高層建筑給排水工程設計問題分析

徐文姣

(甘肅省建筑科學研究院有限公司，甘肅 蘭州730070)

在社會經濟發展的帶動下，中國城市化進程加快，高層建筑已成為建筑設計領域的主力軍。由于建筑行業相關技術的創新和優化，居民對高層建筑的舒適性提出了更高的要求。高層建筑的給排水工作復雜而龐大，在實際項目建設的每個環節都可能出現問題。為此，必須考慮高層建筑的早期工程設計和后期施工質量，改善給排水設計施工環境，避免發生隱患。隨著高度的增加，與此相關的給排水系統與常規設計相比發生了更多變化。此外，給排水系統關系到居民的日常生活以及人身和財產安全，在進行相關設計時，需要闡明相關的特征，并選擇適當且科學的設計和構造，可以保證高層建筑的給排水系統的平穩可靠運行。

1 高層建筑給排水和消防給水系統的獨特性

建筑中給排水和消防給水系統承擔著重要的責任，但也具有獨特性和復雜性，包括涉及的壓力設計、管網的布置、設備的布置、材料的選擇等，因此在設計相關系統之前，有必要弄清其自身特征。

1.1 與給排水有關的工程特點

由于高層建筑物之間的高度差較大，因此整個建筑物中高層建筑物與低層建筑物之間的給排水壓力差較大。如果仍然采用低層建筑的供水方式，將對低層建筑的相關管網設施施加過大的壓力，從而導致水流過快。水資源的增加，也給相關設施帶來了很多安全隱患，會影響整個供水系統的平穩運行。由于高層建筑的相關特性，高層建筑的排水管長、排水量大，增加了水壓和水量。內部管道發生巨大變化，并且某些部分的水流影響更大。因此，在設計排水系統時，應選擇一款優質材料以提高其抗壓性和耐腐蝕性。

1.2 消防給水系統注意事項

消防給水系統具有與一般給排水處理系統相似的部件，并且具有獨特的功能，因此在設計時要特別注意預防措施。第一，消防栓的安裝，由于建筑物周圍的消防栓包含供水系統，因此應注意與有關單位進行溝通。室內消防栓必須針對不同區域進行設計，并分為三種類型的系統。第二，在選擇自動灑水器時，除了要考慮建筑物的高度之外，還需要了解整個系統。在實際和日常工作中，需要考慮水流損失，并測試灑水器系統。第三，由于火災是突發性事故，必須始終使用相應的消防給水系統，因此在設計時要注意長期的穩定性和安全性。第四，消防給水系統必須獨立于一般給水系統。在發生火災和其他事故時，給水量迅速增加并持續時間長，因此，與一般給水系統相混淆時，會導致消防給水障礙。

2 高層建筑給排水設計

2.1 選擇不同的給水方法

建筑物的給水系統中有多種供水方式，在具體設計中，需要根據建筑物的實際情況選擇適合其情況的供水方式。當今流行的主要供水方法是減壓供水、氣壓罐供水、高水箱和不帶水箱的變頻泵供水。簡單來說，分體式減壓供水是在建筑物頂部安裝一個水箱，使用水泵儲存水，然后通過水箱或減壓閥對該水箱中的水進行減壓，然后再進行供水，連接到底部水箱以完成整個建筑物的供水。這樣，水箱較小、水壓更穩定、操作簡單。然而，水泵的消耗相對較高，并且基礎建筑物中的水壓有所損失。氣壓罐供水是使用密封氣壓罐和水泵按照氣壓原理供水，該方法實現了沒有水箱的水塔供水，結構簡單、安全、清潔。然而，水泵也很昂貴，并且水壓有周期性地波動。高水箱供水是將水箱安裝在建筑物上方，然后使用串聯或并聯的減壓閥供水。這種方法相對穩定，使用的泵數量少，但易污染，占地大，在建筑面積方面，初期投資相對增加。相應的變頻水泵技術沒有水箱，通過水泵直接調節水流量和水壓即可實現自動運行。因此，整個系統的建造成本非常高，并且電子設備容易受到外界的影響。

