高層建筑給水排水工程設計及施工技術分析

程潔

山東東瑞規劃建筑設計院有限公司 山東 菏澤 274000

引言

當前，我國高層建筑行業的發展非常迅速，涉及到的建筑性能越來越多，為了滿足建筑對功能開發的需求，對高層建筑的給水排水系統也提出了更高的要求，而傳統的供水系統很難服務好高層建筑，因此要對高層建筑的供水體系進行優化[1]，在傳統的給水排水系統基礎上作出調整，合理設計供水體系，方便在施工過程中進行技術升級。

1 高層建筑給水排水工程的特點分析

由于高層建筑自身特有的性質，因此，對給水排水系統的要求也與傳統建筑有所不同[2]。我們通過對高層建筑的實際情況進行分析，與傳統的低層建筑進行比較，可以從以下幾個方面來概括高層的供水體系特征。

（1）對于高層建筑來說，靜水壓力不穩定，是影響供水體系的重要因素[3]。大多數的高層建筑靜水壓力比較大，為了降低其水壓，可以設置一些垂直分區結構。通過這一結構的改變，來降低高層建筑的靜水壓力，以保證高層建筑的水壓穩定。

（2）對于高層建筑來說，排水系統承受的水重量非常大。由于高層建筑的住戶很多，居住密度比較大，導致高層建筑的供水需求量很大，供水體系和排水體系都承受著非常大的水重量，影響水管安全[4]。因此，為了保障水管能夠正常運輸水，要對高層建筑的供水排水體系進行合理規劃，盡量分散水重量。

（3）對于高層建筑來說，排水體系的水流量比較大，水管長度比較長。高層建筑等供水體系中水管長度比低層建筑要密集很多，供水量也是低層建筑的數倍。只有將高層建筑的排水管道進行優化設計，才能保證水管內的壓強穩定。另外，可以在高層建筑的水管中設置一些排水口，方便調節水壓，保證高層建筑的供水體系能夠維持穩定。同時，也要使用符合國家標準的水管材料，只有這樣才能對高層建筑的供水體系起到質量保證。

2 給水排水系統設計具體內容

2.1 排水設計

對高層建筑供水排水體系來說，設計一套完善的排水線路是非常必要的。另外，為了保證高層建筑的供水量能夠達標，建筑內還應該加設一套水循環系統，使體系內的水進行循環利用，同時也可以加裝凈水裝置，方便供水系統時刻進行水循環[5]。在對高層建筑進行供水排水系統設計時，要根據建筑物的具體情況，以及用戶實際的使用需求進行設計，在滿足住戶需求的同時，將管道進行合理布置。根據用戶需求將建筑體內的污水和污水排放途徑進行布置，在保證正常使用功能的同時，保持其美觀度。同時也要對高層建筑做好雨水收集工作，將收起來的雨水進行凈化，可以用來沖洗廁所，這樣一來，既緩解了高層建筑水流量大的問題，同時，也可以有效節約水資源，為高層建筑的持續發展做出貢獻。

在給排水設施施工中，常用的給水方式主要有氣壓罐供水、高位水箱供水以及變頻泵供水等。其中，氣壓罐供水是利用固定在建筑物的氣壓罐，實現給排水，這種方式靈活性強，有利于消防供水，保障了水泵裝置運行的穩定，但該種方式存水量較少，無法保證水壓。高位水箱供水又可以分為減壓水箱供水、減壓閥供水、水箱串聯供水三種方式，其主要利用水箱和水泵來調控水量，保證水泵設備的穩定性能，該種方式尤其適用于供水基礎設施較為完善的區域，設計人員要綜合考慮水泵的使用環境和安裝預算合理選擇高壓水箱給水的形式。目前階段，大多數建筑的給排水系統設計中，選擇的是變頻泵供水形式。除上述兩種給水方式外，變頻泵給水形式是常見的給水方式，它可以對水壓及水量進行分析從而判斷用水情況，并以此調節水泵的轉速，以高效地利用設備提高水泵的工作效率，且該種方式具有集約資源、降低成本的優勢，應用相對較為廣泛。

2.2 消防設計

在對高層建筑進行供水管道設計的同時，也要注意設置一套可以及時供水的消防管道系統，如果高層出現火災，則可以通過煙霧報警器發出警報，這時自動噴水體系要開始噴水進行滅火，而高層建筑的消防系統就是要保證自動噴水體系能夠及時出水，如果出現水資源短缺的情況，則會對高層建筑造成嚴重的影響。大部分的高層建筑在設計消防系統時，都會根據室內具體情況進行設計，選擇合適的消防水系統進行安裝[6]。所以，高層建筑的消防體系在進行設計時，只有按照室內具體情況進行操作，才能保障室內在出現緊急情況時能夠及時噴水。

