關(guān)于高層建筑給水排水設(shè)計的若干思考

趙連旺

（太原市建筑設(shè)計研究院，山西太原 030002）

隨著城市化進(jìn)程的深入，越來越多高層建筑在城市中拔地而起，高層建筑設(shè)計工程中，建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計和合理性對建筑影響比較大，關(guān)系用戶體驗是舒適性和運營單位的經(jīng)濟(jì)性。其以研究建筑內(nèi)部的給水和排水為重點，體現(xiàn)建筑功能。高層建筑給排水設(shè)計對高層建筑質(zhì)量具有顯著影響。所以要認(rèn)真做好給水排水系統(tǒng)方案設(shè)計，全面了解系統(tǒng)設(shè)計的重點，并結(jié)合工程實際，要發(fā)現(xiàn)方案設(shè)計中的不足，不采取合理可行的彌補措施，從而確保高層建筑給水排水系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，滿足業(yè)主的住房需求。

1 高層建筑給排水工程的特點

1.1 靜水壓力大

靜水壓力過大，在高層建筑給水系統(tǒng)運行中，因供水系統(tǒng)壓力較高，導(dǎo)致加壓水泵在運轉(zhuǎn)中發(fā)出較大噪聲、增加水泵損耗，縮短水泵使用壽命。同時靜水壓力過大會導(dǎo)致用水器具出水量增加用，在滿足用戶使用的同時會加劇水資源浪費，與現(xiàn)今提倡節(jié)水節(jié)能不符；同時水壓過大還會導(dǎo)致管道配件和衛(wèi)生器具出現(xiàn)不同程度的損毀，帶來經(jīng)濟(jì)損失。此外，在消防系統(tǒng)設(shè)計亦需對供水系統(tǒng)水壓予以科學(xué)設(shè)計，隨著高層建筑高度的增加，會不斷增大供水壓力，以保證水源供應(yīng)的有效性，當(dāng)著火時提高撲救效率。但水壓的把控，應(yīng)與消防系統(tǒng)需求相符，以免因水壓過大對管網(wǎng)和滅火設(shè)施造成損害，同時壓力過大會導(dǎo)致滅火設(shè)施出水量增加從而會使消防出水量與實際使用量不符。

1.2 管道易堵塞

高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)具有一定的特殊性。高層建筑中的人員較多，排水量較大。若在日常使用中出現(xiàn)排水系統(tǒng)管道堵塞或給水系統(tǒng)停水的問題，則會直接影響用戶的日常生活。

1.3 管道內(nèi)壓力變化較大

高層建筑的功能較為復(fù)雜，且建筑的給水、排水量較大，因此高層建筑管道鋪設(shè)的復(fù)雜度較高，管道內(nèi)的壓力變化較大。為完善高層建筑的給排水，確保水封的完整性，就需要采取有效措施，確保管內(nèi)壓力的穩(wěn)定性。這就要求定案人員做好排水管道系統(tǒng)內(nèi)的通氣管工程。如有條件，可利用螺旋消音單立管系統(tǒng)。與此同時，高度重視排水管道的選材，選擇機械強度優(yōu)勢較為明顯的材料，且充分保證接口的柔韌性。

1.4 易于出現(xiàn)噪聲和振動

高層建筑設(shè)計中，供水設(shè)備數(shù)量較多，且排水管道長度較大，因此在運行的過程中易于產(chǎn)生噪聲和振動。對此，在高層建筑給排水工程設(shè)計中，應(yīng)采取科學(xué)有效的應(yīng)對措施，嚴(yán)格控制噪聲和振動，以此為用戶提供優(yōu)質(zhì)的生活條件。

2 高層建筑給水排水方案設(shè)計分析

2.1 高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計

2.1.1 確定高層建筑給水方式

高位水箱、氣壓罐和無水箱變頻泵是高層建筑中最為常見的三個給水設(shè)備。設(shè)計人員需合理選擇高層建筑的供水方式，利用先進(jìn)的供水設(shè)備和供水技術(shù)，保障供水的安全性，提高供水的經(jīng)濟(jì)效益，這也成為高層建筑供水環(huán)節(jié)有序開展的基礎(chǔ)條件。科學(xué)選取給水方式和給水設(shè)備關(guān)乎高層建筑的整體質(zhì)量。

2.1.2 科學(xué)選取給水管道

傳統(tǒng)給水管道主要采用熱鍍鋅鋼管，但是該鋼管的自重較大，易腐蝕，進(jìn)而對水質(zhì)產(chǎn)生較大的影響，無法保證人們生活用水的水質(zhì)。當(dāng)前，塑料水管由于自重小、經(jīng)濟(jì)性和流動性好、耐壓、安裝便捷和使用壽命長等諸多優(yōu)勢受到人們的高度重視。選擇給水管材的過程中，應(yīng)全方位考量質(zhì)量、重量、經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用環(huán)境等元素，選取最佳的給水管材。

2.1.3 優(yōu)化給水管道布置

給水管道布置需高度順應(yīng)高層建筑用戶的生活用水需求，科學(xué)選取管道長度及內(nèi)徑，在保證供水的同時降低成本投入。但是我國高層建筑管道布置方面依然存在不足，其與高層建筑管道長度和管道內(nèi)徑較短，投資不足及經(jīng)濟(jì)效益不高有十分緊密的聯(lián)系。高層建筑發(fā)展速度明顯加快，建筑內(nèi)部施工日益完善，工程對管道的類型及管道數(shù)量要求明顯提高。又由于高層建筑層數(shù)較多，高度大，對管道的性能和質(zhì)量等方面的要求很嚴(yán)格，所以要加大對高層建筑管道設(shè)備的資金投入。

