浅谈如何做好高层建筑的给排水设计工作

摘要：在进行高层建筑给排水设计的过程中，我们应该充分认识到存在的问题，并根据实际情况采取相应的措施予以解决，注重节能节水设计在给排水系统设计中的应用，以尽可能低减少能源消耗，在提升高层建筑给排水系统设计水平的同时帮助企业实现经济效益的最大化。本文探讨了高层建筑的给排水设计。

关键词：高层；建筑；给排水；设计

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

近年来我国经济的发展，人民生活质量水平不断得到提高。人们在购买住宅时，除了关注住宅的楼层、面积、平面布置等因素外，同时也将更多的注意力放在了住宅设备上。给排水系统作为住宅设备的重要组成部分，其系统设计是否合理，对今后住户的装修、日常使用与维护将产生重要影响。

一、高层建筑给水工程设计

1、 给水管道设备的选用

给水管道材料过去一般是采用热镀锌钢管, 热镀锌钢管容易锈蚀, 不能满足生活用水水质卫生标准, 建设部正大力推广应用塑料给水管。与金属管道相比, 塑料给水管具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。管材的选择是技术经济比较的过程, 技术上应从压力、温度、使用环境、安装方法等方面进行考虑, 同时结合业主的要求和建筑的档次, 进行技术经济综合比较后确定。

2、给水方式的确定

国内外建筑常用的加压供水设备分为: 高位水箱供水、气压水箱供水以及无水箱变频泵供水。这也是国内外高层建筑给水系统中普遍采用的几种形式。对高层建筑进行供水方式选择, 也就是确定采用何种加压供水设备, 从而确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水系统。高层建筑的加压和供水方式是高层建筑给水的核心, 合理地选择供水形式及加压方式对于高层建筑至关重要。

3、给水竖向分区

给水分区是指沿建筑物的垂直方向, 依序合理地将其划分为若干个供水区, 每个供水区都有完整的给水系统。确定给水竖向分区是高层建筑整个给水系统设计中首要的和基本的环节, 竖向分区合理与否, 将直接关系到给水系统的运行、使用、维修、管理、投资和节能的情况及效果。若分区过大, 会由于下层压力过大, 给用户的使用带来许多不利之处, 而且管材易损坏, 易产生回流污染及水锤和水锤噪声。若分区过小, 将增加高层建筑供水分区数, 相应增加给水系统管道、设备和土建投资及维护管理工作。

4、管道设备的布置

对于管道设备的布置, 应在满足用户对水量和水压的要求下, 通过合理地选择管段、管径使管网投资最少。但目前国内对管道设备布置优化的研究并不多, 其原因可能是因为与城市管网相比, 建筑管网的管段短、管径小, 而且整个管网的投资较小, 优化后的经济效益没有城市管网那样显著。但随着高层建筑建设的不断发展, 建筑内部设施逐渐完善, 使得建筑内管道的类型增多、数量增大, 而且由于高层建筑的特殊性, 其对管道的质量和性能等方面相对要求较高, 这就使得在这方面的投资不断增加。

二、高层建筑排水工程设计

高层建筑排水系统设计最常见的问题在于如何能够合理解决水气混合两相的顺畅流通。在设计中首先需要考虑到高层建筑高楼层的排水对于管线管材的冲刷，然后考虑水汽两相混合对流产生的气压会在排水过程中发生极大的变化以致产生正压喷溅或负压抽吸对室内厨卫器具的水封稳定性的影响作用等。这就要求我们在高层建筑排水系统设计中需要进行严格的水力计算，并相应地控制立管设计流量不能超过规范规定的最大流量值。

在排水系统立管的设计中，应尽量采取一些消能办法，以降低水流的下降速度，同时避免由于水流的冲刷对管材造成不必要的破坏。为保证设计排水系统的使用安全，其最为重要的一项设计措施是设置专门的通气立管装置以便与大气环境连通，释放管材内的气压，与大气环境连通则可以保证管内气压与大气气压一致、空气流通，有效确保室内厨卫器具的水封性能。

