高層建筑給水排水管道系統(tǒng)研究

【摘要】著城市人口增加，城市規(guī)模的擴大，城市中土地集約化利用程度越來越高，高層建筑越來越多，而高層建筑給排水工程主要在于管道系統(tǒng)的設(shè)計和布局。本文介紹給排水管道系統(tǒng)的內(nèi)容和特點，在說明面臨問題和設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，重點介紹了冷水管道系統(tǒng)、排水管道系統(tǒng)和消防管道系統(tǒng)的內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；給排水系統(tǒng)；給排水管道

一、高層建筑給排水管道系統(tǒng)的內(nèi)容和特點

1.1 高層建筑給排水管道主要有給水管道系統(tǒng)、排水管道系統(tǒng)和消防給水管道系統(tǒng)組成。因為高層建筑的功能較為復(fù)雜，其建筑給排水管道系統(tǒng)的具體內(nèi)容也相差很大，只是概括介紹基本的組成部分。給水管道系統(tǒng)即位滿足建筑使用者生活和工作所需用水所鋪設(shè)的管道系統(tǒng)，主要有飲用水管道系統(tǒng)、生活其他用水管道系統(tǒng)和輔助用水管道。排水管道系統(tǒng)即為了滿足建筑使用者生活或者工作所產(chǎn)生廢水排放所鋪設(shè)的管道系統(tǒng)，主要有生活廢水管道系統(tǒng)和輔助排水管道。消防管道系統(tǒng)即為了滿足消防需要所鋪設(shè)的管道系統(tǒng)。

1.2 高層建筑給排水管道系統(tǒng)的特點

（1） 源于高層建筑的特點，高層給水管道所承受的靜液壓較高，這樣必然需要選擇高質(zhì)量材質(zhì)的管道。供應(yīng)液壓高有限，這需要分區(qū)供水和二次供水，其給水管道系統(tǒng)布局比較復(fù)雜。

二次供水必然產(chǎn)生管道噪音，為了保證良好的靜音環(huán)境，高層給水管道一般需要附帶隔離消音裝置。

（2）分區(qū)供水和二次供水的給水方式中，水壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)，加上高層同時用水的人數(shù)較多，用水量和排水量都較大，這就需要管道系統(tǒng)中設(shè)置更加科學(xué)高效的調(diào)節(jié)設(shè)備，要求管道系統(tǒng)設(shè)計和布局更加合理。排水管道壓力的不穩(wěn)定決定著高層排水系統(tǒng)必然設(shè)置通氣管道系統(tǒng)或者其他獨立管道系統(tǒng)。

二、高層建筑給排水管道系統(tǒng)面臨的問題和設(shè)計原則

2.1 高層建筑給排水管道系統(tǒng)面臨的問題

高層建筑高度的增加，帶來一系統(tǒng)問題，而給排水管道系統(tǒng)所面臨的問題主要有。

（1）高層建筑給排水量巨大，為了保證給水排水工程的安全和質(zhì)量，給排水系統(tǒng)一般選擇垂直分區(qū)處理的方案。這就需要面臨分區(qū)方面的選擇。

（2）高層給水系統(tǒng)管道需要面臨因給水設(shè)備開機和加速而產(chǎn)生的水錘現(xiàn)象，這種沒有規(guī)律的水壓增加情況，對管道材質(zhì)選擇和管道不就帶有很大影響。

（3）排水管道中輔助透氣管道的設(shè)置和防止排水設(shè)備破壞的水封設(shè)計都是管道系統(tǒng)需要解決的問題之一。

（4）消防系統(tǒng)中。如果外加補充水壓達不到消防要求時，內(nèi)部管道系統(tǒng)就需要設(shè)計自救設(shè)置。

（5）大量管道系統(tǒng)的鋪設(shè)給檢查和維護帶來一系列問題，需要重點考慮檢查井的布局和設(shè)計。

2.2 高層建筑給排水管道系統(tǒng)設(shè)計原則

（1）管道設(shè)計的符合性原則

高層建筑管道系統(tǒng)設(shè)計涉及的方面更多，可能影響的方面更廣泛，如果出現(xiàn)問題，出現(xiàn)的問題將會更多且復(fù)雜。那么，高層建筑管道系統(tǒng)設(shè)計就更需要符合《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》的各項要求。需要嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范的各項要求，絕對不能出現(xiàn)低于規(guī)范要求的設(shè)計。任何一個設(shè)計的缺陷都可以影響高層使用者的生活或者工作，甚至生命財產(chǎn)安全。