2.2 選擇不同的排水方法

建筑物排水系統主要是排放雨水和生活用水，高層建筑物主要在同一層采用排水和通風相結合的方法。所謂地板排水是指在每個地板上安裝中央排水處理點，這些地板相對獨立，其不僅可以緩解排水壓力，還可以在出現問題時及時進行維修。但是，選擇此方法時，應注意相關管道的封閉設計。同時，必須在相關的排水系統中增加通風設計，以防止出現負壓虹吸等問題，確保水流順暢，并防止水管泄露。

2.3 相關管網設施的選材

高層建筑對供水和排水的材料也有相應的要求。高層建筑的給排水不僅受水壓的影響，而且還受高樓層的壓力影響。因此，在選擇材料時，需要注意抗壓縮性并確保耐腐蝕性。例如，當今在許多建筑物中使用的塑料管具有良好的耐腐蝕性、方便的構造、低成本和良好的耐壓性。

3 高層建筑給排水的常見問題

3.1 高層建筑給水設計中的常見問題

(1)供水管的聲音很大。這主要是由于一些水管的分布不規則，管道安裝不牢固以及水管的延長。為了增強建筑物的供水能力，一些施工方經常在施工過程中使用增加水壓的方法，間接增加管道中的壓力并產生噪音。

(2)供水壓力問題。隨著城市人口的增加，高層建筑也在不斷增加，高層建筑的供水設計困難，需要進行詳細的設計。通常，為了控制高層建筑物的成本并改善高層建筑物的結構，設計降低了高層建筑物的儲水罐的高度，需要考慮水壓問題。

(3)給水管方案不合理。只有設計合理的給水管，才能大大提高高層建筑的供水能力。在實際設計中，由于諸如建筑成本降低的各種因素，導致設計及施工存在問題。由于給水管的混合設計不是分開設計的，未來的廚房和浴室會發生漏水、水滴等各種現象，降低了高層建筑的供水能力，影響了居民的正常用水。

(4)儲水裝置問題。在設計儲水裝置時，也存在許多問題，例如材料規格不合格以及水箱設計不合理，這直接影響到后續使用。除此之外，還有一系列問題，例如水箱泄漏等。

3.2 高層建筑排水設計中的常見問題

高層建筑的排水設計存在很多問題，涉及的方面很多：

(1)排水管的噪音問題。像高層建筑的給水管一樣，排水管也存在噪音大的問題。隨著國內高層建筑材料的不斷發展，更多采用的是PVC 塑料管。與以前的管道相比，這種管道具有產生過多噪音的缺點。一些高層建筑的隔音效果差，臥室和客廳能感受到明顯的噪音，使居民生活質量下降。

(2)地板漏水密封問題。如果地板的密封深度不符合標準，水管有問題時，可能會導致水泄漏，直接影響房屋的質量。對居民的生活有很大影響。

4 解決高層建筑中的給排水設計策略

4.1 地面滲水設計問題解決方案

在設計高層建筑的給排水系統時，高層建筑的設計師需要進行一系列的設計調整，以適應各種高層建筑的特殊環境，尤其是地板漏水和防水的問題。在高層建筑中，很多情況下污水設置存在問題，房間之間的內部結構中不可避免地存在連接管道，因此有必要設置水封以分隔管道。在選擇材料時，設計人員必須嚴格遵守高層建筑的設計規范，在選擇合適材料后，還應選擇合適的施工隊伍執行建筑計劃，并從一開始就根據工程設計圖進行適當的準備。

