組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的方案勝出。后續(xù)設(shè)計(jì)工作則由奧雅納工程顧問(wèn)（APRU）與廣州市設(shè)計(jì)院（GZDI）組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共同完成。另外，業(yè)主委托中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)微波設(shè)備及天線布置、安裝等設(shè)計(jì)。
1.5 工程建設(shè)情況
2005年11月25日，廣州新電視塔工程奠基。2006年4月6日，塔基坑工程驗(yàn)收完成，開始施工總承包開標(biāo)。2006年4月25日，開始主體樁基礎(chǔ)工程施工。2008年8月27日，454米的主塔體封頂。2009年5月5日主體天線桅桿封頂。2010年9月28日，廣州市城投集團(tuán)舉行新聞發(fā)布會(huì)，正式公布廣州新電視塔的名字為廣州塔。2010年9月29日舉行落成典禮。2010年10月1日起正式公開售票接待游客。
第16屆亞運(yùn)會(huì)期間，這個(gè)世界最高的電視觀光塔終以其婀娜秀麗的身姿展現(xiàn)在了世人的面前。二期工程位于主體建筑南端，為其配套的綠地廣場(chǎng)和地下車庫(kù)，目前正在建設(shè)中。
2 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)
廣州塔處于廣州新城市中軸線的中心位置，正前方是第16亞運(yùn)會(huì)開閉幕式的主會(huì)場(chǎng)海心沙。廣州塔是一座以觀光旅游為主，并具有廣播電視發(fā)射和微波信號(hào)發(fā)射、科學(xué)教育、展示、文化娛樂和城市窗口功能的大型地標(biāo)式城市基礎(chǔ)設(shè)施，它具有許多設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
2.1建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、通風(fēng)空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
（1）目前已建成的世界第一高電視塔觀光塔。塔高600m, 塔身主體454米，觀光平臺(tái)比上海東方明珠塔的觀光層高出約191米。
（2）創(chuàng)造多項(xiàng)世界之最。塔中設(shè)有世界最高露天觀景平臺(tái)（454米）、世界最高橫向摩天輪（454米）、世界最高跳樓機(jī)、世界最高4D影院（84.8～121.2米）、世界最高的旋轉(zhuǎn)餐廳（424米）、核心筒外設(shè)有世界最長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)上升空中云梯（由1000多臺(tái)階組成）、世界最高的消防水箱兼用減振阻尼器（438.4～443.6米）的常高壓消防供水系統(tǒng)等。
（3）建筑造型浪漫、優(yōu)美、高貴典雅。塔體由上下兩個(gè)大小不同的橢圓體扭轉(zhuǎn)而成，中部形成細(xì)腰，核心筒呈橢圓形，底部長(zhǎng)軸方向與珠江水流方向一致，頂部長(zhǎng)軸方向則轉(zhuǎn)至與城市的南北軸線合而為一，與已建成的“西塔”及建設(shè)中的“東塔”形成「三足鼎立」之勢(shì)，“扭腰”的造型使游客從不同的方向看，都不會(huì)有重復(fù)的形態(tài)，平面也隨著高度的不同而不斷變化。
（4）結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度高。結(jié)構(gòu)采用鏤空、開放形式，24根由DN2000～DN1200漸變錐形鋼斜柱、斜撐、46個(gè)圓環(huán)梁和內(nèi)部的鋼筋混凝土筒體的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了垂直圓柱、水平圓環(huán)和對(duì)角線三個(gè)主要設(shè)計(jì)元素，減少了塔身的體量感和承受的風(fēng)荷載，使塔體纖秀、挺拔，創(chuàng)造出豐富、有趣的空間體驗(yàn)和光景效果。塔身采用特一級(jí)抗震設(shè)計(jì)，可抵御強(qiáng)度7.8級(jí)地震和12級(jí)臺(tái)風(fēng)，設(shè)計(jì)使用年限超過(guò)100年。
