高層住宅的給排水設計探析

宋春陽 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

1 引言

隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程的高速推進，城市用地的日趨緊張，高層住宅已是大多數(shù)人住房的首選。因高層住宅建筑高度較高，用水安全和消防安全的問題突出，因此高層住宅的給排水設計是否合理非常重要，這不僅影響了建筑功能的發(fā)揮，還影響了業(yè)主的正常生活和生命安全。

2 生活給水系統(tǒng)

2.1 給水水源

高層住宅的生活給水水源通常為城市自來水。設計前應對項目周邊的水源情況做充分了解，明確市政給水接口的位置、管徑和壓力，明確項目周邊的市政給水管網(wǎng)是否滿足兩路供水的要求。

2.2 供水形式

高層住宅的供水形式通常分為兩種：無負壓供水和變頻供水。兩種供水方式各有優(yōu)缺點，應根據(jù)不同的情況選擇。

①無負壓供水是以市政管網(wǎng)為水源，充分利用了市政管網(wǎng)原有的壓力，形成密閉的連續(xù)接力增壓的供水方式。無負壓供水主要由無負壓穩(wěn)流罐、壓力罐、無負壓控制柜、水泵、電機、負壓消除器、管路組件等組成。無負壓供水的優(yōu)點：充分利用市政管網(wǎng)壓力，可以節(jié)省能源，系統(tǒng)采用全密封方式運行，避免對水的二次污染。不需要生活水箱，節(jié)省占地面積。設備停電時可由市政管網(wǎng)供水，低層建筑仍然可以持續(xù)供水。無負壓供水的缺點：一旦市政管網(wǎng)停水，用戶很快會沒水用；供水的穩(wěn)定性受市政管網(wǎng)的影響較大，設備成本相對較高。

②變頻供水的進水為水箱方式，通過變頻泵組向生活管網(wǎng)進行加壓供水，水壓要從零加壓到目標值。變頻供水主要由生活水箱、水泵、變頻控制柜、壓力傳感器等組成。變頻供水的優(yōu)點：設備的可靠性較高，使用周期長，能滿足高層建筑的需要。有水箱儲水，在市政管網(wǎng)停水時能應付短時連續(xù)供水。變頻供水的缺點：不能利用外網(wǎng)水壓，水能源消耗大，安裝、清洗維護麻煩，存在水質污染問題。

③通過以上分析，在高層住宅的供水形式選擇上，我們可以得出以下結論：其一市政供水壓力穩(wěn)定、水量充足時，無負壓供水可充分發(fā)揮優(yōu)勢，在節(jié)能效果方面優(yōu)于變頻供水；在占地面積方面也低于變頻供水，可考慮優(yōu)先采用。其二市政供水壓力不穩(wěn)定、水量不充足時，無負壓供水需要增加水箱作為備用水源，在設備成本方面高于變頻供水，節(jié)能方面效果也不會很明顯，因此可考慮采用變頻供水。

2.3 供水分區(qū)

因高層住宅的建筑高度較高、層數(shù)較多，生活給水應采用分區(qū)供水。根據(jù)《建筑給水排水設計標準》，高層住宅建筑分區(qū)供水的系統(tǒng)選擇，應符合下列規(guī)定：

①充分利用城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)的水壓直接供水；

②給水系統(tǒng)的分區(qū)應根據(jù)建筑物用途、層數(shù)、使用要求、材料設備性能、維護管理、節(jié)約供水、能耗等因素綜合確定；

③當生活給水系統(tǒng)分區(qū)供水時，各分區(qū)的靜水壓力不宜大于0.45MPa；

④住宅入戶管供水壓力不應大于0.35MPa；

⑤生活給水系統(tǒng)用水點處供水壓力不宜大于0.20MPa，并應滿足衛(wèi)生器具工作壓力的要求。根據(jù)以上規(guī)定，高層住宅的生活供水通常會分為市政直供區(qū)和二次加壓區(qū)。其中市政直供區(qū)的供水層數(shù)，應根據(jù)項目周邊的供水壓力和供水管理部門的相關規(guī)定合理確定，二次加壓區(qū)應根據(jù)建筑的層數(shù)和高度每6層～8層設置一個加壓分區(qū)。

3 排水系統(tǒng)

高層住宅的排水體制應采用雨污分流、污廢合流的排水體制，主要分為污廢水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)、空調冷凝水排水系統(tǒng)等。

3.1 污廢水排水系統(tǒng)

高層住宅的污廢水排水系統(tǒng)，由排水點經(jīng)排水橫支管至排水立管，在底層排至室外污水檢查井，最終排至市政污水管網(wǎng)。住宅污水主要為衛(wèi)生間的糞便污水，廢水主要為廚房、洗衣機、衛(wèi)生間的洗滌廢水。高層住宅的廚房、洗衣機廢水排水通常采用單立管排水，頂部設通氣帽的排水方式。高層住宅的衛(wèi)生間排水通常采用單立管排水，配專用通氣立管以H管和排水立管相連，頂部設通氣帽的排水方式。

