高层建筑给排水设计探讨

关键词：高层建筑；给排水设计；特点；分析 

　　一、高层建筑给排水工程的特点 

　　1、高层建筑给排水设备的使用人数较多，水量也较大。如果发生停水或是管道堵塞等事故，则影响人群较多，范围较大。因此，高层建筑必须采用有效的措施，以保证供水安全和排水通畅，经济合理以及维护管理方便。 

　　2、高层建筑中给排水系统中静水压力较大。如果只有一个供水区，不光是会影响使用，而且也容易损坏管道和配件。因此，可以对给排水系统进行合理的竖向分区，从而降低静水压力，使系统做到安全运行。 

　　3、高层建筑的各种动力设备繁多，管道较长，比较容易产生振动和噪音。因此在给排水设计中，应该考虑到管道的防震、防噪、防管道的变位或是伸缩等措施。 

　　4、高层建筑的功能复杂，引发火灾的因素也比较多，一旦失火，火势蔓延迅速，并且在人员的疏散和扑救方面都存着一定的困难。要提高高层建筑的消防系统的安全可靠性，必须设立安全可靠的室内消防给水系统。 

　　二、高层建筑给水工程设计要点 

　　1、给水管道和设备的选用 

　　传统的给水设计中，一般以热镀锌钢管为主要的管道材料，但是实践中我们发现该材料容易被锈蚀，从而影响供水的水质，所以我国的相关管理部门正推广使用塑料给水管来代替热镀锌钢管作为给水管。因为通过对比证明，塑料材质的给水管更加轻便、耐压强度更高、使用中管道自身的阻力更小，这也就使得其较传统的热镀锌钢管具有耐腐蚀、安装方便和使用寿命的优势。给水管道管材的选择其实是一个技术经济比较的过程，即不仅要详细的对比各种管材的优劣，还应充分结合业主的要求，以得到一个最佳方案。 

　　2、高层建筑的给水方式 

　　（1）气压罐给水 

　　气压罐给水系统中需要利用到气压罐和离心水泵两种设备，整个过程就是利用气压罐内的空气压缩性来贮存并调节水量的高度，而再结合水泵机组的软启动和循序启动来实现建筑给水。该给水方式中不需要安设水箱或者水塔，使得建筑物的荷载和基建投资有所节省，密封式的罐装储水又可以避免水资源遭到污染。该给水方式中，缺陷就是容水量较小，给水压力不够稳定，供水安全性较差，水泵频繁启动，平均效率较低，使其寿命较短，进而使得设备的运行及维护经费会有所增加。 

　　（2）减压分区给水 

　　减压分区给水就是利用减压阀或减压水箱来进行解减压。水直接通过水泵注入最高处的水箱，然后按照楼层顺序依次向下面的水箱供水，又或者是在上下区间装置减压阀来替代水箱，进而起到减压作用。相比较于其他给水方式来说，减压分区给水的设备和管道设计都较为简单，安装成本低，供水可靠并且方便维修管理。 

　　（3）变频泵无水箱给水 

　　在这种给水方式中，水压和流量都是可以自行控制的，因此在节能方面的效果十分显著，电机转速的运行还可以随着用水量的变化而做出调整，运行可靠性得到保障的同时也延长的设备的使用寿命。然而变频器的市场价格较为高昂，而设备的运行方面对工作环境的要求也十分严格，容易受到外界的干扰而影响运行效果。因此，费用消耗大是其最大的缺陷。 

　　3、高层生活热水供应系统 

　　高层建筑的热水供应系统是存在问题较多的一个环节，其系统的设计原则上应与给水系统的行走方式及分区方式对应统一。局部热水供应系统和集中热水供应系统是高层建筑热水供应系统的两大组成部分，设计时可以根据用户业主的需求来选择适宜的生活热水供应系统。以下是生活热水供应系统中所存在的一些问题： 

