高層建筑室內給排水系統設計探討

1.于俊龍 2.王小濤

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引言

隨著城市化建設的快速發展，高層建筑成為現今的主要建筑模式，同時，隨之而來的問題也增多，主要是高層建筑安全形勢愈發突出，具體表現在給排水設計方面。由于高層建筑的獨特性，一旦發生火災，其受損程度和傷亡程度要遠遠高于普通的建筑，由此可見，高層建筑的給排水設計是建筑工程中的重要內容及關鍵環節，其質量直接關系到人民群眾的生命財產安全。因此，相關設計人員需要給出科學合理的給排水設計方案，完善高層建筑的安全系統，有效避免安全隱患。

一、高層建筑給排水工程的特點

一是高層建筑生活給水和消防系統靜水壓力大，如果只采用一個區供水，不僅影響使用，而且管道及配件容易被破壞。因此，供水必須進行合理的豎向分區，使靜水壓力降低，保證系統的安全運行。

二是高層建筑引發火災的因素多。高層建筑的結構功能復雜，失火可能性較大，失火后也容易迅速蔓延，人員疏散困難。所以，必須設置安全可靠的室內消防給水系統，滿足各類消防的需要，而且消防給水的設計應“立足自救”，方可保證迅速撲滅初期火災，防止重大事故發生。

三是高層建筑的給排水量大。高層建筑給水排水設備的使用人數較多，瞬時的給水量和排水量，若發生停水和排水管道堵塞的事故，影響范圍較大，所以必須具備安全可靠的水源，以及經濟合理的給水排水系統形式，并妥善處理排水管道的通氣問題，以保證供水安全可靠、排水通暢和維護管理方便。

四是高層建筑對防噪聲、防震等要求較高，但室內管道及設備種類繁多、管線長、噪聲源和震源多，必須考慮管道的防震、防沉降、防噪聲、防水錘、防管道伸縮變位、防壓力過高等措施。以保證管道不漏水，不損壞建筑結構及裝飾，不影響周圍環境，使系統安全運行。

二、高層建筑給水系統設計

（一）高層建筑給水方式

市政管網直供。此種供水方式具有許多優點，包括便于安裝及維護、節約能源、降低投資成本、確保水質等。因此當高層建筑樓層處于市政管網壓力供水范圍之內時，在設計時通常采用市政管網直供的方式。然而該種供水方式在持續性及可靠性方面存在不足，因其無法將供水貯備設施設置在建筑內部，所以一旦市政管網斷水，將會導致高層建筑內部停水。水池寅水泵房寅屋面水箱寅用水點供給。此種供水方式新增了一個環節，即水量儲備，因而相對于市政管網直供更具穩定性、可靠性及持續性。然而此種供水方式存在許多無法忽視的缺點，例如不便安裝維護、工程造價偏高、節能效果較差等。此外采用該種供水方式，水泵在工作過程中會有噪音產生，從而影響住戶的居住體驗。由于需要增加相關設施，進而會增加建筑物的整體荷載，這在一定程度上會影響建筑自身的穩定性及安全性。水池寅變頻供水設備寅用水點供給。此種供水方式相較于上述兩種優勢突出，包括供水穩定性與可靠性高、節能效果良好、能有效確保水質等。然而此種供水方式需要多種水泵型號，在技術方面有著更高要求，因而工程造價偏高。

（二）高層建筑給水系統減壓設計

分區設水箱。在高層建筑室內給水系統設計中，分區設水箱的減壓方式能有效確保供水的可靠性，然而由于此種減壓設計需要設置水箱設備，占用一定的建筑空間，同時還會影響到建筑整體荷載，因而通常這種減壓方式不會單獨使用。設置減壓閥。在高層建筑室內給水系統設計中，設置減壓閥屬于較為常見的減壓設計方式。減壓閥的安裝方式一般有2種：1）在立管上安裝減壓閥，這種安裝方式僅需將一組減壓閥設置在立管分區部位即可，因而造價不高，經濟合理。但因為減壓閥需要在立管上進行裝設，因此在維修時會影響到整個樓層用戶的正常用水，可靠性方面存在一定不足。2）在用戶的分支管上裝設減壓閥。相較于在立管上安裝減壓閥，這種安裝方式方便維修，可靠性較高，但需要使用的減壓閥數量較多，導致工程造價偏高。

（三）高層建筑消防給水系統設計

消火栓給水系統設計。根據GB50045—1995《高層民用建筑設計防火規范》（2005版）要求，高層建筑必須進行室內外消火栓系統的設置。通常而言，室內消火栓與室外消火栓分別采用臨時高壓系統與低壓系統，前者一般選用水泵、水池、高位水箱的設計方式，當消火栓最不利點的靜水水壓無法滿足標準要求時，還需進行穩壓設施的設置，位置通常在屋頂部位。值得注意的是，穩壓設施下層不能有住戶，以免因噪聲、振動影響住戶正常生活。針對超壓樓層的消火栓還需進行減壓設施的設置。自動噴淋系統設計。

三、高層建筑排水系統設計

（一）設立透氣管道

高層建筑的排水系統需進行透氣管道的設置。相較于污水進入水管的速度，其排水水管的水流速度會偏小，在壓力的作用下會有正壓區出現在管道底部，而衛生用器由于比較接近管道的底部，因而正壓區的壓力作用會在一定程度上破壞水封，這也是衛生用具產生氣泡上翻現象的原因。在排水系統上進行透氣管道的設置，既能對管道內部氣流量加以平衡，又能有效降低正壓區壓力，避免氣泡上翻現象的出現。

（二）選擇合適的衛生設備

在選擇和布置高層建筑的衛生器具時，設計師需要對該地區人們的生活習慣加以了解，根據衛生間的面積大小及形狀選擇最合適的衛生器具，并做到布置科學，從而便于人們日常使用。在布置高層建筑衛生器具時，排水口位置及坐便器位置是需要設計師重點關注的層面，由于當前坐便器型號不同，對排水口位置的要求也存在差異，因此宜先選好坐便器型號再進行排水位置的預留。

結語

總之，要使高層建筑給排水系統投入使用后能夠安全、穩妥、有效的運行，我們要不斷優化設計體系，改善傳統設計中不合理之處，加強施工管理，提高施工質量，進而完善建筑功能。