高層建筑給水排水設計方案分析

何英

摘要:隨著高層建筑的逐漸增多,給水排水設計內(nèi)容也隨之增加,優(yōu)化給水排水設計方案是適應和推動高層建筑發(fā)展的需要,亦是高層建筑給水排水技術(shù)進步的需要,本文首先分析高層建筑給水排水工程的特點,介紹給水排水系統(tǒng)設計發(fā)展需要解決的幾個問題,對給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)設計上需要注意的幾個問題進行分析。

關(guān)鍵詞:高層建筑給水排水靜水壓力管網(wǎng)

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0036-01

1 高層建筑給水排水工程的特點

隨著建筑技術(shù)的提高,高層建筑愈來愈多,除了高度的增加以外,高層建筑還存在著振動源較多,給水安全可靠要求較高和排水量較大等特點,這些特點對高層建筑給水排水工程的設計方案提出了更高的要求。從相關(guān)研究和實踐經(jīng)驗來看,認識高層建筑的給水排水工程的特點是進行科學設計的前提,筆者將其特點總結(jié)如下。

1.1 靜水壓力大

靜水壓力大是高層建筑給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的特點,正因為靜水壓力大,如果不分區(qū),不僅使用不便,震動噪音大,設備能耗高,浪費水資源,還容易導致給水系統(tǒng)的管道及配件因此被破壞。

從這個特點出發(fā),給水系統(tǒng)必須進行科學、合理的豎向分區(qū),目的在于合理有效地降低靜水壓力,確保系統(tǒng)運行的安全可靠。

1.2 消防安全要求高

高層建筑消防系統(tǒng)的安全可靠性要求比多層建筑的更嚴格,是高層建筑給水系統(tǒng)的又一個特點,這是因為高層建筑通常是多功能、綜合性建筑,所以可引發(fā)火災的因素比較多。眾多的消防實例告訴我們,高層建筑一旦出現(xiàn)火情,火勢的蔓延速度相當快,火災的危險性大,撲救的難度高。另外,我國目前各地區(qū)的消防設備能力水平不一,導致高層建筑在發(fā)生火災時撲救的難度比較大,基于這些因素,在高層建筑的消防給水系統(tǒng)設置上必須立足于自救。

1.3 瞬間給水、排水量大

從高層建筑的建筑標準來看,高層建筑中使用給水排水設備的人數(shù)眾多,導致瞬間很大的給水量和排水量,所以在實際使用的過程中,如果給水系統(tǒng)出現(xiàn)停水或者是排水系統(tǒng)出現(xiàn)管道堵塞等等事故,影響的范圍會很大。

從這一特點出發(fā),高層建筑的給水排水系統(tǒng)設計時技術(shù)措施必須合理可靠,確保給水排水系統(tǒng)的通暢。

1.4 排水量大、管道長

高層建筑功能多,排水量大,管道復雜,而且管道中的壓力存在較大程度的波動。從提高高層建筑排水系統(tǒng)的排水能力要求出發(fā),保證水封不被破壞,就必須穩(wěn)定管道的壓力,排水系統(tǒng)應設置完善的通氣管系統(tǒng),或是采用新型的螺旋消音單立管系統(tǒng)。除此之外,排水系統(tǒng)中采用的排水管道的材料應具有較高的機械強度,采用柔性接口。

1.5 容易產(chǎn)生振動和噪聲

高層建筑的動力設備多,給排水管線長,容易產(chǎn)生噪聲和振動。所以,在高層建筑給水排水系統(tǒng)設計時必須采取設備和管道的減少振動和防止噪音的技術(shù)措施。

2 高層建筑給水排水工程需要解決的幾個問題

隨著技術(shù)的不斷進步,高層建筑的給水排水技術(shù)也得到了一定程度的發(fā)展,日趨成熟,但是高速發(fā)展的建筑業(yè),必將對建筑給水排水技術(shù)提出更高的要求。筆者總結(jié)在高層建筑給水排水工程設計實際中,需要解決的問題大致如下:

(1)目前,高層建筑的耗能、耗水比較大,缺乏有效節(jié)水、節(jié)能的給水排水設備及附件。(2)超壓出流現(xiàn)象較嚴重,缺乏可靠的減壓和穩(wěn)壓設備。(3)在給排水技術(shù)和措施上,安全性、可靠性和經(jīng)濟性還存在著一定程度的不同步;運營管理也有諸多的不到之處,缺乏對實用、經(jīng)濟且運行管理方便的給水技術(shù)與措施。(4)高層建筑消防技術(shù)與自動控制技術(shù)還有待研發(fā)與推廣應用。(5)應加大對低成本、高效能的新型管道材料的研發(fā)與應用。(6)排水系統(tǒng)過水能力較低,缺乏經(jīng)濟、穩(wěn)定排水系統(tǒng)壓力的技術(shù)措施。(7)應加大對熱效率高、體積小的熱水加熱設備的研發(fā)與應用。

3 高層建筑給水系統(tǒng)設計中的幾個問題分析

3.1 豎向分區(qū)

根據(jù)規(guī)范要求和工程實踐,高層建筑的給水管網(wǎng)通常需進行豎向分區(qū),分區(qū)的原則是:

(1)充分利用市政給水管網(wǎng)的壓力。(2)根據(jù)管道及配件承受的靜水壓力、節(jié)能節(jié)水、使用方便等要求。

3.2 合理選擇給水方式

在高層建筑給水系統(tǒng)設計中,確定經(jīng)濟合理、技術(shù)先進和供水安全可靠的給水方式,是高層建筑給水系統(tǒng)規(guī)劃設計的核心。高層建筑給水系統(tǒng)的供水形式可概括為:(1)高位水箱給水方式;(2)氣壓給水方式;(3)疊壓供水方式;(4)減壓分區(qū)給水方式等基本類型。從建筑的具體要求出發(fā),對每種形式的具體使用條件和優(yōu)缺點進行綜合考慮,科學、合理的進行選擇某種給水方式,也可以幾種給水方式相結(jié)合,在滿足使用功能、消防功能的同時,盡量做到節(jié)約。

3.3 高層建筑的內(nèi)部給水管網(wǎng)科學的布置

從內(nèi)部給水網(wǎng)的布置形式來看,有兩種不同的分法:

(1)根據(jù)內(nèi)部給水管網(wǎng)的形式差異分為:環(huán)狀網(wǎng)和枝狀網(wǎng)兩種形式。

(2)根據(jù)建筑內(nèi)部中橫干管的位置差異可以分為下行上給式、中分式和上行下給式三種不同的形式。

在給水管網(wǎng)的布置方式上應結(jié)合具體的要求和建筑的實際進行合理的選擇。

3.4 生活、消防水箱分開設置

(1)從保護水質(zhì)和消防泵定期試水維護管理角度出發(fā),生活、消防水池、管網(wǎng)和高位水箱均宜分別獨立設置。(2)采用共用吸水管方法,使設計簡化,設備的維護管理方便。(3)分建貯水池對優(yōu)化地下室的設計、有效利用地下室面積、降低造價起積極的作用。(4)高位水箱出水管上止回閥必須水平安裝。

4 高層建筑排水系統(tǒng)設計中的幾個問題分析

由于高層建筑的排水系統(tǒng)從排出管至頂層衛(wèi)生潔具的連接管的立管較長,故衛(wèi)生潔具的排水到底層排水壓力大,容易使下層衛(wèi)生潔具發(fā)生排水噴濺。又由于衛(wèi)生潔具的排水屬于間斷排水,會使排水方向的前行管道系統(tǒng)產(chǎn)生氣體的正壓,水流在下降過程中,水流方向的后續(xù)管道產(chǎn)生氣體的負壓,形成抽吸,均可能使管道系統(tǒng)發(fā)生水的噴濺和水封水抽吸,故筆者總結(jié)認為高層建筑排水系統(tǒng)應需采取下列措施:

(1)高層建筑的一、二層應單獨排水。(2)高層建筑的排水管系應加強通氣,保持管系內(nèi)氣壓平衡;為此,高層建筑的排水系統(tǒng)應采用專用通氣管的排水管道系統(tǒng)或采用新型排水管道系統(tǒng)。(3)高層建筑的排水立管采用乙字彎消能措施。(4)高層建筑污水、廢水應分開設置立管排放,便于將來廢水回收和利用。

5 結(jié)語

隨著高層建筑的逐漸增多,給水排水設計要求也隨之增加,優(yōu)化給水排水設計方案是適應和推動高層建筑發(fā)展的需要,亦是高層建筑給水排水技術(shù)進步的需要,本文所述僅僅是高層建筑給水排水領(lǐng)域的一小步而已,目的在于拋磚引玉,望更多的設計工作者進一步探索、豐富、完善和發(fā)展。

參考文獻

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