　　（1）水垢处理问题 

　　热水供应系统中，结垢是较为目前较为严峻的问题，基本都是采用软化、控制热水温度以及磁水器应用等措施来加以控制。据笔者了解所知，我国绝大多数的高层建筑都是通过软化法来处理水垢的，然而该处理方法需要大量的盐，实施起来不仅费用消耗很大，而且管理起来也不是很方便。磁水器在运用时，热水的温度需控制在四十摄氏度到六十摄氏度之间。这是运用物理方法将水垢打散后进行处理的一种方式。 

　　（2）排气问题 

　　高层建筑中，负责给水加热的设备一般设置在底层，因此设备在向上供水时，溶于热水中的气体会随着压力的变小而逐步析出或分离，整体水压呈现为下底上高的状态，这样的状况对于供热管道的质量考验很大，因此在高层建筑的热水供给系统中，排气方面的问题需要及时解决。 

　　（3）热水循环水泵承压问题 

　　热水循环水泵承压问题是设计时比较容易忽略的一个问题，处于建筑底层的循环水泵需要承受的静压力十分巨大，所以一般水泵的密封性能和泵壳强度都不能满足高层建筑的供水要求，需要去专门的厂商订货。 

　　三、高层建筑排水工程注意要点 

　　1、管材的选用 

　　在选择排水管材时，同样应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管材供应条件等，通过经技术经济比较后，因地制宜、合理选用。建筑物内排水管采用建筑排水塑料管时，根据塑料排水管的类别、用途、长期工作温度、管径、管道设置位置等，相应采用承插粘接、热熔连接、橡胶密封圈连接或法兰连接等连接方式。目前许多城市都有住宅建筑高度小于100m时，生活排水管和雨水管可采用硬聚氯乙烯管的地方规定。但在实际工程中，设计人员应根据不同的情况灵活的加以掌握。特别是高屋建筑底层排水立管需要转换时，排水横干管、转换层以下的排水立管、出户管应采用铸铁管等高承压管材，以提高排水管道因堵塞后下部管路系统为受压状态时的承压能力，提高整个排水管道系统的安全度。 

　　2、排水管道的布置 

　　为使排水管道系统能将污、废水能尽快排出室外，应采用水力条件好的管件和连接方法。排水支管不宜太长，尽量减少转弯，保证设有排水管道的房间或场所的正常使用。有些复杂的系统，例如住宅建筑底层商业的情况，上部排水立管必须在底层进行转换，以不影响底层的使用功能。转换后的出户管不应少于二根，宜控制在4根左右。排水横干管所服务的户数不宜超过100户。在实际工程中发现有的设计将一栋楼的排水立管均汇到一根排水横干管上出户，若发生管道堵塞或破裂将影响整栋楼的用户，存在不安全隐患，也很不人性化。但若出户管过多，在地下室外墙上需预留的防水套管（设置地下室的住宅楼）及室外的检查井均增多，给施工及室外环境带来不利。因此设计时除符合规范也要综合考虑各种因素。 

　　3、合理的通气系统 

　　通气的主要目的是提供排水系统中气体的散逸，达到透气的作用，确保排水系统中空气的循环，保持排水通畅、安静。高层建筑排水立管顶端应设置伸顶通气管，在特殊情况下当通气管无法伸出屋面时，可设置侧墙通气管或自循环通气管道系统。对卫生、安静要求较高的建筑物内，排水管道宜设置器具通气管。高层建筑排水宜设置专用通气立管，专用通气立管的设置是可以防止卫生器具水封遇受破坏、内部冒气泡现象的发生，并极大的提升排水立管的排水能力。 

　　结语：给排水设计是高层建筑设计中不可缺少的重要组成部分，设计的好坏直接影响到人们生活的质量，因此我们在实际工作中要不断积累设计经验，吸收先进的设计理念，积极探索，推动高层建筑给排水技术的不断发展。 

　　参考文献： 

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　　[2] 黄丽娜.刍议高层建筑给排水设计注意事项[J].科技创新导报，2012，（08）. 

　　[3] 李洁.高层建筑给水方式的探讨[J].当代经理人（中旬刊）. 2006（04） 

　　[4] 蔡文毅 丁飞 俞烈涛.谈高层与超高层建筑给排水设计的若干问题[J].中小企业管理与科技（下旬刊）. 2009（11）