2.3 給水設計

在高層建筑施工中，其供水設施是十分重要且極其復雜的一項工程。因為各個樓層的用水情況不一，所以必須對每個樓層的用水量進行詳細計算，這也是這個項目的實施基礎[7]。在這樣的情況下，建設單位需要對實際施工情況進行考察，并在實際基礎上建立供水小區。當然，對此時管道中的水流流量進行實時監控，并取得準確數據也是十分重要的環節。這樣，工作人員就可以獲得施工的詳細數據。另外，在對施工方案進行設計時，也需要對施工中的環境，例如土壤質量、施工標準等進行研究與分析，根據項目施工設計圖的規劃，確保此次施工的質量。

3 高層建筑給水排水工程設計中存在的問題

3.1 污水系統設計中存在的問題

高層建筑在進行污水體系設計時，要盡量貼和高層建筑的設計理念，在設計時要從以下兩個方面進行注意：（1）要注意對高層建筑的頂樓污水排放系統進行合理設計[8]。在對除一層以外的其他樓層進行污水管道設計時，可以采用多支污水管道匯總成一條主管道的方式，但是這種方式容易造成污水體系的不穩定，造成管道堵塞并增加爆管概率，影響其穩定性。一旦出現破壞，要對其進行及時檢修，費用也比較高，不然會影響排水體系正常使用。（2）高層建筑的廁所潔具布局很容易和轉換地板梁產生沖突，一旦出現沖突，會對居民的正常使用產生影響，為此，要在進行污水體系安排時提前考慮這個問題，及時調整。

3.2 雨水系統設計中存在的問題

雨水的正常排出，一般是每個高層建筑都需要進行嚴格設計的內容之一。在這之中，陽臺和屋面的排水工作是極為主要的環節，以實際降雨情況為參考數據，并結合施工狀況來對屋面排水部分進行設計。就以強降雨的極端天氣來說，由于降水量大，陽臺上的雨水不會完全排出排水管，并且行程自流系統。所以根據預測情況來看，屋面和陽臺的雨水如果同時進行排放的話，強降雨等極端天氣條件會造成超過工程承載標準，雨水管不能正常工作，陽臺也會出現雨水回流的問題，導致雨水也不能正常排出[9]。所以，在對排水系統進行設計時，以往年的暴雨極端天氣造成的積水為標準，并將雨水漏斗所能承受的極限設計在標準以下，這樣排水管道中就幾乎不會存在有壓力回流問題。但是，如果屋頂雨水和陽臺雨水混合的設計理念繼續下去，陽臺上的“回水”問題就不能得到有效的解決。為了解決這些問題，在雨水系統設計中有必要對轉彎后的雨水管道模型進行處理。通常的方法是放大原模型，實踐證明該方法是有效的。

4 高層建筑給水排水工程施工技術要點研究

4.1 給排水施工中管道安裝技術分析

在進行排水管道安裝之前，要進行管道挖掘，施工人員要對需要安裝的管道線路進行檢查，確保沒有問題后，才能進行管道安裝。首先要對管道的材料進行檢查，確認材料符合國家標準以后才能進行使用。其次要對管道的質量進行檢查，檢查管道是否存在裂紋。如果管道的質量不合格，那么要對管道進行更換，避免由于管道質量問題，影響了排水系統的質量問題。

4.2 管道吊裝和拼接

安裝的管道在進行連接時，要將起管和接管進行連接，將兩種管道使用特定的材料進行拼接，保障緊密度，只有使用的材料符合標準，才能保證管道拼接的質量穩定。當管道拼接技術結束后，要對其進行檢測，確保其密閉性沒有問題，才能繼續施工，在對管道的接口進行施工時，要保證管道受力均勻。

4.3 給排水施工中溝槽的開挖

我國大部分城市在建設排水系統時都會應用到溝槽開挖的技術，高層建筑設排水系統，同樣也要應用到溝槽開發技術。因此，施工人員在對高層建筑進行施工時，要注意不要破壞原有的管道系統，保證在安全的地方進行溝槽開挖。同時，如果溝槽開挖的范圍比較廣泛，則可能會對周圍的土地資源帶來一定的危害，因此，在進行開挖之前進行合理規劃，盡量降低溝槽開挖的范圍。

4.4 對管道進行殺菌處理

對于高層建筑給水管道，在正式使用前應進行消毒。為確保用水的可靠性，每升水必須加入25 mg的游離氯水。

5 結束語

綜上所述，建筑業在大力發展高層建筑的同時，也為創新技術方法和設計理念帶來了新的調整，高層建筑的排水體系設計是非常關鍵的一步。因此，在對高層建筑進行供水排水系統設計時，要注意體系的合理性和科學性，同時注意其美觀度。另外，要注意根據不同高層建筑的功能進行設計，設計合理的給水排水系統，以方便用戶使用。