浅析某高层建筑给排水设计

摘要：随着我国国民经济的飞速发展，我国的城市建设已日新月异。在国内各大中型城市里，高层住宅小区日益增多，高层建筑给排水工程日趋向大系统、高参数的方向迅猛发展，因此，对给排水工程的设计、施工、维修和运行管理的要求也就越来越高。本文结合作者多年工作经验，并结合某住宅小区给水排水工程设计实例，总结和提出了高层建筑给排水工程设计方面的一些体会和建议。仅供参考！

关键词：高层建筑；给水；排水；设计；防火分区

1工程概况

本高层建筑工程是一座集商业、写字楼于一体的综合性商务大厦，地面以上高度47m，地面16层，地下一层，1～2层为商铺，3～16层为住宅。

2给水系统

1)水源:该工程给水水源自市政给水管网接入。市政给水管网的水压为0.3MPa。

表1用水量一览表

2)给水系统:

高层建筑给水、消防静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压降低，保证系统的安全运行。通常采用的竖向分区方法有两种:

(1)变频泵无水箱给水方式。变频调速水泵，是一种将单片机技术和水泵机组相结合，通过变频器电源改变变频率和电压，以控制交流电动机的转速，进而实现水压与流量可调的给水设备。由于变频泵的水压和流量可调，可取消高位水箱，该方式的主要优点是:一是节能。在保持设定压力的前提下，根据用水量的变化情况随时调整电机的转速运行，即可延长设备使用寿命，又能保证运行的可靠性;二是调整全自动化，使用方便;三是结构紧凑，占地省，安装方便，便于集中管理等。变频调速泵的缺点:一是变频器价格贵，整机费用比其他给水设备昂贵;二是变频器对工作环境条件(包括湿度、温度、灰尘等)要求较高;三是变频器易受外界电池干扰，影响机组正常运行。

(2)高位水箱供水。高位水箱供水包括水泵和水箱，水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式具有以下优点:一是水箱内可储存一定水量，供水比较安全可靠;二是水压稳定;三是泵启动次数较少，频率较高;四是设备费和运营费较低。其主要缺点:一是水箱的设置占用了一些建筑面积;二是增加了高层建筑结构的复杂性，基建投资相对上升;三是水质较易受到污染;四是水箱进水时产生噪音和振动。

本工程采用第一种供水方式。给水系统分二个区，地下室至五层生活用水、道路、绿化用水等，由市政管网压力直供;主楼六至十六层住宅部分生活给水由设于地下一层的生活水箱及变频泵供水。

给水室内采用铝塑管机械密封螺纹联接，卫生洁具选用节水型。

3消防给水系统

高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大，扑救困难，消防系统应立足于自救。

1)本工程室外消防用水压、水量由小区室外消防泵房供给.室外消防用水量为20L/s，两路供水形成环状。室外消火栓间距不大于120m。室内消火栓消防水量为20L/s。

本工程室内消防给水由室外消防水泵加压供水。室外消防水池容量约300m3，消防水池储存三小时内消火栓用水量及一小时自动喷水灭火系统水量。火灾初期10min消防用水量由屋顶消防水箱供给，消防水箱容积为18m3。在室外设四只水泵接合器。商铺、人防层、电梯前室、楼梯间等均布有消火栓，保证同时有两股水柱到达建筑物的任何部位。水枪充实水柱长度为10m。消火栓采用无缝钢管焊接。

设计中容易把电梯井排水的设计丢掉。《高规》中规定，消防电梯的井底应设排水设施，排水井有效容积不小于2.0m3，排水泵排水量不小于10L/s。消防电梯井是专供输送消防队员救火用，及时将输送电梯井底灭火废水排走，否则将影响消防队员生命安全及灭火操作。在工程设计中，经常见到以下两种做法:一是在电梯井底再设坑，并在坑内设潜水排污泵排水;二是在消防电梯井坑底设一横向排水管，将水引至地下室一角落处的开口坑内或旁边集水坑内，再设潜污泵排水;两种方法各有利弊，视现场情况而定。第二种方法不影响操作且对泵好维护，有条件时应尽量选用。

2)本工程一、二层商铺自动喷水灭火系统按中危险级Ⅰ级设置喷头，喷头动作为68℃，每组湿式报警阀控制的喷头数不超过800只。本工程自动喷水灭火系统设计水量为27.04L/s。在室外设两只水泵接合器。自喷采用内外热镀锌钢管丝接或卡箍联接。一般自动喷水灭火系统的水流指示器是按每个防火分区、每个楼层设置。本设计中一层商铺是由若干个商业单元组成的小型商业建筑，为了及时确定火灾区域，提高自动喷水灭火系统的可靠性以及便于管理，根据商业单元的划分，每个商业单元设一根喷淋立管、一个信号阀、一个水流指示器、一个末端试水阀，信号阀及水流指示器的信号接至消控中心或消防值班室。这样的做法能够让消控人员在平时清楚的掌握每个商业单元的信号阀的起闭情况，当发生火灾时，水流指示器动作，消控人员便知道确切的着火区域。日常系统维护检修时，系统关闭的范围明显缩小，不会因个别商业单元的检修影响整栋建筑的消防设施的正常运行。

3)另外，根据规范要求，在建筑物内商铺、配电室等按中危险级配备一定数量MFA3手提式磷酸铵盐干粉灭火器。住宅楼梯间按轻危险级配备一定数量MFA1手提式磷酸铵盐干粉灭火器。

4排水系统

高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。

为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置专用通气管系统。拒专家研究，无专用通气管的高层建筑，排水立管内不可避免的出现不同程度的气压波动，水封鼓泡、拖空的现象，其结果是产生噪声、臭气内逸。

另外，由于PVC-U塑料排水管管壁较薄，不能克服使用中水流产生的噪声;芯层发泡管可以减少水流噪声，但其强度承受不了较大的内压或外压，易造成破坏。高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的柔性铸铁管，采用柔性接口。

在商住楼的转换层排水横干管，接纳转换层以上的高层排水立管不宜过多。否则极易造成靠近横干管的住宅卫生间泛水或水封破坏;且转换层横干管的堵塞或维修，将会造成很多用户的停用。设计中最好每根排水立管设计一根

出户管。

(1)排水体制:采用雨、污水完全分流制。住宅、商铺、人防分开排水。

(2)污水系统

总污水量按生活用水量的80%计算，不可预见按3%计。最高日生活污水量约为35.93m3。室内污、废分流，室外雨、污水分流。生活污水经50m3化粪池处理后排入市政污水管。

(3)雨水系统

雨水采取有组织外排水。雨水量按当地暴雨强度公式q=167A1(1+ClgP)/(t+b)・(L/S・ha)计算，排水设计重现期为2年，降雨历时5min，雨水排水量为7.84L/s。

雨水采用U-PVC管热熔连接。

结束语:

高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求多、排水量大等特点，因此对建筑给水排水工程的设计提出了较高的要求。通过对本工程室内给水、污水、雨水系统管网的设计，探讨了高层室内给排水工程设计中应注意到的问题，提出了高层设计中采用哪种形式设计较优。

参考文献:

[1]建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].

[2]建筑给水排水设计规范[S].

[3]给水排水工程快速设计手册3―建筑给水排水工程[S].

[4]高层民用建筑设计防火规范[S].

[5]建筑设计防火规范[S].

[6]自动喷水灭火系统设计规范[S].

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。