（5)電氣、通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)采用了大量新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。如：電梯單次提升高度達(dá)438米，1分半鐘直達(dá)頂層的高速電梯（電梯中安裝有氣壓調(diào)節(jié)裝置）；上下橋箱調(diào)節(jié)高度達(dá)2米的高速雙層電梯；太陽(yáng)能及風(fēng)力發(fā)電；新型空氣凈化殺菌裝置；為減少風(fēng)口附近的阻力及壓差，高空區(qū)域外百葉在樓板上開設(shè)；排風(fēng)均壓環(huán)；由計(jì)算機(jī)控制的6696套點(diǎn)狀LED燈具和44套LED投光燈具形成的色彩變幻達(dá)百萬(wàn)級(jí)的塔身泛光照明；世界上最高的摩天輪及跳樓機(jī)等。
（6）兼具有廣播、電視轉(zhuǎn)播發(fā)射功能。
2.2給排水專業(yè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
（1）采用了高于《高規(guī)》要求，安全度很高的水消防系統(tǒng)。
①全塔設(shè)計(jì)(412米層以上除外)采用屋頂設(shè)置高位消防大水箱（270m³*2，與減振阻尼器兼用）的常高壓消火栓及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。消防時(shí)，消火栓系統(tǒng)不需采用碎玻啟動(dòng)，自動(dòng)噴水滅火不需采用濕式報(bào)警閥壓力開關(guān)啟動(dòng)，無(wú)論發(fā)生停電，水泵故障，操作控制系統(tǒng)失靈等情況，系統(tǒng)仍可安全運(yùn)行，系統(tǒng)安全度高。
②所有疏散樓梯及電梯機(jī)房等規(guī)范未要求設(shè)噴淋保護(hù)的區(qū)域也加設(shè)噴淋保護(hù)。觀光梯出口設(shè)k200分隔噴頭保護(hù)等。
③所有地下消防水池、屋頂及接力消防水箱水池均采用兩格設(shè)置，當(dāng)一個(gè)水池清洗或發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)仍能正常工作。
④消防系統(tǒng)的檢修閥門均采用信號(hào)閥門，閥門的開閉均可由消防控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，防止誤關(guān)閉及人為破壞。
⑤地下消防水池存儲(chǔ)了所有室內(nèi)消防用水、大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)用水及部分室內(nèi)消防延續(xù)用水，可在室外市政消防用水無(wú)法供應(yīng)時(shí)或滅火時(shí)間超過(guò)三小時(shí)仍要延續(xù)供水時(shí)仍能繼續(xù)供水。
⑥核心筒強(qiáng)弱電管井均設(shè)置氣體消防系統(tǒng)保護(hù)。
⑦所有消防管道均采用耐銹蝕的鍍鋅內(nèi)涂塑鋼管。
⑧門廳等大空間場(chǎng)所采用大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等。
（2）塔頂高位消防大水箱（270m³*2）創(chuàng)新地設(shè)計(jì)為兼做減振阻尼器（TMD+AMD）的一部分。這樣設(shè)計(jì)既未另增加結(jié)構(gòu)的重量，又滿足了將一次消防用水量存儲(chǔ)于屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)要求。
（3）雨水系統(tǒng)創(chuàng)新地采用了雨水減壓水箱設(shè)計(jì)。系統(tǒng)中加入減壓水箱，既可防止了系統(tǒng)出現(xiàn)超高壓，降低對(duì)管材的承壓要求，又可讓各個(gè)不同高度平臺(tái)的雨水合用一條排水管，減少了排水立管的數(shù)量和占用核心筒的面積，節(jié)材、節(jié)地。
（4）給水水（池）箱均采用雙格設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)輸給水干管均采用雙管設(shè)計(jì)，以保證水池清洗或維修時(shí)，轉(zhuǎn)輸給水干管檢修更換時(shí)仍能正常供水。
（5）為防止臭氣對(duì)露天平臺(tái)及桅天線上游樂設(shè)施環(huán)境的影響，在排水系統(tǒng)兩條排氣總管的頂端分別設(shè)置了4個(gè)STUDOR大型負(fù)壓平衡閥，這也是世界上第一次在這么高的排水系統(tǒng)（460多米）頂端設(shè)置負(fù)壓平衡閥。
（6）采用了大量節(jié)水、節(jié)能、消防、安全新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。如：雨水回用；光催化水消毒滅藻；虹吸及同層排水；污廢水合流排水；不設(shè)化糞池；新型給排水及消防管材；綜合支吊架；大空間智能型主動(dòng)噴水滅火；400米長(zhǎng)的人工瀑布；不銹鋼水箱；IG541氣體消防；細(xì)水霧綠化澆灑等。
