高層建筑給水排水工程設計問題及優化策略

侯志軍

摘 要：自改革開放以來，我國經濟迅猛發展，各行各業均在此背景下逐步發展壯大，對于資源的需求量和使用量均直線上升，在城市中土地資源的匱乏愈發突出，高層建筑逐漸成為最主要建筑形式之一。經濟社會的發展也使得人們生活質量得到極大提升，對于居住環境質量有了更高要求，高層建筑滿足了人們的住房需要，但是同時也對于施工技術提出了新的要求，其中給排水工程設計尤為關鍵，需要予以重視和優化。本文從高層建筑給水排水工程的特點入手，分析建筑給水排水設計中存在的問題，最后了分析設計高層建筑給水排水的優化方案，以期為相關工作者更好地完成給排水工作提供資料參考。

關鍵詞：高層建筑;給水排水工程設計;施工技術

引言

在城市化發展過程中，人們生活水平逐漸提高，城市人口數量不斷增長，由此促進了建筑領域進入了蓬勃發展的時期，城市高樓建筑比比皆是，而給排水設計是建筑結構功能中的重要組成部分，對構建良好溫馨的居住環境具有十分重要的促進作用。而在新時代背景下，高層建筑用水量呈上升趨勢，人們對水資源的質量也提出了更為嚴格的要求，因此在一定程度上加大了建筑給排水設計工作的難度。因此，如何加強建筑給排水設計合理性以及提升施工質量已然成為目前建設領域備受關注的問題[1]。

1 高層建筑給水排水工程的特點

高層建筑對給水排水系統的要求比較高，包括給排水系統的施工材料、施工使用的施工技術以及施工管理等。高層建筑給水排水工程的特點如下。第一，靜水壓力過大。該特點主要體現在高層建筑熱水系統、給水系統以及消防系統中。在設計的過程中設計人員需要合理進行豎向分區， 從而提高給水系統運行的穩定性，避免靜水壓力影響系統的穩定運行。通過提高設計的合理性，可以有效地消除給水系統中存在的很多問題，保證給水系統的運行安全。第二，高層建筑給排水系統需要負擔更大的水量。由于建筑的樓層高，用水人員較多，為了滿足整棟大樓的用水需求，給排水系統需要負擔大量的水量，并且瞬時運送的水量也比較大。一旦給排水系統設計出現問題，極容易出現管道堵塞等嚴重的問題，從而影響人們的正常用水。第三，排水量大，排水管道較長。相比于低層建筑，高層建筑給排水工作的完成需要使用較長的管道。同時，為了保證給排水的穩定性，可以通過延長排水管道的長度緩解壓力波。此外，排水管道能夠滿足管道通氣的要求，穩定管道內部的壓力。管道的選擇不可以隨意進行，必須嚴格按照國家的相關標準，切實提高高層建筑給排水管道的質量。

2 高層建筑給排水設計工作中存在的問題

2.1 管道鋪設不合理

在高層建筑給排水系統中管道鋪設的設計是一項非常重要的工程。但是現階段大部分高層建筑給排水管道的布置在設計時往往存在許多不合實際的問題。例如設計師沒有考察高層建筑內部的情況，沒有考慮到個個給排水區域之間的相互聯系，導致給排水管道建成之后在實際應用過程當中需要反復維修、反復更改，對人們的日常生活帶來了巨大的影響[2]。

2.2 污水系統設計中存在的問題

污水系統設計的過程中受多種不同因素的影響，存在很多的問題。污水系統設計主要可以從兩個方面考慮。第一，高層建筑塔樓污水的排出問題。塔樓污水處理總管是由多根雨水立管匯聚而成的，污水經過裙房被排出塔樓。傳統的建筑中塔樓中污水都是采用這種方式，然而這種方法在實際使用的過程中表現出很多的不足之處。當雨季來臨時，由于排水量猛增，雨水不能及時排出時，會導致總管受到的壓力變大而出現破損。同時，由于缺少必要的管理與維護，導致總管在使用的過程中會出現不同程度的破損，進而影響污水排出。第二，沒有設置技術夾層所引發的問題。高層建筑的結構比較復雜，設計人員必須加強對建筑物結構設計的重視， 尤其是轉換層梁處的設計。此外，應重視潔具排水管與轉換梁之間的設計聯系，保證污水系統的設計更加合理。

