高層建筑中的給排水設計要點分析

劉唯

（南寧市瀚云建筑設計有限責任公司 廣西南寧 530000）

如今，城市中的高層建筑越來越多，這雖然是城市與經濟發展的必然趨勢，但其給排水設計將面臨很大的問題，必須滿足各房間用水要求，并盡可能的降低能耗，減少浪費，實現建筑良好使用和發展要求。

1 工程概況

某高層建筑項目規劃總用地面積在1.2萬m2左右，建筑面積約為21.5萬m2，地上71層，設6層地下室，總高為302m，是一座集酒店、辦公、商場為一體的超大型綜合建筑。其中，酒店、辦公和商場的建筑面積分別約為4.5萬m2、8.6萬m2和2.4萬m2。建筑地下主要為車庫和設備房，地上1層至地上3層為商場，地上4層至地上9層為酒店，地上10層至地上25層為客房，其余均為辦公用房。現圍繞該項目實際情況，對其給排水設計作如下分析。

2 建筑給水設計

2.1 豎向分區

以各供水點實際水壓要達到0.15MPa以上，但不能超出0.45MPa的要求為依據實現分區供水，具體分區情況如下所示。

（1）對于地下室和裙樓，采用市政管網直接進行供水，不設額外的水箱，設計流量為12.0L/s[1]。

（2）對于塔樓和裙樓的酒店區，1#分區為負2層，設120m3水箱，由市政管網直接供水，設置變頻裝置作為備用，設計流量為8.5L/s；2#分區為地上4層至地上9層，設160m3水箱，由前置設備進行供水，設計流量為17.0L/s；3#分區為地上11層至地上18層，設80m3水箱，由水箱和減壓閥進行供水，設計流量為14.3L/s；4#分區為地上19層至地上25層，設80m3水箱，由水箱和減壓閥進行供水，設計流量為14.3L/s。

（3）對于塔樓的辦公區，5#分區為地上26層至地上33層，設50m3水箱，由水箱和減壓閥進行供水，設計流量為4.5L/s；6#分區為地上34層至地上41層，設50m3水箱，由水箱和減壓閥進行供水，設計流量為6.7L/s；7#分區為地上42層至地上48層，設50m3水箱，由水箱直接供水，設計流量為4.5L/s；8#分區為地上49層至地上56層，設60m3水箱，由水箱與減壓閥進行供水，設計流量為5.7L/s；9#分區為地上57層至地上64層，設60m3水箱，由水箱與減壓閥進行供水，設計流量為4.5L/s；10#分區為地上65層至地上71層，設60m3水箱，變頻調速加壓供水，設計流量為6.7L/s[2]。

2.2 管材

水泵到水箱，以及高位水箱，其水管應使用加厚處理的不銹鋼管，用卡箍進行連接，公稱壓力按2.50MPa控制；其它均采用薄壁式不銹鋼管，用卡箍及環壓等進行連接，公稱壓力按1.60MPa控制。

2.3 給水系統選擇

2.3.1 串、并聯給水

對本高層建筑而言，其樓層眾多，避難層可布置水箱，采用串聯給水方式。該方式從高層建筑角度講，能減少豎向立管的布置，節省大量管井與機房占地面積，降低給水泵及管配件等的壓力，保證系統安全性與經濟性。為對系統壓力進行有效控制，一般會用到減壓閥，但如果減壓閥失去作用，則會造成串壓，嚴重影響管配件實際運行，因此分區高度需要保證合理性。因常見管道及管件壓力不得超過2.5MPa，所以在串聯系統當中，各級壓力也應控制在2.5MPa以內，作為水箱設置主要依據[3]。

并聯系統給水泵通常設于地下，需要占用一層樓層的面積，各層的運行能夠實現獨立，且設備的布置也相對集中，無論是維護還是管理都十分方便，但立管的數量較多，水泵壓力很高，故要充分結合建筑的避難層，布置相應的水箱及水泵。基于此，在使用前要通過綜合分析和對比才能確定，建議以串聯系統為主。

2.3.2 重力、變頻供水

變頻供水是對水池與水箱中的水進行加壓后滿足生活用水，因要使用電力才可以達到供水要求，而水箱則要憑借重力來進行供水，后者明顯更為可靠和安全，變頻調速給水系統如圖1所示。然而，在一些特殊的樓層，需要借助變頻給水泵進行供水[4]。