3 給排水設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)范圍
給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范圍主要包括本工程用地紅線內(nèi)下列項(xiàng)目的設(shè)計(jì)：（1）生活給水系統(tǒng)；（2）污廢水排放系統(tǒng)；（3）雨水排放系統(tǒng)；（4）室外消火栓系統(tǒng)；（5）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)；（6）自動(dòng)噴噴水系統(tǒng)；（7）大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；（8）IG-541潔凈氣體滅火系統(tǒng)；（9）滅火器配置、柜式和定溫懸掛式滅火裝置。
3.2生活給水系統(tǒng)
3.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)及生活用水量(見表2)
3.2.2水源
由西邊的藝苑西路和南邊的雙塔路的市政管網(wǎng)各自引入2根DN300的給水管，經(jīng)室外計(jì)量水表后供給本項(xiàng)目的消防及生活用水。
3.2.3生活水池（箱）的設(shè)置
系統(tǒng)在地下-10.0米設(shè)有1座100立方米生活水池，并在147.2米、334.4米和438.4米的避難層設(shè)置中間生活水箱或中間生活轉(zhuǎn)輸水箱，其中147.2米的中間生活水箱為6立方米，334.4米的中間生活水箱為6立方米，438.4米的生活水箱為10立方米。所有生活水池（箱）的材質(zhì)均采用SUS316不銹鋼。
給水水（池）箱均采用雙格設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)輸給水干管均采用雙管設(shè)計(jì)，以保證水池清洗或維修時(shí)，轉(zhuǎn)輸給水干管檢修更換時(shí)仍能正常供水。
3.2.4供水方式
供水方式采用高位水箱重力供水加變頻調(diào)速給水泵組加壓供給的供水方式，各個(gè)中間生活水箱均設(shè)一組轉(zhuǎn)輸水泵向上一級(jí)中間箱供水。豎向分區(qū)保證所有供水點(diǎn)出水水壓不超過(guò)0.45MPa，具體的如下表3。
3.2.5供水設(shè)施
（1）水表：在市政進(jìn)水管、廚房、冷卻塔、綠化及電視發(fā)射的工藝機(jī)房層的用水點(diǎn)前設(shè)置水表，其他各功能區(qū)和樓層的用水點(diǎn)均預(yù)留水表位和水表接口。
（2） 排氣閥：各立管最高點(diǎn)均設(shè)排氣閥。
（3）安全泄壓閥：變頻供水水泵出水管上設(shè)安全泄壓閥。
（4）防污染隔斷閥：市政進(jìn)水管及各非生活用水水表后均設(shè)防污染隔斷閥。
3.2.6熱水供應(yīng)
塔樓上的餐廳（旋轉(zhuǎn)餐廳和VIP餐廳）及廚房提供生活熱水。熱水采用容積式電熱水器,供水溫度為60℃。生活用水壓力均高于電熱水器之最小水壓要求，并保證冷熱水壓力平衡。
3.2.7管材潔具
（1）室外：采用鋼絲網(wǎng)纏繞PE管，熱熔連接。（2）室內(nèi)：壓力小于等于1.6MPa時(shí)，采用薄壁不銹鋼管，環(huán)壓或卡壓連接。壓力大于1.6MPa時(shí)，采用厚壁不銹鋼管，環(huán)壓連接。（3）潔具：采用節(jié)水型潔具，配感應(yīng)式龍頭或感應(yīng)式?jīng)_洗閥。
3.3污廢水排放系統(tǒng)
3.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)
最高日生活排水量：1154.5立方米/天；最大時(shí)生活排水量：117.22立方米/時(shí)，設(shè)計(jì)參數(shù)及生活排水量計(jì)算詳見表2。
3.3.2系統(tǒng)概述
管道采用雨水和污廢水分流、污廢水合流設(shè)計(jì)，并設(shè)專用通氣立管，通氣管集中引至461米高空排放，為防止臭氣對(duì)露天平臺(tái)及桅天線上游樂設(shè)施環(huán)境的影響，在兩條排氣總管的頂端分別設(shè)置了4個(gè)STUDOR大型負(fù)壓平衡閥，這也是世界上第一次在這么高的排水系統(tǒng)頂端設(shè)置負(fù)壓平衡閥。生活污廢水由排水管道系統(tǒng)收集后直接排入市政管網(wǎng)，不設(shè)置化糞池，由城市污水處理廠集中處理。部分排水系統(tǒng)如塔樓的衛(wèi)生間采用了同層排水技術(shù)。地下停車場(chǎng)收集的廢水流入設(shè)于地下室的廢水排水溝后，收集至集水井，經(jīng)水泵提升排入室外排水檢查井，再排到室外污廢水管網(wǎng)。塔樓上部的餐飲含油廢水經(jīng)塔樓上部的懸掛式不銹鋼隔油池初步處理后，排入地下室的氣浮隔油處理機(jī)房；首層和地下層的餐飲含油廢水直接排入地下室的氣浮隔油處理機(jī)房，經(jīng)氣浮處理后，通過(guò)污水泵提升排至室外污廢水管網(wǎng)。經(jīng)氣浮隔油處理后的廚房廢水達(dá)到廣東省《水污染物排放限值》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(第二時(shí)段) (DB44/26-2001)及《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）的要求。地下室衛(wèi)生間生活污廢水，由設(shè)于地下室的污水池及污水泵提升排至室外污水檢查井，與其他污廢水匯合。
