對高層建筑給排水系統設計的探究

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摘要：在高層建筑設計與施工的過程中，給排水工程是不可缺少的重要設施，其設計及施工質量直接影響著整個工程的供水和排水情況。因此，在進行工程設計與施工的過程中，必須對其引起重視。本文就針對高層建筑給排水系統設計進行分析研究，為進一步提高高層建筑給排水施工質量做出了有力的理論和技術支持。

關鍵詞：高層建筑；給排水設計；重要設施

一、重視高層建筑消防水箱的設置問題及室內消防系統的設計

1.消防水箱的設置

在高層住宅小區中，消防水箱大多是設置在建筑最高的屋頂上。由于受到小區地形的影響，所以，建筑最高的屋頂并不一定是小區的最高點。如果一旦有火災發生，即使可以撲滅初期火災，但是難以對中后期火災取得有效的作用。在這個問題上，給排水設計人員要和建筑規劃人員共同計算好，以確定好小區的最高位置。在確定小區建筑最高點的時候，要以小區屋頂為依據，而不是以建筑的自身高度為依據。

實際生活中，還存在著生活用水和消防用水合用一個水箱的問題。首先，從生活用水來看，它在合用水箱中沒有達到50%，由于水箱的水很長時間才能進行更換，使水中的余氯嚴重缺失，嚴重地影響了人們生活的用水質量。其次，在對消防管網進行試水的過程中，由于閥門沒有關閉嚴實，最終使得消防管網中的水滲進水箱中，嚴重污染了生活用水。

2.室內消防的設計

高層建筑室內消防設計的主要內容有：消火栓系統，自動噴水滅火系統，二氧化碳滅火系統，干粉滅火系統，蒸汽滅火系統，煙霧滅火系統等。以水作為滅火劑的主要有消火栓系統和自動噴水滅火系統。自動噴水滅火系統又分：閉式系統（有濕式、干式、預作用、重復啟閉預作用四種系統），雨淋系統.水幕系統，自動噴水——泡沫聯用系統。其中閉式系統中的濕式自動噴水滅火系統最為常用。消火栓給水系統設計包括消防用水量的確定、消防給水方式確定、消防栓的位置、消防栓的個數和型號確定，消防水池、水箱的容積確定，消防管道的水力計算及消防水壓的計算。

3.自動噴水滅火系統設計

自動噴水滅火系統是高層建筑給排水消防系統的重點之一，此系統的設計，筆者認為應分成以下幾個步驟進行分析：

① 自動噴水滅火系統配水管入口的減壓設計：一方面要考慮建筑的高度和水力的損失，另一方面應在自動噴水滅火系統平面布置后，進行水泵揚程的計算校核，以此確定入口處的壓力，進行減壓設計。

② 自動噴水滅火系統末端試水裝置的設置：首先根據相關的設計要求，按照試水接頭出水口的流量系數確定自噴末端試水裝置的型號，其次在確定型號之后，將排水管設計成間接排放，避免排水漏斗的水和氣體進入室內。

③ 信號閥的設置：設置的位置應為報警閥出口處，防止給排水施工、維修人員的錯誤操作。

④ 消防增壓泵設置：首先是保證增壓泵滿足1 股水柱的流量，其次是將增壓泵的揚程控制在適當的距離內，避免揚程過大或者過小，如果條件允許，可適當抬高水箱的位置，也可適當增加增壓設施。

⑤ 自噴供水時報警閥的設置：在啟動自動噴水泵之后，報警閥也會跟著啟動，但警鈴應該安裝在管理處或者值班室內。

二、高層建筑給排水系統設計的要點

1.在高層建筑給水系統設計中，廚房和衛生間給水的設計盡量要求美觀和節約空間，一般需要進行暗裝敷設，因此在進行給水系統的設計時要考慮這一因素，盡量做到使用戶滿意。

2.室內給水管道應盡量隱藏起來，一般緊貼建筑墊層進行敷設。這樣居民在進行裝修時可以很方便的將其隱藏起來，達到美觀的效果。

3.高層建筑中的給排水管道的設置，它們一般被集中設置在豎向井道中，但應盡量避免占用太多的空間。現在有些高層建筑會把太陽能熱水系統融入建筑中，從而達到節能的作用，這是未來的一個發展方向，也是一個不錯的設計方案，但技術水平仍有待提高，而且受當地的自然環境因素影響較大。所以在進行此項設計時應全面考慮。

