淺談高層建筑給水排水系統設計

林鴻

摘要：隨著城市化進程的加快，高層建筑的建設越來越多。同時隨著經濟的發展，人們對生活質量也提出了更高的要求，這也給建筑排水設計質量提出了更高的要求。進入新世紀，建筑物向著層數更多、設備更完善、功能更齊全、技術更先進的方向發展。高層建筑已成為現代化城市的一種標志。相對于多層建筑，高層建筑具有層數多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點，因此，對建筑給水排水工程的設計、施工、材料及管理方面都提出了新的技術要求。為了確保高層建筑的給水排水系統的良好工況，必須采取新的技術措施來滿足各類高層建筑的功能要求。介紹了高層建筑給排水的方式，并就高層建筑給水系統、排水系統的設計進行具體分析。

關鍵字：高層建筑；新型管材；節能節水

隨著城市建設和旅游事業的發展，近年來我國各大中小城市興建和擬建許多十層以上的民用公共建筑以及居民住宅。對于高層建筑來說，它對供水水量、水壓和對供水的安全程度以及對排水的可靠性等方面的要求都很高。因此，高層建筑室內給排水、消防給水工程在設計、施工材料選擇等方面，都比一般室內給排水工程提出了更高的要求。

1.高層建筑給排水管材的選型

在高層建筑給水管的技術運用上，需要對給水管的經濟和技術性能作綜合比較。給水管材在技術上各有其特點，在考慮經濟性的同時，還應注意各種管材的安全衛生、耐熱性、連接方式等問題。管材的選擇是經濟技術的比較過程，技術上應從壓力、溫度、使用環境、安裝方法等方面進行考慮，同時結合業主的要求和住宅的檔次，進行經濟技術綜合考慮后確定。管材可分為金屬管材、塑料管材和復合管材，下面來逐一進行介紹。

1.1金屬管材

1.1.1鍍鋅鋼管。傳統的給水管材一般采用鍍鋅鋼管，由于鍍鋅鋼管易銹蝕，使用壽命短，用于輸送生活用水不能滿足水質衛生標準等缺點，正逐漸被更優秀的管材所取代。

1.1.2銅管。金屬管中最具優勢的是銅管，銅管應用較久，優點較多，管材和管件齊全，接口方式多樣，較多的應用在熱水管路中，目前存在的主要問題在于銅的折出量容易超標。

1.1.3鑄鐵管。給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價低、耐久性好等優點，適合于埋地敷設。缺點是質脆、重量大、長度小等。連接方式一般采用承插連接。卡箍式鑄鐵排水管是一種新型的建筑用排水管材。

1.2塑料管材

1.2.1硬聚氯乙烯管（UPVC）

在世界范圍內，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各種塑料管道中消費量最大的品種。采用這種管材，可對我國鋼材緊缺、能源不足的局面起到積極的緩解作用，經濟效益顯著。

1.2.2芯層發泡管（PSP）

芯層發泡管是采用三層共擠出工藝生產的內外兩層與普通UPVC相同，中間是相對密度為0.7-0.9低發泡層的一種新型管材。在結構上利用了材料力學中Ⅰ型結構原理，具有吸能隔聲效果的發泡芯層。

1.2.3高密度聚乙烯管（HDPE）

高密度聚乙烯管以它的優秀的化學性能、韌性、耐磨性以及低廉的價格和安裝費受到管道界的重視，它是僅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料；

高密度聚乙烯管（HDPE）雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性優良，具有波紋狀外壁、光滑內壁的管材。雙壁管較同規格同強度的普通管可省料40%，具有高抗沖、高抗壓的特性，發展很快。

應用領域：廣泛用作排水管、污水管、地下電纜管、農業排灌管。

1.3復合管材

復合管的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，銅、鋁合金等，非金屬材料大多為塑料。復合管大多是由工作層、支承層、保護層組成。復合管一般金屬管在外側，塑料為內襯；也有的金屬管在中間，塑料在內外兩側，如鋁塑復合管，中間為鋁管或鋁合金管，內外兩側為聚乙烯或交聯聚乙烯；也有的金屬管在內側，塑料在外側，如塑覆銅管等；現在還有雙金屬復合管。