3.3.3管材潔具
（1）室外埋地：DN400及以上采用HDPE雙壁波紋管，DN400以下采用UPVC或HDPE雙壁波紋管。（2）重力污水管：立管采用壓蘭式柔性接口排水鑄鐵管；水平橫支管部分采用HDPE排水管。（3）壓力污水管：內(nèi)涂塑熱鍍鋅鋼管，卡箍式連接。（4）潔具：采用六升水箱節(jié)水型大便器。
3.4 雨水排放系統(tǒng)
3.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)
雨水流量按廣州市暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算：q=2510.884*(1+0.471lgP)/(T+10.302)0.678 。屋面雨水設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度q=7.11升/秒·100平方米（設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=50年，降雨歷時(shí)T=5分鐘，屋面綜合徑流系數(shù)為0.9）。屋面雨水設(shè)計(jì)溢流降雨強(qiáng)度q=7.69升/秒·100平方米（設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=100年，降雨歷時(shí)T=5分鐘，屋面綜合徑流系數(shù)為0.9）。區(qū)域雨水設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度q=4.65升/秒·100平方米（設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=5年，降雨歷時(shí)T=10分鐘，綠化部分綜合徑流系數(shù)為0.3）。由于四周外立面有較多的立柱和橫向連接的結(jié)構(gòu)阻擋部分雨水（此部分雨水將沿立柱流至地面）,中間屋面的雨水匯水面積按屋面面積的80%計(jì)算。
3.4.2系統(tǒng)概述
屋面雨水采用內(nèi)排水重力排放方式，雨水經(jīng)由雨水斗、雨水管、中間雨水減壓水箱、檢查井等收集后排入室外雨水管網(wǎng)，進(jìn)而排入珠江和赤崗涌。6.8米平臺(tái)層部分采用了虹吸雨水排水系統(tǒng)，并沿塔底周邊設(shè)置一個(gè)雨水溝，收集沿立柱排下的雨水。在地下停車庫(kù)出入口車道起始端和末端加設(shè)雨水截水溝，末端設(shè)雨水集水井及潛水排污泵排放雨水。雨水排放系統(tǒng)示意見圖2。
3.4.3 雨水減壓水箱
塔樓雨水系統(tǒng)創(chuàng)新地采用了雨水減壓水箱設(shè)計(jì)，奧雅納工程顧問(wèn)最初提出的塔樓雨水系統(tǒng)方案并未有考慮采用雨水減壓水箱設(shè)計(jì)，廣州市設(shè)計(jì)院加入給排水設(shè)計(jì)后發(fā)現(xiàn)雨水管減壓消能的問(wèn)題不好解決，且中筒管井太小，無(wú)法設(shè)置太多雨水立管而創(chuàng)新地提出此修改設(shè)計(jì)方案，后被采納。
中間雨水減壓水箱的設(shè)置達(dá)到了以下目的：（1）減壓消能，避免下游雨水管道承受過(guò)高壓力（特殊情況下），降低對(duì)管材的承壓要求，保證系統(tǒng)安全；（2）便于上下高差很大的兩個(gè)平臺(tái)的雨水可以共用同一排水立管排放，減少排水立管數(shù)量，節(jié)材、節(jié)地。
塔樓雨水排水系統(tǒng)設(shè)與不設(shè)雨水減壓水箱的雨水立管設(shè)置數(shù)量對(duì)比見表4，減壓水箱示意見圖3。
3.4.3 雨水利用
