高層建筑給排水系統設計探討

劉春榮

摘 要：近年來我國建筑開始向高層和超高層的方向發展，高層建筑已成為城市建筑未來發展的主要趨勢。高層建筑層數較多，整體容積率較大，這也使其用水量較高，相應的排水量也較大，因此需要做好高層建筑的給排水系統設計，確保能夠有效的滿足高層建筑日常用水、排水和消防用水需求。文中分別從高層建筑熱水系統、消防給水系統及排水系統等幾個方面對高層建筑的給排水系統設計進行了具體的闡述。

關鍵詞：高層建筑；熱水系統；消防給水系統；排水系統

前言

隨著經濟發展速度的不斷加快，我國建筑行業的發展速度不斷加快，高層建筑越來越來成為現代城市發展過程中的主要建筑形式。高層建筑不僅層數較多，而且設備和功能更完善。給排水系統作為高層建筑使用功能得以實現的不可或缺的重要部分，需要針對高層建筑的特點加強高層建筑給排水工程設計、施工、材料的管理，確保給排水系統能夠具有較好的工況，更好的滿足高層建筑各項功能的要求。

1 高層建筑給排水豎向分區的必要性和方法

高層建筑垂直高度較大，這就對給水系統的水壓具有較高的要求，如果單純的依靠室外管網的供水壓力來對高層建筑進行供水，那么較高樓層的用水點則達到正常用水的水壓要求。所以在高層建筑中通常會設置增壓設備來達到輔助供水的要求，確保能夠滿足高層用水點的水壓。同時在高層建筑給水系統中，還需要充分利用市政給水管網的壓力，利用初估法來對低區層數進行計算，科學對靜水壓力進行劃分，通過豎向對給水管網進行劃分區域，可以有效的避免底層衛生器具承受過大的靜水壓力。

2 高層建筑熱水系統

在建筑給排水技術中，熱水供應技術屬于技術較為薄弱的環節。隨著建筑標準的不斷提高，當前熱水供應工程具有普及性，這也有效的帶動了熱水供應技術的發展。在熱水系統中，水通常的加熱方式有兩種，即直接加熱和間接換熱。熱水鍋爐加熱設備管理通常會采用燃氣熱水鍋爐和燃油熱水鍋爐。當前全自動高效熱水鍋爐的研制成功，有效的確保了熱水鍋爐安裝在建筑中的安全，對南方無熱力管網的地區具有較好的適用性。近年來，在直接加熱方式中，太陽能的應用也取得了較好的成效。通過技術的不斷改進，當前我國在間接加熱方式主要采用蒸汽和熱水作為熱媒，通過提高熱媒和被加熱水的流速來確保放熱系數的提升，從而達到對傳熱效果的改善。同時導流型容積式熱交換器、半容積式熱交換器、半加熱式熱交換器也開始在二次加熱中進行應用。因此在高層建筑熱水系統設計過程中，需要對設備的安全性、先進性、經濟性進行綜合考慮，確保設計方案的最優化。

在高層建筑室內給水和熱水系統中，由于其會有較大的靜水壓力產生，這樣管道及配件則會承受較大的壓力，因此為了確保管道及配件工作強度的降低，減少維修費用，則需要對高層建筑熱水系統進行經濟合理的豎向分區。熱水系統的豎向分區需要與冷水系統的分區范圍相同，而且各區的水加熱器及貯水器的進水則要與同區的生活給水系統進地專管設置來確保供給需求。利用專管供給，從而有效的確保冷熱水的壓力平衡，為冷熱水混合龍頭的出水溫度調節帶來較好的便利，同時也能夠為管理帶來較多的方便。

在采用集中熱水供應的高層建筑中，應該設置熱水回水管道，確保熱水在管道中順暢的循環，從而減少水資源的浪費。在對需要熱水及時供應的高層建筑中，需要做好支管的熱水循環，如果戶內無法設置支管，則管道的長度應該適當的控制，以更好的控制水溫，減少浪費。

3 高層建筑消防給水系統

因為高層建筑在單位面積上的人員數量多，空間有限，所以火災隱患眾多，一旦發生火災，將會迅速的蔓延，造成極大的人員傷亡和經濟損失。由于高層建筑的高度受到限制，在進行人員疏散以及消防救援時增加了很大的難度。對于高度超過10層或者是24米的建筑，已經超出了消防車的救援范圍，所以消防救援主要依靠建筑內的給水設備，所以在高層建筑中，消防給水系統非常重要，其直接關系到高層建筑火災救援的效率。為了加強高層建筑消防安全，應該完善消防給水系統的設計。

為了最大限度的保證高層建筑消防給水的安全性，針對室外消防進水管網應該做好應急防范措施，最少要設置兩條進水管網，并且要獨立引入，一旦其中一條發生故障，其他管道可以及時補充。對于高層建筑消防給水的工作壓力要有詳細的計算，當消防系統運行時最大工作壓力超過0.6MPa時，應該采用獨立的消火栓系統。

常見的穩壓裝置為氣壓給水穩壓裝置，氣壓給水裝置安裝在靠近水池的地方。氣壓給水穩壓裝置的選擇計算方法同上述氣壓給水穩壓裝置，但各項壓力值有區別。這種消防給水無水箱，若該建筑給水采用變頻調速供水或氣壓給水方式，則建筑消防及給水均無水箱。室內系統給水管網應布置成獨立的環狀管網系統，必須保證給水干管和每條消防豎管都能雙向供水。室內環狀管網的進水管不應少于兩條，并宜從建筑物的不同方向引入。消防豎管不宜少于兩條，其布置應能保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時達到被保護范圍內的任何部位。室內消防給水管道應采用閥門分成若干獨立段。當建筑物內同時設有室內消火栓給水系統與自動噴水滅火系統時，室內消火栓給水管網與自動噴水管網分開設置。

4 高層建筑排水系統

排水系統由衛生器具或生產設備受水器、排水管道、通氣管系統、清通氣設備、抽升設備、局部處理構筑物組成。不同性質的污廢水用不同管道排出的體制為排水系統的分流制，排水機制依據技術、經濟兩大因素決定排水采用分流制還是合流制，需做經濟、技術比較。

由于高層建筑的排水系統從排出管至頂層衛生潔具的連接管的立管較長，故衛生潔具的排水到底層排水壓力大，容易使下層衛生潔具發生排水噴濺。又由于衛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產生氣體的正壓，水流在下降過程中，水流方向的后續管道產生氣體的負壓，形成抽吸，均可能使管道系統發生水的噴濺和水封水抽吸，故作者總結認為高層建筑排水系統應需采取下列措施：高層建筑的一、二層應單獨排水；高層建筑的排水管系應加強通氣，保持管系內氣壓平衡；為此，高層建筑的排水系統應采用專用通氣管的排水管道系統或采用新型排水管道系統；高層建筑的排水立管采用乙字彎消能措施；高層建筑污水、廢水應分開設置立管排放，以便于將來廢水回收和污水處理廠進行污水處理。

5 結束語

給排水系統是高層建筑中重要的基礎設施，良好的給排水系統設計不僅能夠為居民提供良好的居住條件，同時消防給水系統也為高層建筑的安全提供了基礎的保障。由于高層建筑自身的特性較多，垂直距離較高，單位面積的居民數量多，所以對于給排水系統的設計水平有較高的要求。隨著科學技術的進步，在給排水系統設計的過程中，新材料、新技術會不斷的應用在實踐中，為提高高層建筑給排水系統設計水平奠定堅實的基礎。

參考文獻

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