三、高层建筑消防系统工程设计

随着人们生活水平和安全意识的提高, 高层建筑对消防系统也提出了更高的要求。当外部的消防力量无法对高层建筑本身提供保护时, 立足自救就成为高层消防系统的主要目的。

1、普通消火栓系统

根据规范的规定, 大多数的住宅小区、单体建筑及高层建筑等, 均应设消防水池2次加压。从城市规划的角度, 宜关注区域集中消防供水系统, 即在区域内不设多个消防水池及泵房, 只设1个消防水池及加压泵房, 来满足区域消防供水的要求。但这里需要注意的是消防水池的设置是否合理。另外, 要求在现场的消火栓箱内安装紧急启动消防泵按钮,按钮一合, 消防水泵就立即启动。考虑到减小消防泵的启动负荷, 应在出水管路上设计多功能控制阀,水泵起动时能自动打开阀门, 停止时能自动关闭阀门, 并能有效地防止水锤的危害。应注意高层建筑消火栓压力超压后, 要采用减压稳压消火栓。

2、自动喷水系统的进化

自动喷水系统正由原来的大水量水喷淋系统向小水量的细水雾系统过渡, 而且已经有公司开发出更先进的绿色环保产品, 可以完全避免水对电器设备造成的损害。高层建筑采用细水雾系统可以减少水量的储备, 大幅度地减少设备面积, 并增强对火灾的探测能力。火灾探测器部分将逐步由红外控制取代烟感、温感元件, 经电脑逻辑判断是照明还是火焰, 并对喷水系统实施开关, 使火灾在萌芽状态中即被扑灭, 以尽可能减少损失, 提高灭火效率。在设计中, 可以参考专业公司的相关资料, 采用合理的设计, 保证灭火系统的效果。

四、高层建筑中雨水系统设计

1、阳台雨水与屋面雨水的排除设置

从屋面雨水来看，在遭遇暴雨时，屋面雨水汇集在雨水管中满流而构成压力流系统。从阳台雨水来看，不能在雨水管内出现满流的情况，这是重力流系统。因此，如果把两种雨水采取混合排除的方式，就会在雨水管出现满流时会而导致阳台反水。在实际设计过程中，由于雨水斗的实际汇水面积很难达到所设计的面积，从而使得雨水管内难以形成压力流，且难以避免地层阳台发生反水的情况。基于此，作为设计人员，应在设计工作中，把拐弯后雨水管用大一号，就能很好的解决这一问题。

2、高层建筑的塔楼污水，雨水排除不宜过于集中塔楼污水、雨水立管在管道技术夹层（设备层）或裙房吊顶内汇合不宜过于集中。如将二室或二座以上塔楼污水、雨水立管集中汇至一根总管由裙房排出。这种方法的不利之处在于：一旦总管损坏而需要检修时，影响面较大，排水系统的可靠性降低。因此污水、雨水的排除不宜过于集中。

3、在不设技术夹层（设备层）的高层建筑中结构转换层对排水的影响

众所周知，结构转换层梁的高度及宽度一般均大于标准层，卫生洁具的布置及污水管的布置都可能受到转换层梁的影响。如果洁具的布置与标准层相同，则洁具的排水管可能与转换层梁发生冲突，因此位于转换层的洁具排水需要单独排出。

总之，高层建筑的给排水设计工作是一项繁杂、事无巨细的活动过程，而我国人口众多是为基本国情，高层建筑的建设发展大势所趋带给给排水设计工作更多的困难与要求，严谨认真、思想周到是决定工作成本的第一要素，同时把握问题的关键，严格遵循我国现行的设计标准规范和合理应用给排水系统结构设计的原理，才能够切实满足人们的物质与生活要求，促进我国高层建筑给排水设计工作的良性发展。

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