關于高層建筑給水排水設計的若干思考

趙連旺

（太原市建筑設計研究院，山西太原 030002）

隨著城市化進程的深入，越來越多高層建筑在城市中拔地而起，高層建筑設計工程中，建筑給水排水系統設計和合理性對建筑影響比較大，關系用戶體驗是舒適性和運營單位的經濟性。其以研究建筑內部的給水和排水為重點，體現建筑功能。高層建筑給排水設計對高層建筑質量具有顯著影響。所以要認真做好給水排水系統方案設計，全面了解系統設計的重點，并結合工程實際，要發現方案設計中的不足，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的平穩運行，滿足業主的住房需求。

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運行中，因供水系統壓力較高，導致加壓水泵在運轉中發出較大噪聲、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，與現今提倡節水節能不符；同時水壓過大還會導致管道配件和衛生器具出現不同程度的損毀，帶來經濟損失。此外，在消防系統設計亦需對供水系統水壓予以科學設計，隨著高層建筑高度的增加，會不斷增大供水壓力，以保證水源供應的有效性，當著火時提高撲救效率。但水壓的把控，應與消防系統需求相符，以免因水壓過大對管網和滅火設施造成損害，同時壓力過大會導致滅火設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

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

1.3 管道內壓力變化較大

高層建筑的功能較為復雜，且建筑的給水、排水量較大，因此高層建筑管道鋪設的復雜度較高，管道內的壓力變化較大。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，確保管內壓力的穩定性。這就要求定案人員做好排水管道系統內的通氣管工程。如有條件，可利用螺旋消音單立管系統。與此同時，高度重視排水管道的選材，選擇機械強度優勢較為明顯的材料，且充分保證接口的柔韌性。

1.4 易于出現噪聲和振動

高層建筑設計中，供水設備數量較多，且排水管道長度較大，因此在運行的過程中易于產生噪聲和振動。對此，在高層建筑給排水工程設計中，應采取科學有效的應對措施，嚴格控制噪聲和振動，以此為用戶提供優質的生活條件。

2 高層建筑給水排水方案設計分析

2.1 高層建筑給水系統設計

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備。設計人員需合理選擇高層建筑的供水方式，利用先進的供水設備和供水技術，保障供水的安全性，提高供水的經濟效益，這也成為高層建筑供水環節有序開展的基礎條件?？茖W選取給水方式和給水設備關乎高層建筑的整體質量。

2.1.2 科學選取給水管道

傳統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，進而對水質產生較大的影響，無法保證人們生活用水的水質。當前，塑料水管由于自重小、經濟性和流動性好、耐壓、安裝便捷和使用壽命長等諸多優勢受到人們的高度重視。選擇給水管材的過程中，應全方位考量質量、重量、經濟性和應用環境等元素，選取最佳的給水管材。

2.1.3 優化給水管道布置

給水管道布置需高度順應高層建筑用戶的生活用水需求，科學選取管道長度及內徑，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徑較短，投資不足及經濟效益不高有十分緊密的聯系。高層建筑發展速度明顯加快，建筑內部施工日益完善，工程對管道的類型及管道數量要求明顯提高。又由于高層建筑層數較多，高度大，對管道的性能和質量等方面的要求很嚴格，所以要加大對高層建筑管道設備的資金投入。

2.2 高層建筑排水系統設計

建筑排水管道布置的過程中，衛生器具到排水管道距離需要符合最短距離要求，同時管道轉彎數量需符合最少要求。排水出水管排出室外的距離也要保持最短。立管需設置于排水量大，靠近水質最差排水點的位置，且減少轉彎。防止排水管道穿過伸縮縫、變形縫、沉降縫、風道和煙道等位置。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 科學敷設排水管道

建筑物排水管道敷設中，管道間、管道與墻體之間需要設置合理的距離。在管道穿墻、穿樓板時，合理預留孔洞。排水立管與排出關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 加強通氣管道系統設計

高層建筑的層數較多，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，管道內的壓力也會發生改變，影響水封的完整性，并影響室內環境質量。為此，高層建筑必須嚴格控制排水系統中的氣壓變化。其能夠充分展現排水管排水能力，也可避免系統水封受損。高層建筑排水系統主要采取專用通氣、環形通氣和衛生器具通氣這三種方式，主要由不同功能的通氣管構成。專用通氣管系統中有專用通氣管、伸頂通氣管以及結合通氣管。環形通氣管主要由環形通氣管、主通氣管伸頂通氣管和結合通氣管組成。另外一種則由環形通氣管、副通氣管和伸頂通氣管組成。器具通氣管系統中主要有器具通氣管、主通氣管、伸頂通氣管和結合通氣管，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的設計

高層建筑樓層較高，設備十分復雜，與普通建筑相比，消防隱患也相對較多。因此，高層建筑消防系統的要求也更細致和嚴格。在高層建筑給排水系統設計中，一方面要保證系統的功能和自救能力，另一方面也需高度重視消防供水設計。消防水系統包括多種不同的滅火設備，可能設有多種消防系統。定案人員需結合工程實際選擇不同類型的滅火系統，這樣在發生火災時，仍能保障給水系統的安全運行，避免產生較大的損失。

3 高層住宅在建筑給排水設計中的注意事項

首先是給排水管道鋪設位置及鋪設方式。當前的建筑行業中，主要提倡本層管道本層鋪設的原則。水表設置也十分關鍵，若水表設置于室內，抄表員的工作壓力較大，工作內容較多，也會影響住宅的安全性。所以在高層建筑分戶水表設計中，不得設置于室內，應該設置于室外。

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

圖2 地漏的設置

再次，熱水管道鋪設問題也是設計中需要關注的焦點。如今，住宅小區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。建筑設計人員需要充分考慮給排水系統布局設計。高層建筑自身的特點尤為明顯，給水系統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能和節水效果，以改善人們的生活品質。

4 結語

總之，高層建筑對給水排水系統提出較高的要求。設計人員需制定科學有效的作業方案，結合實踐經驗和理論基礎應用最新的研究成果。在高層建筑消防供水系統、排水系統和給水系統幾個方面加大重視力度，優化建筑內部給排水性能，以期大力推動我國建筑行業的全面發展，為大眾打造優質的生活條件。