4.民用建筑的生活排水。民用建筑的生活排水關系著人們的生命健康和生活環境衛生。所以要做好建筑的排水設計。室內進行排水設計時應根據實際情況來確定可行性和經濟性的排水設施。

三、高層建筑生活給水系統中的節水節能問題分析

高層建筑生活給水系統中存在的問題較多，主要體現在以下幾個方面：

1.沒有合理充分地利用市政供水水壓的優勢，而是一味地通過高層建筑小區內的加壓水泵進行加壓給水。尤其是在市政管網水壓比較低的區域，此種單一依靠加壓水泵給水的現象比較常見；在高層建筑中如果不能合理利用市政給水系統的水壓，將會增加高層建筑小區給水所需的成本投入，并且給水效果不是很明顯；應提高對市政供水水壓的利用率；

2.高層建筑室內的水壓過高問題。室內水壓過高會對給水管道的使用壽命產生不利影響；造成管道水壓過高的原因是供水系統采用主泵供水，未根據室內管道布置的實際情況通過加設低壓和高壓水泵的方式分區供水；此種給水系統的布局，即使是對水泵機組的供水功率調整也是無濟于事；對整個高層建筑的給水系統有效運行造成影響；所以為了有效地解決此問題，高層建筑給排水系統設計時應采用合理確定給水分區及設置支管減壓閥的方式解決處理此問題；

3.高層建筑內管網供水壓力低，將會影響高層住戶的正常用水；究其原因是設計人員對高層建筑的給水系統的不甚了解，只是按常規建筑的給水系統進行設計，未考慮隨著建筑層數的遞增水壓會逐漸降低的問題，這就造成了高層建筑在用水高峰期時高層住戶水壓不足的情況發生。為了有效保證高層住戶用水水壓正常，可通過合理設置增加加壓設備的方式解決此問題；

4.加強對供水部門的監督和管理，確保供水部門的水壓標準達到高層建筑給水系統的有效運行。嚴格制定有關制度，如供水部門的水壓測驗制度、巡檢制度，使供水水壓始終控制在高層建筑供水系統正常運行的狀態。

四、高層建筑中雨水系統設計存在的問題

1.陽臺雨水與屋面雨水的排放設置問題

從屋面雨水來看，在遭遇暴雨時，水匯集在雨水管中滿流而構成壓力流系統。從陽臺雨水來看，不能在雨水管內出現滿流的情況，這是重力流系統。因此，如果把兩種雨水系統組合排出，就會在雨水管出現滿流時導致陽臺反水。在實際設計過程中，因雨水斗的實際匯水面積沒有達到設計面積，不僅形成雨水管內難以形成壓力流，而且還會發生下層陽臺反水的現象。對此，施工設計人員在設計時，應把屋面雨水與陽臺雨水分別設置各自的雨水立管，就會避免此種現象的發生。

2.污水與雨水的排水問題

高層建筑的塔樓污水、雨水的排放，雨水立管在管道技術夾層（設備層）或裙房吊頂內不要匯合集中。如果我們將二座以上的塔樓污水、雨水立管集中匯至一根總管由裙房排出，會導致在檢修損壞的總管時，大面積受到影響，降低排水系統的穩定性。所以，污水以及雨水的排放不要集中到一起。

3.排水管道問題

雨水排水管的管材宜采用承壓的金屬管、塑料管、鋼塑復合管等，室內雨水管不得使用污廢水系統排水管材。屋面設計排水能力是相對的，屋面溢流工程不能將超設計重現期的雨水及時排除時，屋面積水，斗前水深加大，重力流排水管系一定會轉為滿管壓力流。因此，高層建筑屋面雨水排水管宜采用承壓塑料管和耐腐蝕的金屬管。

五、結論

綜上所述，只有充分利用新技術、新產品以及新思路，本著以人為本、環保節能的設計理念，為住戶營造一個宜居的住宅環境，同時也讓給水排水系統更趨于合理化，才能真正實現更高效、更環保、更經濟、更安全以及更適用的目標。

參考文獻：

[1]袁文蔚，高層住宅給排水及消防系統的設計[J].安徽建筑工業學院學報：自然科學版.2012（4）

[2]高層民用建筑設計防火規范GB50045-95.1995