（2）管道設(shè)計的實用性

高層管道系統(tǒng)設(shè)計首先要滿足使用，也就是秉承冷水供應(yīng)與熱水供應(yīng)并重，供水的水量 、水壓與水質(zhì)并重，設(shè)計時，不能只關(guān)注某個方面和忽略另外的項目，做到滿足使用者各方面的需求。

（3）管道系統(tǒng)設(shè)計具有環(huán)保型和前瞻性。

當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的里面深入到各個行業(yè)，建筑節(jié)能是很重要的一方面，在設(shè)計管道時，需要考慮節(jié)約用水，杜絕浪費等方面的因素，同時，做到節(jié)能環(huán)保也是設(shè)計人員需要解決的問題。當(dāng)前，有關(guān)環(huán)保節(jié)能設(shè)計的發(fā)展比較快，例如中水系統(tǒng)、雨水處理系統(tǒng)等、這些設(shè)計與美學(xué)的結(jié)合等，這些理念和做法都是具有科學(xué)道理的，在設(shè)計時，需要照顧這些前瞻性的設(shè)計理念。

三、主要管道系統(tǒng)的研究

3.1 冷水管道系統(tǒng)

冷水供應(yīng)管道是管道系統(tǒng)中最重要也是最大的一部分，冷水管道系統(tǒng)布局也和具體的供水方式有關(guān)。根據(jù)冷水管道系統(tǒng)布局和設(shè)備不同，可以將供水方式分為串聯(lián)、 并聯(lián)、 減壓水箱和無減壓水箱的減壓給水等幾種常見的方式。串聯(lián)供水方式這種方式所需要的管道系統(tǒng)比較簡單，管道較短，水泵所需揚程可以不大。缺點是其中一段沒有水，會影響所有上面樓層的用水情況。并聯(lián)給水方式這樣的管道系統(tǒng)布局便于管理水泵，故障維修時，停水影響面也比較小，不過，水泵所需要揚程較大。減壓水箱給水方式是比較老舊的供水方式，一般在高層設(shè)置水箱，以水箱為緩沖裝置布局管道，水泵統(tǒng)一管理，統(tǒng)一給水箱供壓。不過這樣的管道系統(tǒng)布局使得高層頂部結(jié)構(gòu)荷載太大，帶有一定的安全隱患。并且超高層不能使用該公司模式。當(dāng)前比較常用的是無減壓水箱供水方式。管道系統(tǒng)中，用減壓閥代替原有的減壓水箱，這樣的管道系統(tǒng)布局比較簡單，沒有結(jié)構(gòu)荷載方面的問題。

3.2 高層建筑排水系統(tǒng)

當(dāng)前，高層建筑排水系統(tǒng)一般為立管排放，管道系統(tǒng)中又存在氣、液兩相。這樣結(jié)構(gòu)會造成水流很大且不穩(wěn)定，極易在流量較大時因形成水塞而破壞地漏水封，造成排水管道系統(tǒng)中臭氣外溢，進而影響室內(nèi)空氣。高層排水管道系統(tǒng)管道比較長，設(shè)計復(fù)雜，如果出現(xiàn)排水管道堵塞，檢查、維修都很困難，造成的影響也很惡劣。故而，高層建筑排水管道設(shè)計應(yīng)該注意一下內(nèi)容。

（1）排水管道內(nèi)壓力不穩(wěn)定，排水管道需要被固定，且固定方式可靠牢固。

（2）有些排水水位高于衛(wèi)生器具或者其他排水設(shè)備時，需要設(shè)計必要的輔助設(shè)置進行排放。

（3）高層建筑排水建議使用橫向分區(qū)布局，即一段排水系統(tǒng)只供一部分樓層使用。尤其注意的是，樓層大于20層時，1-3層需要設(shè)置專門的排水管道。

（4）生活污水管道和雨水流通管道宜采用分流制。

總之，高層建筑給排水管道系統(tǒng)在原有要求的基礎(chǔ)上，因高度的增加，增加了許多特殊的要求。這需要所有設(shè)計和施工人員特別注意。

參考文獻：

[1]《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》 GB50015- 2003 （ 2009 年版）.

[2]《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50016—2006.

[3]《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50045—95 （ 2005 年版）.

作者簡介：

韓琪，男，1987年9月，漢族，助教，本科（在職研究生）， 研究方向：建筑施工技術(shù)、工程造價和建筑設(shè)。