淺析高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計

覃 川

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，建筑行業(yè)出現(xiàn)了新的變化，高層建筑逐漸興起。相較于普通建筑，高層建筑設(shè)計和施工難度更大，技術(shù)要求更高，尤其是給排水系統(tǒng)設(shè)計。調(diào)查研究表明，現(xiàn)階段高層建筑給排水系統(tǒng)在設(shè)計和施工過程中存在許多問題，包括給排水系統(tǒng)設(shè)計不完善、預(yù)埋洞口位置設(shè)計不準(zhǔn)確、土建施工與給排水施工配合度不高等，這些問題不僅導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)承載力下降，而且對給排水工程的施工質(zhì)量和使用功能造成影響，不利于建筑行業(yè)的長遠發(fā)展。因此，文章簡要介紹了高層建筑給排水工程特點，并對高層建筑給排水設(shè)計進行了具體分析，希望能為相關(guān)行業(yè)提供一定參考[1]。

1 高層建筑給排水工程特點

（1）高層建筑樓層很高，在這種情況下，給水系統(tǒng)靜水壓力較大。在建筑給排水設(shè)計規(guī)范中對分區(qū)靜水壓力進行了規(guī)定，要求其不能超過0.45MPa，所有分區(qū)最不利用水點都要符合這一要求。如果沒有做好供水系統(tǒng)的分區(qū)工作，不僅容易損壞給排水系統(tǒng)管道及相應(yīng)配件，而且不方便日常用水。因此，在進行給排水系統(tǒng)設(shè)計時，必須對豎向分區(qū)進行合理規(guī)劃，確保所有分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處靜水壓不超過限制范圍，以此確保給水系統(tǒng)運行的安全性。

（2）高層建筑中存在大量動力設(shè)備，管道震動比較強烈，從而易產(chǎn)生噪音。因此，在設(shè)計給排水系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)采取合理措施解決這一問題。例如，使用靜音管道、使用管道隔振吊架等。

（3）高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能較多，很容易引發(fā)火災(zāi)問題，因此必須確保消防系統(tǒng)的可靠性。除此之外，當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，其蔓延速度很快，需水量也比較大。因此，在設(shè)計高層建筑消防系統(tǒng)時，必須嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范進行，綜合考慮不同類別建筑的內(nèi)外消防水量，確保給消防系統(tǒng)具有穩(wěn)定的壓力。

（4）高層建筑排水設(shè)施數(shù)量比較多，因此，排水管必須具備足夠的排水能力，同時還要進行通氣立管的設(shè)置，用于處理生活污水。一般來說，塑料管材在普通高層住宅給排水系統(tǒng)中比較常用，而高層商業(yè)建筑則需要使用柔性排水鑄鐵管管材。

（5）高層建筑屋頂面積不大，通常采用重力流系統(tǒng)作為高層建筑的雨水系統(tǒng)，但是高層建筑樓層高，雨水流壓力較大，在進行雨水管管材的選擇時，需要對其承壓能力進行重點考慮。如果裙樓面積較大，還可以根據(jù)實際情況選用虹吸排水系統(tǒng)作為其雨水系統(tǒng)[2]。

2 高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1 消防水箱設(shè)置和消防系統(tǒng)設(shè)計

（1）在給排水系統(tǒng)設(shè)計過程中，消防水箱通常設(shè)置在最高的建筑屋頂處，但是在地形的影響下，最高的建筑屋頂可能并不是小區(qū)最高處。如果發(fā)生火災(zāi)，盡管初期火災(zāi)撲滅效果較高，但是往往很難有效撲滅中后期火災(zāi)。因此，設(shè)計師必須在小區(qū)最高處進行消防水箱的設(shè)置。在這一點上，給排水系統(tǒng)設(shè)計師和建筑規(guī)劃人員需要加強溝通與交流，做好相關(guān)計算工作，從而對小區(qū)位置最高點進行準(zhǔn)確確定。在對小區(qū)最高位置點進行確定時，應(yīng)當(dāng)將小區(qū)屋而不是建筑凈高作為計算依據(jù)。

（2）許多設(shè)計人員將生活用水水箱和消防用水水箱進行合并設(shè)置，在這種情況下，生活用水很難在合用水箱中占據(jù)一半以上。同時，水箱內(nèi)部的水更換周期較長，導(dǎo)致水中余氯缺失現(xiàn)象嚴(yán)重，水中容易滋生細菌，這對于人們生活用水的質(zhì)量有著很大影響。除此之外，在進行消防管網(wǎng)試水時，經(jīng)常存在閥門關(guān)閉不嚴(yán)的情況，消防管網(wǎng)中的水會向水箱中滲漏，導(dǎo)致生活用水受到污染。因此，生活水箱與消防水箱最好分開設(shè)置。

（3）在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中，自動噴水滅火系統(tǒng)屬于設(shè)計重點，需要設(shè)計人員重點關(guān)注，其設(shè)計步驟主要包括：第一，走道噴頭。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，噴頭數(shù)量不能超過8個。在自動噴水系統(tǒng)設(shè)計過程中，配水管管徑過大是經(jīng)常出現(xiàn)的問題，因此，設(shè)計人員需要噴頭設(shè)置在配水支管處，并做好與暖通管線、電線布置的協(xié)調(diào)工作；

第二，自動噴水滅火系統(tǒng)配水管入口的減壓設(shè)計。首先，設(shè)計人員需要對建筑高度、水力損失參數(shù)等進行綜合性考慮，其次，在完成自動噴水滅火系統(tǒng)平面布置工作后，還要計算并核對水泵揚程，在此基礎(chǔ)上對配水管入口處壓力進行確定，做好減壓設(shè)計工作；

