高层建筑中给排水设计与应用的分析

摘要：高层建筑给排水项目同人们现实生活紧密相关。项目建设质量将影响大众日常生活，并同国民经济建设密不可分。因此，只有针对给排水项目设计环境包含的问题有效分析研究，制定科学的实践策略，方能全面提升高层公建整体质量水平，实现节能环保目标，向着高效、低能耗、绿色、健康的方向持续发展。

关键词：高层建筑；给排水；设计

中图分类号：S276文献标识码： A

一、高层建筑给排水工程的特点

1、高层建筑高度大，如果只采用一个区供水，则下部给水消防系统静水压力大，不但影响使用，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，使静水压力降低，保证系统的安全运行。

2、高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，而且一旦引发火灾，人员撤离及火灾扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比多层建筑的高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足于自救。

3、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通气管系统或采用新型单立管系统。

4、高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给排水设计应考虑设备和管道的防振动和噪音的技术措施。

二、排水系统设计

1、排水方式选择

拟设城市排水管网为污、废、雨水分流制排水系统，建筑物附近有城市污水管网和雨水管网。则本高层室内粪便污水和洗涤废水可采用合流制排放，经化粪池处理后和洗涤用水一起排入市政污水管网；餐饮娱乐场所的废水经隔油池后，和客房污水汇合，经处理装置处理后排入室外市政污水管网;地下室废水采用潜水泵提升后排入室外污水管网；雨水则经专用雨水立管排入首层雨水井，随后再排入市政雨水管道。

2、排水系统分区设计

此高层排水系统设计为两区，高区（5~24层）的生活污水、废水分别在夹层中汇总，通过污水排水立管和废水排水立管排入室外检查井，并通过检查井将污水送至化粪池。低区（5层以下）废水排放汇集到集水坑，随后用潜水泵抽到气浮池经处理后排入城市管网。

3、排水系统设计注意事项

由于本建筑层数较多，为使排水管道的气压波动稳定，防止管道水封被破坏，高区应设立专门的通气管，低区污水管道应设通气管通到室外。针对管材选择的问题，规范规定：靠近与卧室相邻的内墙时,应采用消声措施的管材，根据不同管材的特点,结合工程实际需求，选择合适管材很重要，笔者认为本工程室内靠近卧室的污废水立管采用中空壁消声硬聚氯乙烯管最为理想。针对底部横支管与立管连接的问题，设计时可在底部两层增设单独的排水立管,并设伸顶通气,也可增加管径不设伸顶通气，美中不足的是立管增设不美观且占据了室内空间。针对住宅排水支管的设计问题，笔者认为应在底部厨房的排水支管上增设排水止回阀,同时将该支管设于厨柜内既美观又方便检修；底部阳台洗衣机的排水地漏应设计用塑料无水封磁性翻斗式地漏，避免采用普通地漏水封干涸而造成臭气溢出,最终阳台的排水都要接入市政污水管网。

三、高层建筑消防给排水设计应注意的问题

1、给排水设计中的问题

(1)给水压力问题

室内水压力过高,管道材料、卫生洁具和使用寿命受到严重的影响,主要原因在于缺乏分区供水的全面仔细的考虑,只是将供水泵简单的分为高压和低压泵组,一些人甚至只使用单个模型的主泵供水。在这种情况下,即使泵机组的变频调速的处理,仍然都是白白浪费许多的电能,这也非常容易导致高层建筑出现的室内水压力比超过正常规定的情况。

低区供水一般采用带气压罐的变频供水系统，或者采用高位水箱供水。而高区供水则普遍采用屋顶水箱供水。由于高层建筑的高度较高，在对其进行高区和低区划分时很难做到系统平衡。供水系统中的最高点是供水系统的最不利供水点。从建筑结构和建筑成本的角度来讲，高区高位水箱的设置一般不会太高，这就使得高区最不利供水点的水压偏低，其静水压力一般在100kPa以下，使用延时自闭冲洗阀时会经常出现打开和关闭困难的现象。在带气压罐的变频供水系统中，提高最不利供水点静水压比较容易，但压力提高后，又造成最低处静水压又太高。这就造成地区用水时水花四溅，严重的可能造成位于地区的卫生器具连接软管经常爆裂，导致给水系统使用的舒适度降低，还带来安全隐患；