4.2 解決高層建筑防回流問題

高層建筑的設計師在設計給水管與環網之間的設計時，應預留位置安裝止回裝置，以確保高層建筑的給排水系統的完整設計，并確保水在管道中的流動。平穩的水流單向流動，可以提高工程施工人員的工作效率。在有效控制了每位居民高層建筑的給水和污水處理系統之后，可以為社區的整個污水處理制定清晰的計劃，以確保城市的水質環境保持良好狀態。同時，在高層建筑中安裝止回器時，整個安裝過程必須有明確的計劃，例如，在安裝導流板之前，應著重于如何在進水管上安裝止回器。也就是說，水平安裝可確保整個操作的安全性。另外，在選擇安裝地點時，需要注意確保該地點完全遠離碎屑地點，并且安裝地點應干凈、整潔并具有足夠的空間，為將來的維護工作提供便利優勢。

4.3 解決水壓和管道噪聲問題

用戶是否可以正常使用自來水與供水壓力密切相關，特別是在城市的高層環境中。因此，在設計高層建筑的給排水時，設計者需要根據每個高層建筑的高度差來準確區分供水系統。在高層建筑中，必須注意靜水壓力是否足夠，并嚴格按照規定進行控制。針對高層建筑排水系統噪聲問題制造商正在進行有效的軟件開發，新管道材料的開發和使用也可以有效解決噪聲問題，但仍存在許多無法克服的問題，需要有出色的技術支撐。因此，在處理管道噪聲問題時，需要充分考慮地理位置，并盡可能將管道與其余區域之間保持安裝距離。除了由水流問題引起的噪音外，噪音的來源還在于管道內部的空心聲音。在這種情況下，最好填充橡膠墊以在管道內部留出空間，這樣可以最小化間隙，有效地解決了管道內部的空心聲引起的噪聲問題，并有效地保護了管道本身的膨脹性能。

4.4 科學合理地布置排水管

在設計高層建筑物的給排水時，需要考慮到管道的拐角問題，如果拐角很多，排水將不順暢。因此，有必要在設計之初就避免使用直角彎頭設計，而應采用大的圓形設計來代替，以確保排水系統的平整度和后續維護工作地順利進行。

4.5 排水管的設置

高層建筑的排水管必須具有獨立的立管，必須確保這些立管的直徑與污水立管的直徑相同。同時，復合通風管必須安裝在兩層有間隙的樓層中，立管的高度通常應控制在20 層以上，并且最低兩層的潔凈室應分開，以免影響最低兩層的潔凈室的正常使用。

4.6 高水位消防排水設計

高水位消防水池設計，適應范圍廣，符合高層建筑項目防火指標的國家法規。在某些設計中，消防水池的容量用于確保高層建筑的消防供水，并確保消防系統的可靠運行。在為高層建筑設計消防供水時，必須將消防系統安裝在高層建筑的最高處。對于100m 以下的高層建筑，水池容積通常為36m3，對于100m 以上的高層建筑，水池容積應至少為50m3，尤其是根據建筑物高度的增加，消防池的容積應為增加。如果高層建筑的高度超過150m，則消防水箱的容量必須至少為100m3。目前，建筑物的消防法規正在調整中，因此高層建筑物中高位水箱的數量也應相應地進行調整，設計師必須將項目的實際情況結合到具體的設計中，采用串聯分區的防護系統設計，保證消防系統設計方案的科學合理。

5 結束語

高層建筑的給排水及污水建設是一項復雜的工程，同時離不開人們的日常生活。無論是在給排水設計中還是在施工過程中，許多問題不可避免地會影響建筑質量和使用效果。這些問題在設計過程中和施工中需要引起更多重視。在給排水和污水的設計和施工中，有必要加強施工質量管理，全面改進施工工藝，加強建材管理。同時，為了確保建筑給排水設計和施工的順利進行，給排水設計施工人員必須總結各自的實踐經驗，提高專業素質，優化最佳高層建筑給水排污設計施工方案，提高排水設計的合理性。這不僅使現代高層建筑的給水排污設計得以正常使用，而且還可以節約水資源，提高經濟效益及人民生活質量。