2.高層建筑給排水設計節能節水措施

2.1給水管道減壓節流

在我國現行的《建筑給水排水設計規范》中，雖對給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規定，但這只是從防止因給水配件承壓過高而導致損壞的角度來考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此，壓力要求過于寬松，對限制超壓出流基本沒有起作用。如果設計時沒有考慮這一方面的話會造成極大的水資源浪費。所以，應根據建筑給水系統超壓出流的實際情況，對給水系統的壓力做出合理限定。

2.2控制超壓出流

超壓出流是指給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量大于額定流量的現象。超出的那部分流量未產生正常效益，超壓出流因為不易被人們察覺和認知，故也稱為隱形水浪費。

根據建筑給水系統超壓出流的實際情況，對給水系統的壓力做出合理限定。《建筑給水排水設計規范》第3.3.5條規定，高層建筑生活給水系統應豎向分區，各0.55MPa。而衛生器具的最佳使用水壓宜為0.20～0.30MPa，大部分處于超壓出流。根據有關數據研究，當配水點處靜水壓力大于0.35MPa時，水龍頭流出水量明顯上升。建議高層分區給水系統最低衛生器具配水點處靜水壓大于0.35MPa時，采取減壓措施。

2.3采用新型節水設備

包括推廣使用優質管材、閥門和推廣使用節水型衛生器具和配水器具。例如以瓷芯節水龍頭和充氣龍頭代替水龍頭，使用小容積水箱大便器以及采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱等等。

2.4中水回用技術的應用

中水來源于建筑生活排水，包括人們日常生活中排出的生活污水和生活廢水。生活廢水包括冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。不含廚房排水的雜排水稱為優質雜排水。中水指的是各種排水經過處理后，達到規定的水質標準，可在生活、市政、環境等范圍內雜用的非飲用水。

由于中水工程是影響到整個建筑的系統工程，在已建成建筑中改造比較困難。同時又因為其初期投資較高，所以要想制定成標準規范，至少在目前看來是比較難于讓開發商接受的。但是從長遠看，在水資源越發缺乏的情況下，建設第二水資源——中水勢在必行。它是實現污水資源化、節約水資源的有力措施，是今后節約用水發展的必然方向。

2.5雨水再利用

雨水利用就是將雨水收集起來，經過一定的設施和藥劑處理后，得到符合某種水質指標的水再利用的過程。建筑物收集雨水的一般結構是，由導管把屋頂的雨水引入設在地下的雨水沉沙池，經沉積的雨水流入蓄水池，由水泵送入雜用水蓄水池，經加氯消毒后送入中水道系統，為解決降塵和酸雨問題，一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。對于大型公用建筑、居住區、建筑群等屋面及地面雨水，經收集和一定處理后，除用于土地入滲補充地下水，還可用于景觀環境、綠化、洗車場用水、道路沖洗、冷卻水補充、沖廁及一些其他生活用水用途。廠房雨水可根據生產工藝需要，將雨水進行適當處理后用于補充部分生產用水。綠色建筑小區采用以滲透管、滲透性檢查井、透水性地面、下凹式綠地及雨水淺草溝為主的雨水滲透工藝，可以有效增加雨水下滲量，對補給地下水、降低城市雨洪威脅及改善小區環境等具有重要的社會、環境和生態效益。

3.結語

對高層建筑給排水工程中管材的選擇，應因地制宜，本著衛生性、可靠性和經濟性的三大選型原則，進行合理選型。高層建筑節能節水潛力很大，在設計中充分利用市政給水管網水頭，合理控制超壓出流，采用新型節水設備，推廣建筑中水回用和雨水再利用技術，可以取得良好的節能節水效益。

參考文獻：

[1]陳耀宗等.《建筑給排水設計手冊》.中國建筑工業出版社， 2004.6.