略論高層建筑給水排水工程設計問題及優化策略

梅鵬遠

[摘要]本文分析了雨水系統設計中給水方式、污水系統設計中的相關問題，同時提出要加強節水龍頭的設計、中水系統的設計、變頻水泵的設計等高層建筑給排水節能設計策略。

[關鍵詞]高層建筑；給水排水；工程設計；優化策略

隨著城市建設的快速發展，高層建筑成為了城市建筑中的主要建筑形式，高層建筑在為廣大人民群眾提供便利生活的同時也為城市給排水工作提出了更高的要求。以往的低層建筑給排水工程的設計相對簡單，其雖然在基本理論和設計方法上與高層建筑基本一致，但是也高層建筑層數的增多而有所不同。高層建筑結構相對復雜，層數較高，高度較大，因此，在設計建筑給排水時就要有針對性，符合高層建筑給排水設計的相關要求。

1.高層建筑給水排水工程設計問題

1.1雨水系統設計中的問題分析

高層建筑的雨水排除是給排水設計中需要重點考慮的問題，陽臺雨水和屋面排水的設計尤其重要。一般在設計屋面雨水排除時，會按照重現期一年進行設計，因此如果遭遇了大于設計強度的暴雨災害時，屋面雨水在管道內就會形成壓力流系統；而陽臺雨水不會造成管道內的滿流情況，其會形成為重力流系統。針對這種情況，如果對陽臺雨水和屋面雨水進行混合，而同時排出，那么如果遭遇大于設計標準的暴雨時，雨水管道內就會形成滿流，從而導致陽臺通過地漏的反水情況。可見，進行陽臺與屋面的同時混合排水，其最大缺點就是在遭遇大于設計強度的暴雨時，陽臺雨水無法及時排除。但在實際設計中，雨水斗能夠承擔的匯水面積達不到重現期一年時的允許匯水面積，因此，壓力流在雨水管內形成的幾率很低，但是其也不能夠阻止陽臺反水現象，因此，設計時可以將拐彎后的雨水管道的型號做出調整，即放大一號。

1.2給水方式的選用問題分析

在選擇高層建筑給水方式時，首先要確定高層建筑的豎向分區，之后才能夠進行給水方式的選擇。給水方式的選擇需要遵循一定的原則，也就是要以經濟合理、技術先進、供水安全等為前提。高層建筑給水可以根據市政管網壓力的大小和建筑物的所處位置予以確定。在建筑物的下層建筑中，如地下室、裙房以及附屬用房等建筑的供水中，就可以選擇市政管網直接供水的方式，其可以起到節約能源、節省基建部分的投資以及運行管理方面的費用等作用。另外，在使用市政管網進行建筑給水時，最重要的就是應該對需要供水的房間的性質和功能以及管網的供水壓力進行考慮，務必符合相關要求。如，建筑物的高度低于100m時，通常可以采用市政管網直接供水，而對于建筑的中區和高區則可以采用調速渠進行供水，這也就是高層建筑垂直分區并聯供水系統。在各分區內，為減少二次污染的產生以及穩定水壓，可以設置減壓閥進行局部的壓力調整，此方法不需要設置高位水箱，也是目前眾多選擇中，效果較好的供水方式之一。

1.3污水系統設計中的相關問題分析

高層建筑中給排水設計中的污水設計問題應當引起足夠重視。其中包括兩方面內容：首先就是高層建筑塔樓污水的排除問題。如果二室或二座以上塔樓污水通過雨水立管集中后，匯合人一根總管，然后再由裙房同時排出，這種方法有一定的不利之處。因排水系統的可靠度無法保證，如果將雨水過于集中，一旦總管損壞需要檢修時，其影響面會很大；其次是不設技術夾層的問題。在高層建筑中，結構轉換層梁的高度和寬度一般均大于標準層，而轉換層梁會影響到衛生潔具的布置以及污水管的布置，如果潔具的布置與標準層相同，那么潔具的排水管就有可能跟轉換梁產生沖突，因此，這一問題需要特別注意。

2.基于高層建筑給排水節能設計策略

節能降耗已成為當今世界發展的主題。因而在高層建筑給排水設計中，除了做好給排水設計外，還應對其做好節能設計。以下筆者分別從中水系統的設計、節水龍頭的設計以及變頻水平設計三方面做出分析。

2.1節水龍頭的設計

高層建筑給排水關系到人們的生產和生活，在如今水資源日益緊缺的背景下，做好高層建筑的給排水節能設計正當其時。節水與閥門的質量和型號等有密切關系，所以在對高層建筑進行給排水節能設計時，要關注于節水閥門的選擇。在水壓相同的情況下，節水龍頭相對于普通龍頭更能夠減少水的流失，減少浪費。高層建筑給排水的節能要從高層建筑給排水工程特點、給水方式、水設計、節能設計等方面認真研究和實踐，為人們設計出更新、更好的建筑，從而從根本上確保節水設計取得成效。

2.2中水系統的設計

所謂中水系統，就是將污水、雨水等經過一定的處理，使水質達到一定的指標后，為人們利用的一種水循環過程，例如利用設計的中水系統將污水和雨水處理后，用于澆樹、洗車等。由于成本低且環保效果好，因而我們必須做好中水系統的設計。在設計過程中，作為設計人員必須對其用途有一個全面的認識，結合以往經驗確定中水處理工藝和供水方式，并充分考慮其帶來的經濟效益，最大化的確保設計的科學性。

2.3變頻水泵的設計

變頻設計也是實現高層建筑給排水節能的有力方式，變頻器上一般都具備閉環控制功能，其可以根據壓力信號進行自動控制運行，使其達到供水水壓的恒壓。利用變頻器可以改變水泵的轉速，有效調節水泵的流量和壓力，實現節水設計。

3.結語

綜上所述，高層建筑給排水設計要滿足水量、水質和水壓的要求，并根據這些要求進行優化設計，提高用水的安全性和經濟性，最大程度實現建筑節能和減少運行費用。