第三，自動噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置設(shè)計。首先，在對自動噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置的型號進行確定時，需要計算出試水接頭出水口的流量系數(shù)，然后嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定裝置型號；其次，在末端試水裝置型號確定后，還要采取間接排放的方式進行排水管設(shè)計，防止排水漏斗內(nèi)部的氣體進入到房間內(nèi)；

第四，信號閥設(shè)計。信號閥需要在報警閥出口位置進行設(shè)計，以免給排水系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障；

第五，消防增壓泵設(shè)計。首先，合理設(shè)置增壓泵流量，確保其滿足一股水柱的流量要求。其次，控制好增壓泵揚程，以免出現(xiàn)揚程太大或者太小的情況。在條件允許的情況下，還可以將水箱位置適當(dāng)調(diào)高，或者進行加壓裝置的增設(shè)；

第六，自動供水時報警閥設(shè)計。在自動噴水泵運行后，報警閥也會隨之迅速進入工作狀態(tài)，警鈴需要在值班室或者管理室進行安裝，便于及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)[3]。

2.2 節(jié)水設(shè)計

現(xiàn)階段，高層建筑給排水系統(tǒng)在節(jié)水設(shè)計上也存在一些問題。首先，沒有有效利用市政水壓的優(yōu)勢，在供水過程中過度依賴水泵加壓。在這種情況下，供水成本、供水能源等都會大大增加。因此，對于高層建筑的低樓層，設(shè)計師需要對市政水壓進行合理利用，降低供水成本和供水能耗；其次，不重視建筑物內(nèi)部熱水管道的保溫設(shè)計。在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計過程中，對于熱水管道的保溫設(shè)計是設(shè)計人員容易忽視的方面，或者沒有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行保溫設(shè)計，大大增加了管道耗熱量，導(dǎo)致蒸汽、電力浪費現(xiàn)象嚴(yán)重。

2.3 水壓問題

（1）當(dāng)室內(nèi)水壓過高時，管道、衛(wèi)生器具的使用壽命會受到較大影響。設(shè)計人員在分區(qū)給水設(shè)計過程中沒有對各方面因素進行綜合考慮，大多利用機型較為單一的主泵進行供水，在這種情況下，即便水泵機組具備調(diào)速變頻功能，室內(nèi)水壓過高現(xiàn)象也得不到有效改善。因此，在進行水壓設(shè)計時，設(shè)計人員需要將水泵機組分成高壓和低壓兩個部分，不同區(qū)域進行獨立水泵管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建，減少和消除室內(nèi)水壓過高問題。

（2）室內(nèi)水壓過低主要由兩方面因素造成：供水處給水水壓過低、住戶用水量過大造成水壓降低。因此，設(shè)計人員需要了解和熟悉高層建筑供水系統(tǒng)運行情況，考慮到高層住戶的用水需求，在此基礎(chǔ)上針對用水高峰期水壓過低問題，采取合理有效的增壓措施進行解決，確保高層建筑室內(nèi)給水系統(tǒng)正常運行[4]。

2.4 雨水系統(tǒng)設(shè)計

（1） 高層建筑屋面、陽臺雨水排出問題。在遇到暴雨天氣時，屋面雨水經(jīng)常會造成雨水管滿流，從而形成壓力流系統(tǒng)，陽臺雨水不會通過雨水管流出，會形成重力流系統(tǒng)。因此，在高層建筑屋面、陽臺雨水排出設(shè)計過程中，如果采取組合方式，很容易導(dǎo)致陽臺反水問題出現(xiàn)。在雨水系統(tǒng)設(shè)計過程中，雨水斗設(shè)計面積往往大于實際匯水面積，在雨水管內(nèi)部很難有壓力流形成，甚至引發(fā)地層陽臺反水問題。因此，設(shè)計人員需要根據(jù)實際情況，適當(dāng)將拐彎后的雨水管型號加大，避免此類問題出現(xiàn)。

（2）雨水排水管材的選用問題。金屬管、塑料管以及鋼塑復(fù)合管等承壓能力較強的管材是較為合適的雨水排水管材料。嚴(yán)禁使用污廢水系統(tǒng)排水管材作為室內(nèi)雨水管。屋面排水能力具有相對性，如果雨水無法通過屋面溢流工程金屬及時排出，會導(dǎo)致重力流排水管向著壓力流轉(zhuǎn)變，在這種情況下，最好選用承壓塑料管以及耐腐蝕的金屬管作為高層建筑屋面雨水排水管材料[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，社會經(jīng)濟的發(fā)展帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展。近年來，隨著城市化進程的不斷推進，城市高層建筑數(shù)量越來越多，人們對建筑功能以及質(zhì)量也提出了越來越高的要求。給排水系統(tǒng)工程雖然不屬于建筑主體工程，但是卻與人們的日常生活有著密切聯(lián)系?，F(xiàn)階段，高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計還存在一些問題，不利于高層建筑使用功能的發(fā)揮。因此，設(shè)計人員需要深入研究高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計，綜合考慮影響高層建筑給排水系統(tǒng)運行的各方面因素，并采取科學(xué)合理的措施進行解決，不斷提高給排水系統(tǒng)設(shè)計水平，以此實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

[1] 李濤，王勁松.淺談解決高層綠色住宅給排水問題的措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（3）：238.

[2] 李津.高層建筑給排水消防設(shè)計研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2018（6）：18.

[3] 李全貴.分析高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計要點[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（8）：196.

[4] 韋耿新，莫榮鋒.高層建筑給排水工程設(shè)計常見的問題及解決對策[J].科技風(fēng)，2017（21）：66.

[5] 馮長文，楊軍.高層建筑給排水專業(yè)設(shè)計及施工要點[J].低碳世界 ，2017（29）：166.