關于高層建筑給排水工程的設計分析

摘 要：隨著我國城鎮化建設的加快，城鄉人口聚集的增多，城鎮高層建筑的規劃也都在普及。同時，對于這些高層建筑給排水工程的要求也變得越來越高。合理的優化對高層建筑給排水工程的設計，是當下給排水科學與工程專業的一項重要內容。

關鍵詞：高層建筑；給排水；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.105

1 高層建筑給排水工程的特點

高層建筑的給排水工程大體上和多層建筑、低層建筑的給排水工程是相差不大的，因為其樓層較多，高度大，在工程施工中難度也較大[1]。所以在高層建筑的給排水設計時要優先考慮這些問題，在做到各種設計施工符合規范要求下，發揮節能減排，方便合理的特點。

（1）高層建筑尤其是民用建筑，居住人員較多，人群密度大。若給排水系統發生故障，則受到影響的人數眾多。所以，在高層建筑的給排水的設計中，不僅要求系統能夠正常運行，而且要求采用分區設計，使各個分區的給排水系統獨立運行。若是一個系統出現問題，不至于影響整個建筑區域的使用，在給排水設計中還應該能使關鍵的設備便于維修更換。

（2）高層建筑的樓層較高，管道內的水壓和流量也較大，在系統運行中產生的噪音和震動也較大。在給排水設計中，不僅要合理規劃系統管網的分配和走向，對于給水管和排水管的材料，還要根據不同環境下有不同的考慮。由于高層建筑排水量較大，在排水管道設計中要采用強度較高的材料（一般以U-PVC材料為主），在接頭和彎道處也應該采用軟性連接。

（3）高層建筑的消防水系統尤為重要，高層建筑本身是一個相對封閉的空間，一旦發生火災，逃生非常困難。因此高層建筑中的消防系統應進行合理有效的豎向分區，在設計時應遵循“立足自救”的原則。

2 高層建筑給水系統的設計分析

由于市政供水管網的水壓無法滿足城市高層建筑的用水需要，所以在給水系統中一般采用分區給水這一原則[2]。即較低樓層的用戶用市政管網直接供水，較高樓層的用戶用增壓水泵的方式進行供水。

高層建筑的給水方式有很多，一般有高位水箱給水方式、氣壓水箱給水方式、減壓分區給水方式和變頻泵給水方式。不同地區可根據不同的特點采取不同的給水形式，有的工程設計中也會把幾種形式相結合來使用。

（1）高位水箱給水方式。這種給水系統主要就是水箱和增壓泵組成。通常有并聯和串聯兩種方式，并聯方式的增壓泵放置在地下室或車庫，水箱分別放置在各個分區，這種方式的優點就是各個系統互相獨立，若某區故障停止供水，則其他區域不受影響。而且水泵集中安裝，便于維護管理。缺點是要求水泵的功率較大，數量較多，且分區水箱占有了樓層的面積，影響整體的經濟效益；串聯方式的增壓泵和水箱分設在各區，低區的水箱兼做高區的水池使用，這種方式的優點是系統勿需設置高壓管線和高壓水泵，但高區供水的安全性較差。兩者共同特點是高位水箱長期擱置會產生二次污染。目前高位水箱給水方式采用率越來越少。

（2）氣壓水箱給水方式。氣壓水箱給水方式在設計過程中一般配合減壓閥一起使用。氣壓水箱擱置在地下室或車庫中，通過氣壓水箱的壓力配合通過各分區的減壓閥分別供給不同分區的用水。這種給水方式的優點是只需要一個氣壓水箱就可以了，不僅節省了成本還節約了樓層面積。而系統管網也相對簡單。缺點是氣壓水箱儲水量小，水泵起停頻繁，水壓不穩定。運行費用較高。這種給水形式一般不適用于高層建筑生活給水方式，消防系統多有采用。

（3）減壓分區給水方式。減壓分區給水方式和高位水箱的結構類似，區別在于，減壓分區給水方式是由一個水泵把整個建筑的全部用水量送到樓頂的高位水箱，再由高位水箱分送至各自的減壓水箱或減壓閥。這種方式的優點是水泵用量少，設備費用較低。缺點是需要水泵的功率較大，運行成本高，且加壓閥的穩定性較差，供水安全性低。樓頂的水箱容積較大，對于建筑的抗震和結構不利。而且樓頂總水箱一旦出現故障，整個樓層的供水都會受到影響。目前此種方式采用較少。

（4）變頻泵給水方式。變頻泵給水方式不需要高位水箱，是在各分區放置一定的變頻泵來提供和控制各分區的動力，一般的變頻泵集中放置在地下室或車庫。這種給水方式的優點是各區獨立供水，互不干擾，變頻水泵集中放置，便于檢修和查看。不需要高位水箱，能夠減少二次污染。缺點就是變頻泵的數量要求較多，采購成本上升，此外，變頻泵維修起來也較為復雜，需要專業的人士進行檢修維護。隨著變頻技術的不斷發展和廣泛應用，這種給水方式目前也較多的用在高層給水系統中[3]。

3 高層建筑排水系統的設計分析

高層建筑中的污、廢水可以合流排放，也可以分流排放，根據不同的工程設計來采用不同的形式。民用高層建筑多采用污、廢、雨水分流排放的方式。

（1）排水管道的布置和敷設。在布置和敷設排水管道時，要盡量用最短的管線使污水排出室外。排水管道盡量不要經過墻體變形縫、伸縮縫、沉降縫，管道與墻體要保持一定的距離，便于之后的故障檢修。在設計時要多多注意排水管的穿過墻體時的預留孔。

（2）通氣立管的設置。目前建筑排水系統中采用較多的有伸頂通氣管、不伸頂通氣管，獨立設置通氣立管、通氣支管等。高層建筑中，因排水管路較長，管道內有毒氣體難以自行排出，影響排水穩定，因此在排水系統中，多采用獨立設置通氣立管與大氣相通，保障管道內壓力穩定。

目前我們國家越來越重視節能減排舉措，在高層建筑中的生活污水和雨水排放后，利用生物化工技術經過處理后，可以形成符合標準的中水。這樣大大減少了水資源的浪費，增加了經濟效益和社會效益。

4 結語

隨著城鎮化水平的提高，高層建筑的要求也越來越精細。高層建筑的給排水設計也應隨著科技的發展，在技術和方法上不斷提高和創新。由于高層建筑的結構復雜，難度較大，需要我們的從業人員能夠依托于自身的專業，全面分析當下的人們所需求的生活方式，合理有效的提升給排水系統的設計水平。

參考文獻：

[1]袁天鵬.談高層建筑給排水施工技術要點[J].施工技術，2013（06）.

[2]余興章.節能理念在高層建筑給排水工程設計中的滲透研究[J].給水排水，2014（02）.

[3]徐化新.高層建筑給排水系統設計的探討[J].河南建材，2008（03）.

作者簡介：蘇奎然（1995-），男，山西陵川人，本科，學生，研究方向：城市建筑給水與排水。