為了節(jié)約資源，對(duì)6.8米層室外平臺(tái)的部分（面積約9300平方米）雨水進(jìn)行了回收利用。雨水經(jīng)虹吸雨水排水系統(tǒng)收集，儲(chǔ)存，沉淀、過(guò)濾、消毒處理后回用于場(chǎng)地綠化用水。消毒工藝嘗試了采用了光催化消毒工藝，而沒有采用傳統(tǒng)的加氯或紫外線消毒工藝具。其原理為：光催化金屬網(wǎng)上的納米級(jí)TiO2在紫外燈的照射下產(chǎn)生游離電子及空穴，利用空穴的氧化及電子的還原能力，和周邊的H2O,O2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的自由基（活性羥基、超氧根離子、-COOH、H2O2等），這些自由基可輕易破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜，使細(xì)胞質(zhì)流失，進(jìn)而將細(xì)胞氧化，直接殺死細(xì)菌、藻類。而這種特殊的光觸媒材料只是催化反應(yīng)，本身的性質(zhì)在反應(yīng)前后不會(huì)發(fā)生變化，也沒有任何損耗。光催化物理消毒處理工藝能達(dá)到非常好的殺菌滅藻效果，既安全又不會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷二次污染。
3.4.4管材
主塔內(nèi)雨水管采用了承壓能力較高的內(nèi)涂塑熱鍍鋅鋼管，部分采用了加厚管。聯(lián)接方式采用卡箍式連接。虹吸雨水管采用HDPE排水管，熱熔聯(lián)接。
3.5消火栓系統(tǒng)
該塔是目前已建成的世界第一高電視觀光塔，塔上既要承擔(dān)電視、廣播等重要發(fā)射任務(wù)也要承擔(dān)大量人流的觀光需要，消防安全非常重要。奧雅納工程顧問(wèn)最初提出的塔樓消防系統(tǒng)方案是采用分段接力臨時(shí)高壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，后經(jīng)廣州市設(shè)計(jì)院建議改為采用常高壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。整個(gè)消防系統(tǒng)采用一個(gè)高于《高規(guī)》要求，安全度很高的水消防系統(tǒng)。
3.5.1消防水源
本項(xiàng)目從西邊的藝苑西路和南邊的雙塔路的規(guī)劃市政給水環(huán)網(wǎng)上各引入一條DN300進(jìn)水管，在室外形成環(huán)網(wǎng)，并在地下室設(shè)置612立方米的消防水池，在塔樓上部設(shè)540立方米的消防水池。
3.5.2消防用水量
消防用水量按照相關(guān)消防規(guī)范計(jì)算如表5。
3.5.3室外消火栓布置
室外消火栓直接利用市政管網(wǎng)雙路供水，在室外形成環(huán)網(wǎng)。各消火栓間距不超過(guò)120米。并配合水泵接合器的位置布置。
3.6室內(nèi)消火栓系統(tǒng)
3.6.1水池和泵房的布置
消防水池設(shè)置見表6。
-10.0米層設(shè)有消防水泵房，147.2米層及334.4米層分別設(shè)有轉(zhuǎn)輸水泵房，443.6米層設(shè)有臨時(shí)高壓供水加壓水泵房。所有地下消防水池、屋頂及接力消防水箱水池均采用兩格設(shè)置，當(dāng)一個(gè)水池清洗或發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)仍能正常工作。地下消防水池存儲(chǔ)了所有室內(nèi)消防用水、大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)用水及部分室內(nèi)消防延續(xù)用水，可在室內(nèi)市政消防用水無(wú)法供應(yīng)時(shí)或滅火時(shí)間超過(guò)三小時(shí)仍要延續(xù)供水時(shí)仍能繼續(xù)供水。塔頂高位消防大水箱（270m³*2）創(chuàng)新地設(shè)計(jì)為兼做減振阻尼器（TMD+AMD）的一部分。這樣設(shè)計(jì)既未另增加結(jié)構(gòu)的重量，又滿足了將一次消防用水量存儲(chǔ)于屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)要求。塔頂高位消防大水箱（270m³*2）兼減振阻尼器（TMD+AMD）的示意圖如圖4。
3.6.2系統(tǒng)分區(qū)和管網(wǎng)布置
412.4米以下的區(qū)域（包括地下室、裙樓）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用常高壓給水系統(tǒng)。利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池及在334.4米、147.2米層的減壓水箱和多組減壓閥分別提供1～8區(qū)室內(nèi)消火栓的水量和水壓。消防時(shí)，消火栓系統(tǒng)不需采用碎玻啟動(dòng)，自動(dòng)噴水滅火不需采用濕式報(bào)警閥壓力開關(guān)啟動(dòng)，無(wú)論發(fā)生停電，水泵故障，操作控制系統(tǒng)失靈等情況，系統(tǒng)仍可安全運(yùn)行，系統(tǒng)安全度高。系統(tǒng)的豎向分區(qū)保證最不利點(diǎn)的靜水壓力不超過(guò)0.80 MPa，并且在消火栓栓口的動(dòng)水壓力超過(guò)0.50 MPa的區(qū)域，室內(nèi)消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。
