高层建筑给水排水系统概述

【摘要】本文主要分析了高层建筑给水排水工程存在的问题及其工程特点，介绍了高层建筑给排水工程设计的主要内容。并且对高层建筑给水系统及排水系统的主要内容进行了阐述。

中图分类号：TU97文献标识码： A

一、前言

随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断提高，高层建筑也在向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。因此，在建筑给水排水工程的设计、施工和管理方面也有了新的技术要求。只有这样才能确保给水排水系统能够满足高层建筑的功能要求。

二、高层建筑给水排水工程存在的问题

经过上百年的发展, 高层建筑的给排水技术己日趋成熟, 但也存在许多待解决的问题: ( l) 节水、节能的给水排水设备及附件的开发与运用; ( 2) 新型减压、稳压设备的研制与应用; ( 3) 安全可靠经济实用运行管理方便的供水技术的研究与推广应用; ( 4) 高层建筑消防与自动控制技术; ( 5) 提高排水系统过水能力, 稳定排水系统压力的技术措施; ( 6)低成本高效能新型管道材料的开发与应用; ( 7) 热效率高、体积小的热水加热设备的研制与应用。为了适应和推动高层建筑的发展, 必须不断改进和提高给排水的技术水平。

三、高层建筑给排水工程的特点

1.高层建筑消防系统静水压力大, 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损坏。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, 而且扑救困难。因此, 高层建筑消防系统的安全可靠性比低层建筑高。由于目前消防设备能力有限, 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或采用新型单立管系统。高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料, 并采用柔性接口。

4.高层建筑的建筑标准高, 给水排水设备使用人数多, 水量大, 一旦发生停水或排水管道堵塞事故, 影响范围大。须采用有效的技术措施, 保证供水安全可靠, 排水通畅。

5.高层建筑动力设备多, 管线长, 易产生振动和噪声,须采取相应的技术措施。

四、高层建筑给排水工程设计的主要内容

1.给水工程设计

在高层建筑中给水工程设计内容主要包括对整栋楼依据用户数量进行的用水量计算、给水方式及给水分区的合理选择、进行给水管道水力参数计算及给水管道大小的确定、对给水增压设备参数型号( 水泵流量、扬程、功率) 的确定、各管道、阀门施工材料、型号的合理选择以及相关施工设计图纸的绘制（给水管道的合理布置）与施工要求的细化说明等。

2.室内消防安全系统的完善设计

给水系统的工程设计还包括对各高层建筑消防给水系统的设计，主要内容包括消防给水系统增压设备的选型、室内消火栓系统的设计、自动喷水灭火系统设计、气体灭火系统设计、水炮灭火系统设计及建筑灭火器的配置等等。在以上灭火系统中以水源作为主要灭火介质的系统主要包括消火栓及自动喷水救援灭火系统。其中后者又可细化分为闭式系统、雨淋系统、水幕系统及喷水-泡沫联用系统等。

3.排水工程的科学设计

高层建筑排水工程科学设计主要应包括对排水方式及排水体制的合理确定、排水走向的规划设计、排水管道系统的安装铺设、管道内的水力计算、通气方式的选择、卫生洁具的选择及位置规划，局部污水处理设计、各构筑物及构件的确定与选择、高层建筑屋面雨水排出系统的设计、空调排水设计、排水管道材质的选型及相关排水系统施工图纸的组织绘制、相关施工要求的合理明确等。

五、高层建筑给水系统的主要内容

高层建筑给排水竖向分区的必要性和方法。由于高层建筑物总高度大，仅靠室外管网的供水压力，通常无法满足较高楼层用水点的水压要求，工程中一般采用增压设备辅助供水，以产生更大的水压。如果给水系统不进行竖向分区，则底层卫生器具将承受较大的静水压力，从而带来一系列问题: 一是下层给水龙头流量过大，水流呈喷溅状，不仅造成浪费，而且影响使用;二是上层给水龙头流量过小，甚至出现负压抽吸，造成回流污染;三是下层管网由于承受压力巨大，关阀时易产生水锤，轻则产生噪音和振动，重则使管网遭受破坏;四是下层阀件易磨损，造成渗漏，增加维修工作量。倘使压力超过管材和设备的额定工作压力，还会造成管材和设备的损坏。实践证明，对高层建筑实行分区供水，是解决上述问题的有效方法。高层建筑的给水管网必须竖向划分成几个区域。通常分区的原则如下：充分利用市政给水管网压力，所以一般用初估法来计算低区层数；上区划分根据静水压力。

高层建筑给排水给水方式

高位水箱给水方式

高位水箱供水方式包括水泵和水箱。该方式又可分并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。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:一是水箱内可储备一定水量，供水比较安全可靠;二是水压稳定;三是泵启动次数较少，效率较高;四是设备费和运营费较低。

气压罐给水方式

气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。其中气压罐为一钢制密闭容器，供水时利用容器内空气的可压缩性存储和调节水量，并将罐内储水压送到一定的几何高度，达到节能的目的;二是水泵机组采用软启动和循序启动，从而实现无塔供水。气压罐供水的主要优点:一是一般不需要水箱和水塔，荷载大大减小，尤其适用地震区的高层建筑;二是罐内水质不易受污染;三是基建投资较省;四是便于集中管理，较易实现自动控制。

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变频技术和水泵机组相结合，通过变频器电源改变频率和电压，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: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;三是调速全自动化，使用方便。

六、高层建筑排水系统的主要内容

1.生活排水

生活排水包括卫生间排水、厨房排水和洗衣机排水。每户的生活阳台设洗衣机专用地漏，其排水接入小区化粪池之后的生活排水管网，纳入市政污水系统，避免设置在阳台的洗衣机排水混入城市雨水系统而污染水体的现象发生。设计采用侧排式地漏、后排式坐便器等排水方式，将排水管道布置在本层，避免上下层厨卫管道占用空间及检修的麻烦。

雨水

为避免一些工程中曾发生过的住宅户内雨水水患，设计要严格执行规范，阳台雨水与屋面雨水分开排放。小区雨水最终汇入城市雨水系统。

空调冷凝水的排放

空调机位统一考虑，统一布置冷凝水排水管，避免冷凝水无序排放以及因冷凝水不能顺利排出而积水，以致蚊蝇滋生。空调冷凝水间接排水接入雨水系统。

4.消防电梯排水

消防电梯排水集水坑设在消防电梯基坑下，有很多不利因素：电梯井过于潮湿（易引起电气系统受潮而发生故障），排水管道、阀门及潜污泵安装维修困难，结构专业难于处理且造价增加。所以设计中要将此集水坑设于电梯井外，消防排水通过管道排至集水坑。敷设在地下室底板内的排水管采用球墨铸铁管，水泥砂浆连接。

七、结语

随着高层建筑的发展，人们对建筑给排水工程建设也提出了更高的要求。因此，在工程设计与施工中，我们要重视基础建设，不断总结经验，致力于创新施工技术与设计理念的全面应用，以便适应社会的发展。

参考文献

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