具體設計時，高層住宅的污廢水排水系統(tǒng)需要注意以下幾點。

①高出屋面的通氣管設置應符合下列規(guī)定：a.住宅屋面為經(jīng)常有人停留的平屋面時，通氣管口應高出屋面2m；b.住宅屋面為不上人屋面時，通氣管高出屋面不得小于0.3m，且應大于最大積雪厚度。

②高層住宅建筑的排水立管應每層設置檢查口，檢查口中心高度距操作地面宜為1.0m，并應高于該層衛(wèi)生器具上邊緣0.15m；當排水立管設有H管時，檢查口應設置在H管件的上邊。

③高層住宅的底層污廢水應單獨排出室外。

④衛(wèi)生間的污水需經(jīng)化糞池處理后，方可排至室外污水管網(wǎng)。

3.2 雨水排水系統(tǒng)

高層住宅的雨水排水宜采用重力排水系統(tǒng)，有組織收集，在屋面設置87式雨水斗或側入式雨水斗收集雨水，經(jīng)雨水懸吊管、雨水立管排至底層散水、排水溝或室外雨水檢查井。

具體設計時，高層住宅的雨水排水系統(tǒng)需要注意以下幾點

①高層住宅的屋面雨水斗數(shù)量應按屋面總的雨水流量和每個雨水斗的設計排水負荷確定，且宜均勻布置。

②高層住宅設置雨水內排水系統(tǒng)時，除敞開式陽臺外，應設在公共部位的管道井內。

③建筑屋面各匯水范圍內，雨水排水立管不宜少于2根。

3.3 空調冷凝水排水系統(tǒng)

根據(jù)《建筑給水排水設計標準》，空調冷凝排水應單獨設置排水管道，排入室外雨水管道。高層住宅的空調形式大多數(shù)為分體空調的形式，可在室外空調機等合適位置，設置空調冷凝水排水立管。若室外空調板設置翻邊，則在空調板上設置排水地漏收集空調冷凝水；若室外空調板不設置翻邊，則在室外空調洞口下方設置排水接口收集空調冷凝水。空調冷凝水排水在底層，排至室外雨水管道還是污水管道，還應根據(jù)項目所在地區(qū)的排水管理部門要求確定。需要注意的是為防止污蝕氣體對住戶產生影響，空調冷凝排水接入室外排水管道時，應采用間接排水的方式。

4 消防給水系統(tǒng)

根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》，高層住宅需設置消火栓給水系統(tǒng)。消火栓給水系統(tǒng)分為室外消火栓給水系統(tǒng)和室內消火栓給水系統(tǒng)，室外消火栓給水系統(tǒng)通常由室外總圖統(tǒng)一設計，本文不做詳細介紹。室內消火栓給水系統(tǒng)由消防水源、消防給水設施、消防給水管網(wǎng)、室內消火栓設備、控制設備等組件組成。

①因高層住宅的建筑高度較高，市政給水管網(wǎng)的壓力不滿足室內消火栓給水系統(tǒng)的要求，因此高層住宅室內消火栓給水系統(tǒng)通常采用臨時高壓給水系統(tǒng)。在小區(qū)地下車庫內設置消防水池和消防泵房，作為室內消火栓系統(tǒng)的消防水源，提供2h的室內消火栓用水量。

②消防給水設施主要包括消防水泵、消防水箱、水泵接合器等，主要任務是為系統(tǒng)儲存并提供滅火用水。其中消防水泵位于地下消防泵房內，從消防水池吸水并加壓至系統(tǒng)所需的壓力。消防水箱位于小區(qū)最高樓屋面，提供消防初期用水量。水泵接合器設置于底層室外，是連接消防車或機動消防水泵，通過消防水泵接合器接口向建筑物內的消防給水管道輸送消防用水，使室內的消防栓得到充足的水壓，解決消防車對高層建筑滅火困難或因建筑物內部消防給水管道，由于水壓過低造成的供水不足等問題。

③高層住宅的室內消火栓給水管網(wǎng)應采用環(huán)狀管網(wǎng)供水，當其中一條發(fā)生故障時，其余的輸水干管應仍能滿足消防給水設計流量。

④室內消火栓設備主要指室內消火栓箱，包括水帶、水槍、栓口等。當高層住宅建筑高度大于54m時，室內消火栓的布置應滿足同一平面有2支消防水槍的2股充實水柱，同時達到任何部位的要求；建筑高度小于或等于54m，且每單元設置一部疏散樓梯的住宅，可采用1支消防水槍的1股充實水柱到達室內任何部位。

⑤根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》第11.0.4條：消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動消防水泵。

5 結語

給排水系統(tǒng)是高層住宅的重要組成部分，對建筑質量與住戶使用都具有重要影響。本文從設計角度對高層住宅的給排水系統(tǒng)進行系統(tǒng)分析，以期對同類工程提供借鑒參考。