2.2 高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計

建筑排水管道布置的過程中，衛(wèi)生器具到排水管道距離需要符合最短距離要求，同時管道轉(zhuǎn)彎數(shù)量需符合最少要求。排水出水管排出室外的距離也要保持最短。立管需設(shè)置于排水量大，靠近水質(zhì)最差排水點的位置，且減少轉(zhuǎn)彎。防止排水管道穿過伸縮縫、變形縫、沉降縫、風(fēng)道和煙道等位置。排水管道的位置要為建筑物使用、維修和清通提供便利條件。

2.2.1 科學(xué)敷設(shè)排水管道

建筑物排水管道敷設(shè)中，管道間、管道與墻體之間需要設(shè)置合理的距離。在管道穿墻、穿樓板時，合理預(yù)留孔洞。排水立管與排出關(guān)端頭位置可使用兩個45°彎頭或彎曲半徑不小于4 倍管徑的90°彎頭。

2.2.2 加強通氣管道系統(tǒng)設(shè)計

高層建筑的層數(shù)較多，且較普通建筑高，排水量也較普通建筑大，排水立管連接的橫支管數(shù)量也較多，若干管道需同時排水。受水舌的影響，橫干管起端的沖擊流，水躍高度顯著升高，管道內(nèi)的壓力也會發(fā)生改變，影響水封的完整性，并影響室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。為此，高層建筑必須嚴(yán)格控制排水系統(tǒng)中的氣壓變化。其能夠充分展現(xiàn)排水管排水能力，也可避免系統(tǒng)水封受損。高層建筑排水系統(tǒng)主要采取專用通氣、環(huán)形通氣和衛(wèi)生器具通氣這三種方式，主要由不同功能的通氣管構(gòu)成。專用通氣管系統(tǒng)中有專用通氣管、伸頂通氣管以及結(jié)合通氣管。環(huán)形通氣管主要由環(huán)形通氣管、主通氣管伸頂通氣管和結(jié)合通氣管組成。另外一種則由環(huán)形通氣管、副通氣管和伸頂通氣管組成。器具通氣管系統(tǒng)中主要有器具通氣管、主通氣管、伸頂通氣管和結(jié)合通氣管，見圖1。

圖1 幾種典型的通氣形式

2.3 高層建筑消防供水系統(tǒng)的設(shè)計

高層建筑樓層較高，設(shè)備十分復(fù)雜，與普通建筑相比，消防隱患也相對較多。因此，高層建筑消防系統(tǒng)的要求也更細(xì)致和嚴(yán)格。在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中，一方面要保證系統(tǒng)的功能和自救能力，另一方面也需高度重視消防供水設(shè)計。消防水系統(tǒng)包括多種不同的滅火設(shè)備，可能設(shè)有多種消防系統(tǒng)。定案人員需結(jié)合工程實際選擇不同類型的滅火系統(tǒng)，這樣在發(fā)生火災(zāi)時，仍能保障給水系統(tǒng)的安全運行，避免產(chǎn)生較大的損失。

3 高層住宅在建筑給排水設(shè)計中的注意事項

首先是給排水管道鋪設(shè)位置及鋪設(shè)方式。當(dāng)前的建筑行業(yè)中，主要提倡本層管道本層鋪設(shè)的原則。水表設(shè)置也十分關(guān)鍵，若水表設(shè)置于室內(nèi)，抄表員的工作壓力較大，工作內(nèi)容較多，也會影響住宅的安全性。所以在高層建筑分戶水表設(shè)計中，不得設(shè)置于室內(nèi)，應(yīng)該設(shè)置于室外。

其次，地漏的設(shè)置與洗衣機的位置也尤為關(guān)鍵（如圖2 所示）。相關(guān)規(guī)定中并未對地漏及存水彎配合作出明確的規(guī)定，但對排水的影響卻尤為顯著。再者，空調(diào)冷卻水的合理排放同樣不容忽視。如今，空調(diào)在尋常百姓家普及，但是若空調(diào)冷凝水長期無組織排放，則會對高層建筑外墻產(chǎn)生較大的污染，影響建筑外墻的美觀性。因此，在建筑給排水設(shè)計中，應(yīng)全方位考量空調(diào)冷凝水的排放問題。

圖2 地漏的設(shè)置

再次，熱水管道鋪設(shè)問題也是設(shè)計中需要關(guān)注的焦點。如今，住宅小區(qū)集中供熱水并不常見，很多住戶入住后均自行安裝熱水器，以此滿足洗浴和生活需求。建筑設(shè)計人員需要充分考慮給排水系統(tǒng)布局設(shè)計。高層建筑自身的特點尤為明顯，給水系統(tǒng)的運行能耗相對較大。生活用水由地面送至高層建筑會消耗大量的能源，故而有必要高度重視建筑給水排水工程的節(jié)能和節(jié)水效果，以改善人們的生活品質(zhì)。

4 結(jié)語

總之，高層建筑對給水排水系統(tǒng)提出較高的要求。設(shè)計人員需制定科學(xué)有效的作業(yè)方案，結(jié)合實踐經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)應(yīng)用最新的研究成果。在高層建筑消防供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和給水系統(tǒng)幾個方面加大重視力度，優(yōu)化建筑內(nèi)部給排水性能，以期大力推動我國建筑行業(yè)的全面發(fā)展，為大眾打造優(yōu)質(zhì)的生活條件。