在高層建筑中的給排水設計和應用

摘 要:這些年來，本人參與建設和管理過的許多高層建筑之中，超高層的高檔辦公樓、高層和小高層的住宅樓等等不在少數。本文主要從高層建筑的給排水設計和消防防護等方面進行了簡單的介紹分析，并結合自己在建設、管理中常遇的問題，對工程的設計方面提出些膚淺的看法，希望有著較好的幫助性意義。

關鍵詞:高層建筑建筑給水建筑排水消防

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0040-01

大量建造高層建筑對給排水方面的設計也提出了很高的要求。這篇文章從建筑的給水排水與消防系統這三個方面探討了給排水設計在高層建筑中的設計和應用。

1 高層建筑中給水工程的設計

過去給水管道的材料一般采用的是熱鍍鋅鋼管，但這種鋼管容易銹蝕，不能夠滿足日常生活用水的水質衛生標準，而且使用壽命也較短。因此建設部正在大力推廣和應用塑料輸水管。塑料輸水管和金屬管道相比，其質量更輕、耐壓的強度也更高、并且輸送時液體阻力小、使用壽命長。

國內外建筑經常使用的供水設備一般分為以下幾種:高位水箱供水、無水箱變頻泵供水以及氣壓水箱供水。這些也是國內外的高層建筑中供水系統里普遍采用的三種形式。

給水系統中的分區是指沿著建筑物外墻的垂直方向，按照順序合理地將其劃成若干個供水區域，每個供水區域都具有完整的供水系統。對供水縱向分區的確定是高層建筑在整個供水系統設計中最重要也是最基本的環節之一，縱向分區是否合理，將直接影響到供水系統的運行、維修、使用、節能和管理的情況與效果。如果分區過大，會因為下層管網水壓過大，從而給用戶使用帶來諸多不便，并且由于水壓過高，極易造成管材損壞，就易導致回流污染和水錘噪聲。如果分區過小，將會使得高層建筑的供水分區數增加，從而也會使得給水系統管道、設備與土建投資和維護管理工作的增加。

為此，對于管道及其設備的布置問題，應該在滿足了用戶對水量與水壓的大致要求下，通過合理地選擇布置路段、水管直徑以使得鋪設水管的投資最小化。但是，由于目前我國對管道設備的布置優化這方面的研究還不多，其中原因可歸結于是因為和城市的管網相比，建筑方面的管網管段較短、管徑也較小，并且整個管道網絡的投資也較小，優化之后的經濟效益也沒有城市管道網絡那樣明顯。但是，隨著我國高層建筑的不斷發展，高層建筑內部的設施逐漸趨于完善，這就使得建筑里的管道類型會相應增多、數量也將持續增大，并且由于其自身的特殊性，高層建筑對管道的質量與性能要求相對較普通建筑較高，這自然也會增加在這方面的投資。

2 高層建筑中排水系統的設計

在超高層建筑中，排水系統最核心的問題就在于怎樣解決水氣混合的流體排泄順暢。在排水的過程中，我們首先需要考慮的是高層建筑排水對管道內壁的沖刷，其次需要考慮水氣混合產生的水流對衛生器具密封性的損壞。如果水管中的氣壓產生了激烈地變化，則會形成正壓噴濺或者負壓抽吸，這對排水管中的衛生器具密封性的穩定產生了非常嚴重的影響，因而造成衛生器具的損壞，更可能導致排水管道的系統不能正常地工作。

為此，針對高層建筑排水的特點，在設計之中應該特別考慮其中三個方面:第一:必須進行嚴格的水力計算，來控制水管的設計流量不會超過規范中最大流量值;第二:我們需要在排水管中采取一定的措施，以減少水流在下降時帶來的沖擊力，盡量避免由于水流的沖擊對水管內壁的破壞;第三:我們需要保證水管的安全，一般就是設置專門的通氣管道和大氣相通，這樣就可以釋放排水管道中的氣壓或補進空氣以減小負壓帶來的影響，由此可以保證水管內的空氣流通的同時抽除排水管道中殘留的有害氣體，以保護衛生器具的密封性，來延長衛生器具的使用壽命。

3 高層住宅在建筑給排水設計中需要關注的問題

高層建筑給排水設計重點應該放在戶內設計上，在本人看來以下幾點應該著重考慮:第一:鋪設給排水管道的位置和怎樣鋪設的問題。我們的設計研究人員現在應當提倡本層的管道鋪設在本層的鋪設原則;第二:水表的設置問題。如果水表設置在戶內，不但抄表員的工作量會很大，而且會使住宅的安全性大大降低。因此，高層建筑的分戶水表適宜設在戶外而不是戶內;第三:我們還需要考慮地漏的設置與洗衣機機位的預留，地漏和存水彎兩者的配合問題在規范上并沒有具體規定，但這確實會影響用戶在使用時的性能表現;第四:我們還需要考慮空調冷凝水的排放，空調正逐漸地進入了千家萬戶，但是如果空調的冷凝水總是無組織排放會嚴重污染高層建筑物的外墻，會嚴重影響建筑物的外表美觀。建筑在進行給排水設計的同時也應該考慮空調冷凝水的有序排放;第五:我們還需要解決熱水管道的鋪設問題，在目前的情況下，住宅小區集中供應熱水的情況較少，大多數都是住戶入住后自己安裝熱水器以提供洗浴和生活熱水，為此，我們的建筑設計人員應該在整個布局上多加以考慮。第六:還應充分地考慮節能方面的問題:高層建筑由于其自身的限制，給水系統帶來的能耗非常大，并且在這其中用于將生活用水從地面輸送到高層而消耗的能量占了非常大的比例，這也使得建筑給排水工程中的節能、節水的問題不容忽視。

4 消防方面需要注意的問題

隨著人們安全意識的日漸提高，高層建筑的消防系統也對給排水設計提出了更高的要求。當外部消防力量沒有辦法對高層建筑進行全方位保護時，自救就成為了高層建筑消防的主要特點。

根據規定，我國大多數單體建筑、住宅小區和高層建筑，都應當設置消防水池進行二次加壓。從城市規劃方面的角度，我們更應當關注區域集中式消防供水系統，但這里我們需要關注的是怎樣合理地設置消防水池的位置。由于考慮到為了減小消防泵啟動時需要的啟動負荷，我們應當在出水的管道上設置多功能的控制閥，這樣，水泵在起動的時候就能自行打開閥門，在停止的時候自動關閉閥門，在控制的同時還能有效地防止水壓過大給水泵帶來的危害。

自動噴水系統正在由之前的大水量噴淋系統逐步向小水量系統進行過渡。據我所知，目前已經有大公司開發出了更為先進的產品，可以將水流對電器設備的損害降到最低值，甚至完全不損壞。高層建筑宜采用小水量噴水系統來減少日常消防用水的儲備，大幅度減少消防設備占用的空間，并大大增強對火災的預判和探測能力。之前，高層建筑常采用的是煙感、溫感元件，而現在火災探測器正逐步被紅外控制器所取代，這樣，一旦檢測到信號后再經電腦邏輯判斷是否是火災，并對噴水系統進行開關控制，這樣就能夠使火災還處在萌芽的狀態時就被撲滅，將財產損失降到最低點的同時大大提高了滅火效率。

5 結語

隨著我國科學技術的持續發展，高層建筑對給排水的要求也越來越高，其自身的發展趨勢也將更加趨向于人性化、環保化、智能化的方向。

參考文獻

[1] 倪丹煒.探討建筑工程造價過程管理與控制[J].建材與裝飾:上旬，2010，4.

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