3 高層建筑給水排水的優化設計方案

3.1 合理選擇施工方法

施工方法的選擇是否合理有效在很大程度上決定著建筑項目給排水系統運行的安全性以及穩定性，因此施工單位應當立足于建筑項目的結構以及居民用水需求下合理選擇施工技術，并確定排水套管，管線以及管道口預埋位置符合施工設計圖紙要求。在選擇施工方法的過程中施工人員應該從宏觀角度進行思考，在保障建筑項目給排水系統施工質量的基礎上全面提升建筑的審美效果[3]。另外，施工單位在選擇施工方法基礎上還應當著重考慮功能性需求以及經濟需求，盡可能選擇操作簡便、投入成本相對較小的施工方式，在保障建筑工程整體質量的基礎上，降低使用成本需求， 保障施工單位的經濟效益。

3.2 規范給水管道布置

給水排水系統安裝過程中會涉及多種不同規格管道的安裝，因此必須規范給水管道的布置，保證給水工作的順利進行。第一，控制管道的質量，根據國家的相關規定，做好管道質量的控制。第二，給水系統安裝需要根據管道的型號和數量等，制訂完善的管道安裝計劃。管理人員要督促施工人員進行管道安裝計劃。第三，管道安裝的過程中，施工應該按照施工設計的圖紙合理擺放管道，做好管道的搭接工作，保證整個供水系統能夠安全穩定運行。

3.3 排水管道的選取與鋪設

由于塑料制品的研發與推廣，使建筑行業的各種管道都由原來的鑄鐵式管道變為了如今的塑料管道。雖然高層建筑在排水過程當中需要承擔巨大的壓力和荷載，塑料管道在高壓力的情況下，很容易發生破裂。許多高層建筑的排水管道會選取抗壓性較好、更為耐用的鑄鐵管道，但鑄鐵管道容易發生污垢堆積，不利于排水的流暢性。而現在隨著塑料生產技術的不斷進步與發展，許多質量較好、耐腐蝕性強的塑料管已經被廣泛運用于高層建筑的排水系統由于塑料管道的內壁光滑，使高層建筑的排水十分流暢，并且塑料的材質不易生銹，自身的化學特點也相對穩定，最主要的是塑料本身的重量較輕，能在安裝過程中給工人帶來巨大的便捷[4]。然而， 由于塑料管道仍然存在著由于管壁非常薄，減弱了空氣的隔音，產生的噪音較大等這些無法避免的特點。

3.4 合理設置控制閥門

安裝控制閥門是優化排水系統、提升工作效能的關鍵手段，主要是在排水管道末端安裝獨立閥門，這一做法的最要目的就是在給排水出現故障時通過關閉對應閥門減少損失、縮小影響范圍[5]。在安裝位置上，為最大化發揮閥門作用、高效排水，可將建筑底層作為閥門安裝位置，這一位置也可以有效減少操縱閥門對于用戶的影響。在出現連續大雨或其他情況造成排水管道存在大量積水或者堵塞時就可以通過打開底部閥門最快排出污水，減少積水對于建筑和用戶的影響。

4 結束語

總之，高層建筑的結構比較復雜，其給水排水系統的設計難度比較大。設計人員應綜合分析建筑結構的特點，加強對給水排水系統設計的重視，并優化給水排水系統的設計方法，保證用水的科學性、合理性，實現節能減排，提升企業效益，不斷優化人們在高層建筑中的居住體驗。

參考文獻：

[1] 郭本華，李春娟.BIM技術在建筑給水排水工程設計中的應用探討[J].住宅與房地產，2020，（19）：68-69.

[2] 李蓓蓓.小議BIM技術在給水排水工程設計中的應用[J].綠色環保建材， 2020，（5）：67.

[3] 張勇.BIM技術在給水排水工程設計中的應用[J].住宅與房地產，2020，（35）：98.

[4]汪波，張楠，王靖華，等.250m以上超高層建筑消防給水系統加強措施探討[J]. 給水排水，2020，56（6）：119-122.

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