412.4米以上9區(qū)的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓供水系統(tǒng)，利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池和高區(qū)消火栓加壓泵組提供水量和水壓；并在發(fā)射天線筒內(nèi)473.7米的標(biāo)高高度設(shè)置18立方米的高位水箱，提供系統(tǒng)的初期用水量。
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)詳細(xì)分區(qū)如下表6,系統(tǒng)圖見圖5。
室內(nèi)消火栓的供水管網(wǎng)在各區(qū)域均形成環(huán)狀，以提高系統(tǒng)的供水安全性。
低區(qū)的水泵接合器直接供水到管網(wǎng)，共設(shè)3套，每套水泵接合器的設(shè)計(jì)流量按15升/秒計(jì)算；高區(qū)的水泵接合器則將室外消防車的補(bǔ)水接至消防水池，利用消防轉(zhuǎn)輸加壓泵加壓提供，共設(shè)3套，每套水泵接合器的設(shè)計(jì)流量按15升/秒計(jì)算。消防系統(tǒng)的檢修閥門均采用信號(hào)閥門，閥門的開閉均可由消防控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，防止誤關(guān)閉及人為破壞。
3.6.3消火栓布置
所有各層均設(shè)置室內(nèi)消火栓，消火栓按規(guī)范要求安裝于各樓層及其消防電梯前室、疏散電梯前室、地下室和明顯便于取用的地方；每支水槍流量為5升/秒，水槍充實(shí)水柱不少于13米，消火栓的間距保證同層相鄰兩個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位。消火栓箱的間距不大于30米，保護(hù)距離不大于25米。
消火栓選用單門組合箱：栓口直徑為65毫米；每個(gè)消火栓均配置水帶和水槍，水槍噴嘴口徑為19毫米，水帶長(zhǎng)度為25米；消防自救卷盤將設(shè)置于消火栓箱內(nèi)，自救卷盤的栓口直徑為25毫米，膠帶內(nèi)徑為19毫米，噴嘴口徑為6毫米。消防前室的消火栓也設(shè)置簡(jiǎn)易單門組合箱：箱內(nèi)配置與前述基本相同，設(shè)2根12.5米長(zhǎng)的水帶，但不含自救卷盤。
3.6.4系統(tǒng)的控制
采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的每個(gè)消火栓箱內(nèi)均設(shè)消火栓水泵啟動(dòng)按鈕及在消火栓外的旁邊均設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕；火警時(shí)，按下水泵啟動(dòng)按鈕自動(dòng)開啟室內(nèi)消火栓水泵將火警警報(bào)訊號(hào)送至消防控制室，而觸動(dòng)手動(dòng)報(bào)警按鈕則將火警警報(bào)訊號(hào)送至消防控制室并啟動(dòng)火警警鐘；消火栓水泵也可由消防水泵房及消防控制室的啟動(dòng)/停止按鈕控制。
采用常高壓給水系統(tǒng)的每個(gè)消火栓旁邊均設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕，不設(shè)消火栓水泵啟動(dòng)按鈕；火警時(shí)，按下手動(dòng)報(bào)警按鈕以達(dá)到將火警警報(bào)訊號(hào)送至消防控制室并啟動(dòng)火警警鐘。
3.6.5系統(tǒng)管材
當(dāng)工作壓力£1.6MPa時(shí)，采用熱鍍鋅內(nèi)涂塑鋼管，絲扣或溝槽式卡箍連接；
當(dāng)工作壓力>1.6MPa時(shí)，采用熱鍍鋅加厚內(nèi)涂塑鋼管，溝槽式卡箍連接。
3.7 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)也與消火栓系統(tǒng)一樣采用了一個(gè)了高于《高規(guī)》要求，安全度很高的常高壓系統(tǒng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。
3.7.1系統(tǒng)設(shè)置部位及要求