(2)高层建筑中雨水系统设计不合理

在具体的设计中忽视了雨水排除的问题，尤其是屋顶和阳台的排水，如果雨水不能及时排除会严重影响到高层建筑的使用期限和整体质量。

2、消防设计中的问题

(1)消火栓系统减压阀的选择不当

消火栓系统减压阀对减轻消火栓栓口的静水压力过大造成消火栓的损坏有着重要作用。在实际设计中，消火栓系统减压阀的不当选择和设置，会给给排水系统的正常运转带来隐患，一旦发生火灾，给排水系统运转受阻，则导致火势蔓延，火灾情况恶化，给居民带来安全隐患。

(2)自动喷水灭火系统存在设计问题

喷头设计不规范是存在于自动喷水灭火系统设计中的一个问题。这主要是因为设计人员在对喷头位置进行设计的时候没有充分考虑到施工上的实际问题，最终导致喷头的位置设计与具体施工之间存在差异。另一方面是因为，相关设计人员没有根据高层建筑的实际情况进行设计，如在没有吊顶的场所按照有吊顶的标准进行喷头设计，造成喷头与梁之间在距离上的不合理。

四、消防给排水系统设计考虑到高层建筑的安全运转，应设消火栓系统、自动喷水系统及自动气体灭火系统等。分析各系统的给排水情况，设计出合理的消防给排水方案，才能确保建筑物的长远运作。

1、消火栓系统设计

室外消火栓系统为低压制，供水通常采用就近的环状市政管网供给，室内消防水池和室外消防水池合用。室内消-火栓系统为临时高压制，系统由蓄水池、消防水泵、屋顶水箱和气压罐联合加压供水。竖向设计两区，10层以下为低区，10层以上为高区，管网竖向环状布置，可每区管网分设三组水泵结合器，高区设高位水箱1个，且贮存不少于18立方米的消防用水量。此外系统还要分设2台消火栓泵各一台运转一台备用，且消火栓箱内要设有远距离启动消火栓的按钮，方便使用消火栓灭火的同时启动消防泵。

2、自动喷水灭火系统设计

设计此高层建筑各处均应设置自动喷水灭火系统，且系统按中危险Ⅰ级设计。可将系统竖向分为高低两区:低区由室外小区低区喷淋加压给水管网供水;高区由室外小区高区喷淋加压给水管网供水，均采用湿式灭火系统。系统设三组湿式报警阀，报警阀后管网为枝状网，每层每个防火分区均设水流指示器。高低区分别设自动喷水加压泵各2台，增压泵2台，互为备用。系统由离心泵、贮水池、自动喷洒泵、屋顶水箱、气压罐联合加压供水。自动喷洒喷头均采用闭式玻璃球喷头，地下车库采用直立型喷头，其余均采用吊顶式喷头。同时笔者认为喷头不多时,像电梯厅的喷淋,放水阀可与末端试水阀或试水装置合用。针对大面积的喷淋,应在水流指示器后的干管上增设放空阀,只关闭该防火分区即可方便检修;而且应在各层设置末端试压装置，废水排入废水管道。

3、自动气体灭火系统设计

相关规范规定高层综合建筑功能复杂、发生火灾危险性大、增设气体灭火系统是十分必要的。气体灭火系统的设计要经过技术比较选用最适宜的方案。个人认为高层建筑变配电间采用无管网悬挂式储压超细干粉灭火系统不失为一个好的选择,因为此装置为无管道系统,操作相对简单,不用另设气体瓶罐间,只需悬挂于顶部,经济先进且便于施工和维修。

结束语

高层建筑消防给排水设计所涉及的专业内容较为广泛，需要结合每个系统的实际情况展开最具安全保障的有效设计，强化设计的稳定可靠性。唯有在可靠的技术保障下，实施便捷操作，方能保证建筑与人员安全，与此同时，需针对设计的经济合理性实施综合考虑。

参考文献

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