浅谈高层建筑给水排水工程设计的常见问题

[摘 要]高层建筑给水排水工程与多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本的理论和计算方法是一致的，但高层建筑层数多，高度大，结构复杂。近年来建筑给水工程设计方法得到了一些改进。

[关键词]高层建筑；给水排水；工程设计

中图分类号：TU365 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0115-01

高层建筑的给水排水技术渐趋成熟系统，但在实际施工过程中还是存在一些问题。比如实际情况中的消防安全技术与自动控制技术的提高，楼层的不断拔高对节水、节能的给水排水设备及附件不断地更新的要求，方便维护管理的经济实用可靠的供水技术与方式的应用需要推广。

一、关于高层建筑给水系统的设计

1.变频泵无水箱给水方式

变频泵无水箱的给水方式就是采用变频技术取代高位水箱技术，该方式主要是利用变频器改变电压和频率，从而达到调制水压与流量的目的这种方式是从节能的角度设计的，它的调制功能不仅可以保证供水系统正常运行，还能延长相关设备的使用期限并且该设备的占地面积极小，既节省空间又方便安装另外，在使用方面也非常的便捷，采用的是全自化的设计但是此方式并适用于所有的建筑，其造价比较高，并且对环境的要求很严格，设计者们应该根据工程的实际情况来考虑。

2.减压给水方式

高层建筑的给水问题主要是通过减压的方式来解决的，所谓减压给水方式就是利用水泵将水引到最高层，再利用分区的方式由上到下进行供水，并通过在其中设置相关的减压阀来进行减压一般来说，消防用水采用比例式减压阀，而可调式的减压阀更适用于生活供水系统减压给水方式的特点就是投资少、设计简单并且供水比较稳定，但下区水泵的损耗会比较大。

3.高位水箱给水方式

高位水箱给水方式是运用水箱和水泵进行并联或串联等方式进行给水。由离心水泵提供水到水箱，再根据需要从水箱分流到各区，高位水箱主要是起到一个减压、稳压的作用其主要特点：首先，用水箱储备水以备不时之需，从而保证正常给水；其次，相关设备的利用率较高，使用寿命较长；最后，该方式投资较小，节省了一部分开支但是其缺点也很明显，水箱占地面积比较大，并且容易受污染另外，水箱运行时会产生较大的噪音。

4、气压罐给水方式

此方式主要依靠离心水泵和气压罐，气压罐利用容器内空气的可压缩性来存储和调节水量，罐内的水压则被送到一定的垂直几何高度，水泵机组的工作方式是通过循环启动和软启动从而实现无塔供水。这种给水方式不太需要水箱与水塔，易于统一管理，能自动控制，罐内水不易受污染，且它的载荷小，适用于地震带上的高层建筑。但是它的供水压力经常出现周期性的波动，罐内储水量有限，要频繁启动水泵，增加了设备的维护运行费用并且水泵的使用寿命也有所缩短，这方面远不如高位水箱。

5、太阳能热水供给系统

现代社会提倡节能环保的用水模式在热水的提供方面，我们都更倾向于采用无污染、低耗能的太阳能热水器，而这一热水供给方式在高层建筑中可以得到更好的利用。例如设计南宁・五象新区项目，该工程给排水方面设计的最大特点是每栋住宅均设置了太阳能热水系统，每栋天面设有平板式太阳能集热器、贮热水箱、恒温水箱、太阳能循环泵、热水回水泵、空气源热水泵组等。自来水立管供水给贮热水箱，由太阳能循环泵供水给太阳能集热器，加热后水循环至贮热水箱，贮热水箱与恒温水箱连通在太阳能不能保证恒温水箱水温的情况下，由空气源热泵维持热水水温。