各區(qū)域包括辦公室、商場(chǎng)、公共區(qū)域、走道、電梯大堂、樓梯間、餐廳、廚房、地下室停車庫(kù)及空調(diào)機(jī)房、水泵房、（小于5 平方米的衛(wèi)生間和不宜用水撲救的地方除外）等均設(shè)置自動(dòng)噴水滅火裝置。所有疏散樓梯及電梯機(jī)房等規(guī)范未要求設(shè)噴淋保護(hù)的區(qū)域也加設(shè)噴淋保護(hù)。另根據(jù)消防性能化設(shè)計(jì)要求，在觀光電梯設(shè)有電梯門的外側(cè)加設(shè)K=200的快速響應(yīng)噴淋頭保護(hù)，噴頭間距為2米，延續(xù)時(shí)間1小時(shí)。
噴淋系統(tǒng)按中危險(xiǎn)II級(jí)設(shè)計(jì)，作用面積160平方米，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度8升/分鐘·平方米，每個(gè)報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)量不超過(guò)800個(gè)。
噴頭作用溫度及類型的選擇，按不同建筑設(shè)計(jì)用途而定；廚房灶位上方選用93°C玻璃球閉式噴頭（K=80）；其余部分均采用快速響應(yīng)噴頭（K=80），其中有吊頂部位選用68°C吊頂型快速響應(yīng)噴頭（當(dāng)?shù)蹴攦?nèi)凈空大于800mm時(shí)，在吊頂內(nèi)加設(shè)68°C快速響應(yīng)噴頭），地下停車庫(kù)及無(wú)吊頂區(qū)域選用68°C快速響應(yīng)噴頭，并向上安裝。
3.7.2水池和泵房的布置
消防水池（箱）及消防轉(zhuǎn)輸水泵與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)共用。
3.7.3統(tǒng)分區(qū)及管網(wǎng)
在407.2米以下的區(qū)域自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用常高壓供水系統(tǒng)，利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池及339.6米、147.2米的分區(qū)減壓水箱和多組減壓閥組提供1～8自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水量和水壓。
在407.2 米以上區(qū)域的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓供水系統(tǒng)，利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池和高區(qū)消噴加壓泵組提供水量和水壓；并在發(fā)射天線筒內(nèi)473.3米處設(shè)置18立方米的穩(wěn)壓水箱，提供系統(tǒng)的初期用水量。
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的詳細(xì)分區(qū)如下表7，系統(tǒng)示意見圖6。
水泵接合器設(shè)置于首層室外，每套水泵接合器的設(shè)計(jì)流量按15 升/秒計(jì)算；高、低區(qū)各設(shè)兩套。低區(qū)水泵接合器直接供水至管網(wǎng)（濕式報(bào)警閥前）。高區(qū)水泵接合器直接接入低區(qū)轉(zhuǎn)輸管網(wǎng)，并在121.2米、220.2米和334.4 米標(biāo)高層預(yù)留手抬消防接力泵的接口。
3.7.4系統(tǒng)的控制
系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有水流指示器、信號(hào)閘閥、壓力開關(guān)等輔助電動(dòng)報(bào)警裝置。自動(dòng)噴水系統(tǒng)按防火分區(qū)布置，每個(gè)防火分區(qū)分別設(shè)水流指示器、信號(hào)閘閥及末端試水裝置或排水裝置。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，失火層的水流指示器被觸動(dòng)，有關(guān)訊號(hào)送至消防控制室而發(fā)出警報(bào)。同時(shí)濕式報(bào)警閥的壓力開關(guān)動(dòng)作，將有關(guān)訊號(hào)送至消防控制室；如采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，在將有關(guān)訊號(hào)送至消防控制室的同時(shí)發(fā)出信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)噴水水泵提供噴淋用水滅火。
因121.2米、334.4 米減壓水箱與443.6米高位大水箱均與消火栓系統(tǒng)合用，而兩個(gè)系統(tǒng)的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間不同，特在這三個(gè)水箱自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)出水管處設(shè)置了電動(dòng)閥門，可由消防控制中心在適當(dāng)時(shí)后遙控關(guān)閉自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。