圖1 變頻調速給水系統

對于本工程而言，在方案設計過程中，因客房處于地上11層至地上25層，如果采用重力式供水，則水箱不能低于地上35層，并安裝減壓閥，容易造成浪費，所以要進行變頻供水，這項技術當前已經十分成熟。但要注意，一方面要做好設備維護，避免因設備故障造成的停水；另一方面要做好水箱清潔，避免細菌大量滋生，破壞水質。

2.3.3 減壓閥和減壓水箱

在超高層建筑的給水設計中廣泛應用，能起到良好的減壓作用，很多設計人員都認為水箱可以降低水壓，無需其它裝置，安全性好。還有一些設計人員認為，減壓閥盡管屬于機械裝置范疇，有出現故障的可能，但并聯設置以后，如果一組要進行檢修，則另外一組也可以順利運轉，解決故障造成的影響。

3 建筑排水設計

3.1 系統分區

（1）對于地上26層至地上71層，在重力排水的基礎上采用降板同層技術，在衛生間管井中，布置通氣和排水立管，同時由器具通氣管進行通氣，使底部三層實現單獨排水。核心筒各角落布置通氣與排水立管，用于滿足在辦公區進行衛生間布置的要求[5]。

（2）對于地上11層至地上25層，在重力排水的基礎上采用隱蔽同層技術，在衛生間的管井中，布置通氣和排水立管，同時由器具通氣管進行通氣，使最低層實現單獨排水。在地上第10層的天花中布置匯合管，與排水管井相連。

（3）對于地下6層至地上9層，裙樓部分用重力排水方式，在衛生間的管井中，布置通氣和排水立管，同時由環形通氣管實現通氣，使首層能夠實現單獨排水。此外，需要注意的是，餐廳廚房中的廢水，由于含油，需要采用隔油器進行處理；地下室部分進行壓力排水，在電梯、洗衣房與水泵房布置集水井，由潛污泵進行加壓，其有效容積應達到要求。

3.2 設計分析

3.2.1化糞池取消

在對環衛部相關管理政策進行調研時發現，本項目所在地區早年未設污水處理廠，對于糞便污水，如果直接排入河流，則會污染水體，為此需要布置化糞池。但現有抽糞車數量有限，每三年才能完成一次抽糞，所以要根據清掏周期對化糞池容積進行計算，由此可得化糞池實際容積應達到規范3～12倍。可見，要對化糞池進行取消，這樣能幫助處理廠的微生物良好生長，提高污水處理水平，并節省近400m2的占地面積，防止抽糞車作業時對環境造成污染和破壞[6]。

3.2.2 排水體制選擇

從本項目角度講，土地資源十分珍貴，但不同專業在豎向布置的管道有很多，在對管道井進行平面布置時，會受到空間方面的限制。管道間距離難以符合安裝需要與維修需要。通過對合流制系統的應用，能減少豎向布置的管道，便于安裝和維修。如果必須使用分流制，必須額外布置一個管系，同時在無法對通氣立管進行共用的場合，應布置專門的立管，使安裝和維護都有很大的不方便。

4 結束語

本項目給排水設計現已順利完成，可以滿足建筑正常使用要求，所用的設計方法具有良好的參考借鑒價值，能有效提高建筑，尤其是高層建筑的給排水設計水平。除此之外，除了要滿足使用功能方面的要求，還要兼顧綠色與環保，比如充分回收和利用雨水，降低給水所需能源等，提高高層建筑的節能性。

[1]陳 雪.高層建筑給排水設計的要點研究[J].山西建筑，2017，43（10）：132～133.

[2]王碩碩.高層建筑給排水設計及施工要點分析[J].住宅與房地產，2017（06）：138.

[3]劉晨晨.高層建筑給排水設計中的問題及解決措施[J].住宅與房地產，2016（15）：43～44.

[4]陳建隆.高層建筑給排水設計要點及施工技術探究[J].江西建材，2016（05）：45.

[5]李劍平.超高層建筑給排水設計若干問題探究[J].居業，2016（01）：80～81.

[6]周君毅.高層建筑給排水專業設計及施工要點[J].江西建材，2015（15）：84+89.