二、给水排水设计优化

在给水系统中，经验告诉我们分建水池并且共用吸水管可以有效地提高地下建筑面积的利用率、降低投资成本。要从根本上解决生活用水的污染问题，可以将生活贮水池与消防贮水池单独设置。此时消防泵排水可直接回到消防贮水池中，利用水池中的储水来消耗能量，节约了水量的开销。与此类似也可将生活污水与雨水分流排放，生产严重的污废水单独收集处理后再排放。在实际施工过程中，为了保证地下室车库的车位，设备房通常位于不规则的地段。对于铺设的管道，在高层建筑布置排水管道时要保证尽量不变形，以最短的距离将污水从室内排出。在铺设管道时，各管道之间要留有一定距离，管道距墙也同样如此。排水立管与排出管端的连接最好采用两个45°的弯头或弯曲半径大于4倍管径的90°弯头。此外，排水系统还需设置与大气相通的通气管，以平衡管内气压。一般采取以下几种通气方式：结合通气管、专用通气管、伸顶通气管、主通气管、副通气立管、结合通气管、专用通气管、环形通气管、器具通气管。

三、关于高层建筑排水系统的设计

排水系统的组成成分除了排水管道外，还有相关的通气管道、抽升设备、卫生器具等等近年来，我国提倡绿化建设所以在污水的排放问题上，我们应该更注重污染及回收利用的问题在排水系统的设置方面，应该将不同性质的污水进行分类处理例如生活污水或其他较严重的污水应该单独处理排放，雨水或污染程度较轻的污水可以合流处理在排水管道布置方面，应该遵循距离最短、维修清理方便等原则在排水管道的敷设方面，管道的设计应该留有一定的变动空间，不宜靠得太紧密，还应该在穿墙、穿楼板时留有后备洞口另外，采用45度或90度的弯头来连接排水立管和排出管端部。

四、高层建筑给水排水管道设计的技术措施

1、沟槽支撑与拆除

在沟槽开挖时，为了缩小施工面，减少土方量或因受场地条件的限制不能放坡时，可采用土方支撑方法施工。土方支撑是防止沟槽土方坍塌，保证工程顺利进行及人身安全的重要技术措施。

（1）开挖较窄的沟槽多采用横撑和竖撑，水平挡土板的布置又分断续式和连续式两种；湿度小的挖土深度小时，可用断续式水平挡土板支撑；松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑。给水管道的维修养护人员应十分熟悉给水系统，经常检查给水管道及阀门（包括地上、地下、屋顶等）的使用情况，经常注意地下有无漏水、渗水、积水等异常情况，如发现有漏水现象，应及时进行维修。在每年冬季来临之前，维修人员应注意做好室内外管道、阀门、消火栓等的防冻保温工作，并根据当地气温情况，分别采用不同的保温材料，以防冻坏。

（2）板桩是一种支护结构，可用它来抵抗土和水所产生的水平压力，既挡土又挡水。当开挖的基坑较深、地下水位较高又有可能出现流砂现象时，如果采用井点降水方法，则宜采用板桩打人土中，使地下水在土中渗流的路线延长，降低水力坡度，阻止地下水渗人基坑内、从而防止流砂产生。在靠近原有建筑物开挖沟槽时，为防止原有建筑物基础下沉，通常也多采用打板桩的方法进行支护。

2、施工要求

（1）支撑要牢固可靠，符合强度和稳定性要求；支撑应随着挖土的加深及时安装，在软土或其它不稳定土层中，开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1m，以后开挖与支撑交替进行，每次交替的深度宜为0.4―0.8m。

（2）支撑板安装应与沟槽壁紧贴，当有空隙时应填实，横撑板应水平，立排撑板应顺直，密排撑板的对接应严密；支撑应经常检查，当发现支撑的构件有弯曲、松动、移位等迹象时应及时处理，特别是雨季和春季解冻时期更应加强检查。

（3）支撑拆除前应对沟槽两侧的建筑物、壁槽进行安全检查，并应制定拆除支撑的实施细则和安全措施；支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行，且在拆除后及时回填夯实；拆除单层密排撑板支撑时，应先回填至下层横撑底面，再拆除下层横撑，待回填至半槽以上，再拆除横撑。

结语

给排水在高层建筑中的重要性不言而喻，随着科技的发展，给排水的设计也日趋人性化、合理化，更加环保节能，因此在给排水设计时，我们应正确合理地选择系统和方案，以达到节水节能的目的，确保水资源的合理利用。但如何将这些设计理念完全地融入到实际工程的应用中，则需要施工技术人员不断探索、实践、总结。

参考文献

[1] 石鑫留.高层建筑给水排水工程设计研究[J]。山西建筑，2011.

[2] 杨木兴.高层建筑给水排水工程的设计探讨[J]。工程建设与管理，2012.