3.7.5系統(tǒng)管材
當(dāng)工作壓力£1.6MPa時(shí)，采用熱鍍鋅內(nèi)涂塑鋼管；DN50及以下采用絲扣連接，DN50以上采用溝槽式卡箍連接；當(dāng)工作壓力>1.6MPa時(shí)，采用熱鍍鋅加厚內(nèi)涂塑鋼管，溝槽式卡箍連接。
3.8 大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
6.8米層入口大堂的層高11.2 米，為玻璃斜屋面，為保證建筑造型和滅火效果，在入口大堂的位置采用了大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)選用智能型高空水炮滅火裝置。系統(tǒng)利用設(shè)置在-10.0米層的地下消防水池，采用智能型高空水炮系統(tǒng)的加壓水泵加壓提供水量及水壓；系統(tǒng)的穩(wěn)壓和初期水量由147.2 米的中間消防水箱減壓后提供。系統(tǒng)按6個(gè)水炮同時(shí)啟動(dòng)，每個(gè)水炮的流量為5升/秒，滅火持續(xù)時(shí)間為1小時(shí)，流量為30升/秒；最不利點(diǎn)噴頭的工作壓力不小于0.6MPa，噴頭保護(hù)半徑為20米。每個(gè)噴頭前均設(shè)置水平安裝的電磁閥。在首層室外設(shè)置2個(gè)水泵接合器，每個(gè)接合器的設(shè)計(jì)流量按15 升/秒計(jì)算。
422.8米的大空間設(shè)置了配置標(biāo)準(zhǔn)型大空間智能滅火裝置的大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)按4個(gè)噴頭同時(shí)啟動(dòng)，每個(gè)噴頭的流量為5升/秒，滅火持續(xù)時(shí)間為1小時(shí)，流量為20升/秒；最不利點(diǎn)噴頭的工作壓力不小于0.6MPa，噴頭保護(hù)半徑為6米。每個(gè)噴頭前均設(shè)置水平安裝的電磁閥。加壓系統(tǒng)與9區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)共用。
3.9 氣體滅火系統(tǒng)
電視塔氣體滅火系統(tǒng)設(shè)置情況如下表8。
IG-541潔凈氣體滅火系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)如下：儲(chǔ)存壓力為4.2MPa；設(shè)計(jì)濃度采用38%；
3.10 滅火器配置
按照《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》，按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)，電氣配電房等設(shè)置必要數(shù)量的二氧化碳手提滅火器，其余部分設(shè)置必要數(shù)量的手提/推車式磷酸銨鹽等干粉滅火器。核心筒電管井設(shè)置定溫懸掛式滅火裝置。
3.11 消防排水
在消防電梯的井道底部設(shè)置集水井，集水井容積不小于2立方米，并設(shè)置2臺(tái)排水泵，每臺(tái)排水泵的流量為10升/秒，水泵由液面高低控制自動(dòng)啟動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)。
4 結(jié)語(yǔ)
廣州塔是世界上目前已建成的第一高電視觀光塔，它既是一個(gè)超高層建筑，又與通常的超高層建筑有所不同：世界第一高塔；優(yōu)美而奇特的造型；每一高度都在發(fā)生變化的平面；功能層分段設(shè)置而非連續(xù)設(shè)置；所有垂直交通、人員疏散及豎向管線均依賴于其狹窄的中筒等。給排水設(shè)計(jì)人員所面對(duì)的不單是如何將水送上塔排下塔的問(wèn)題，更重要的是如何設(shè)計(jì)好一個(gè)安全可靠的水消防系統(tǒng)，以保證在任何不利情況下都能及時(shí)撲滅火災(zāi)，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。在設(shè)計(jì)人員的共同努力下，在消防部門及專家的指引下，一個(gè)世界獨(dú)創(chuàng)的、具較高安全度的超高層建筑水消防系統(tǒng)——屋頂高位消防大水箱與減振阻尼器（TMD+AMD）兼用的常高壓水消防滅火系統(tǒng)終于設(shè)計(jì)建造完成，并將接受檢驗(yàn)。廣州塔的高度終將被超越，希望其設(shè)計(jì)建造的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)?zāi)転槌秸咛峁┙梃b。
