關(guān)于高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及相關(guān)對(duì)策分析

【摘要】目前高層建筑的建設(shè)已在全國(guó)范圍內(nèi)如火如荼的開(kāi)展，這給高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。高層建筑的給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題和弊端大大增加了整個(gè)高層建筑后續(xù)使用過(guò)程中的危險(xiǎn)性，容易引起水污染、環(huán)境污染等事故的發(fā)生，因此開(kāi)展高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)在存在問(wèn)題的相關(guān)研究是非常有意義的。本文從目前建筑行業(yè)里面高層建筑常用的幾種排水系統(tǒng)開(kāi)始介紹，詳細(xì)討論了在高層建筑給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出了相關(guān)的解決辦法，對(duì)高層建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵字】高層建筑；給排水系統(tǒng)；存在問(wèn)題；解決對(duì)策

前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程也在不斷加快，土地資源也日益緊張，為緩解城市住房需求的壓力，越來(lái)越多的企業(yè)將目光轉(zhuǎn)向高層建筑。在混凝土規(guī)范里面對(duì)高層的定義有兩點(diǎn)：首先是建筑層數(shù)高度，十層和十層以上或者高度超過(guò)24m；其次是建筑結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)。與多層建筑、砌體結(jié)構(gòu)建筑相比，高層建筑層數(shù)較多、高度較高，使用對(duì)象、建筑功能也更為廣泛，這就對(duì)高層建筑的給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)增加了難度。因此，為滿足高層建筑結(jié)構(gòu)高密度人員的特點(diǎn)，高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該從實(shí)際項(xiàng)目工程的要求出發(fā)，在滿足使用功能的前提下，盡可能的避免設(shè)計(jì)問(wèn)題的出現(xiàn)，保證高層建筑給排水項(xiàng)目的順利開(kāi)展。同時(shí)，在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還要秉承不斷創(chuàng)新，不斷學(xué)習(xí)的理念，敢于采用新技術(shù)、新材料來(lái)減少給排水工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和詬病。下面本文將從高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題入手，討論設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種缺點(diǎn)，并針對(duì)性的提出解決措施。

1、高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

1.1 高層建筑給水系統(tǒng)類型

在高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，有兩個(gè)基本的指標(biāo)：控制合理的工程造價(jià)成本和保證工程的安全可靠。為實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)，在目前國(guó)內(nèi)建筑給排水設(shè)計(jì)行業(yè)常用的給排水系統(tǒng)類型包括：1）高位水箱給水；2）氣壓罐給水；3）減壓分區(qū)給水；4）變頻泵無(wú)水箱給水。各種類型的給水方式優(yōu)缺點(diǎn)、設(shè)備工作原理見(jiàn)表1所示。

表1 不同類型給水方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

設(shè)備工作原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

高位水箱給水水箱、離心水泵離心泵輸送水箱中的水；高位水箱存儲(chǔ)水，維持水壓恒定，調(diào)節(jié)水量能夠穩(wěn)定給水；運(yùn)行成本較低水源易污染；水箱的安裝損失建筑使用面積

氣壓罐給水氣壓罐、離心水泵氣壓罐通過(guò)空氣壓縮實(shí)現(xiàn)水量高度的調(diào)節(jié)，并結(jié)合離心水泵進(jìn)行建筑給水。保證水源干凈；

降低造價(jià)成本給水容量不足；

給水不穩(wěn)定，可靠性不足；水泵損耗較大，增加維修費(fèi)用

減壓分區(qū)給水減壓閥、減壓水箱、水泵水泵將水輸送到高處水箱，水箱考重力作用進(jìn)行各種建筑給水。設(shè)計(jì)、安裝過(guò)程簡(jiǎn)單；造價(jià)成本低；便于維修

水泵克服重力做工所消耗能源較高

變頻泵無(wú)水箱給水變頻水泵通過(guò)變頻水泵對(duì)給水系統(tǒng)的水壓、流量進(jìn)行控制節(jié)能降耗效果好；設(shè)備使用壽命長(zhǎng)設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)成本較高；運(yùn)行環(huán)境要求較高

通過(guò)表1的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，不同類型的給水系統(tǒng)具備不同的優(yōu)缺點(diǎn)，在高層建筑的給排水工程設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格按照實(shí)際工程項(xiàng)目的特點(diǎn)、使用要求進(jìn)行選用。既可以選用單一的給水方式滿足建筑的給水，也可以實(shí)行多種給水方式組合的形式實(shí)行建筑的功能要求。

1.2 高層建筑給排水系統(tǒng)引起水污染問(wèn)題

在建筑行業(yè)規(guī)范里面對(duì)高層建筑的給水有明確要求，要嚴(yán)格控制建筑物里面的各種衛(wèi)生、水器具配水點(diǎn)處的靜水壓力不宜大于0.45MPa。在實(shí)際高層建筑里面的衛(wèi)生、水器具使用過(guò)程中，靜水壓力都是超出限值的。雨水斗的選用、溢流措施是需要嚴(yán)格控制的，對(duì)于外部供水宜采用雨水斗過(guò)濾。如果在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員沒(méi)能很好的解決這個(gè)問(wèn)題，將會(huì)造成嚴(yán)重的水污染。在2009年內(nèi)蒙古赤峰市就曾出現(xiàn)屋面雨水污染單位水源井，使得井內(nèi)水源細(xì)菌含量超標(biāo)，導(dǎo)致上千人腹瀉住院；同年，江蘇鹽城也發(fā)生時(shí)了水污染事故，引發(fā)大面積停水。

另外，在高層建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，存在嚴(yán)重的結(jié)垢問(wèn)題，這嚴(yán)重降低了整個(gè)高層建筑的給水系統(tǒng)使用效率。為解決熱水供應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)垢問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)常用的方法是用鹽進(jìn)行軟化處理。但是采用軟化處理結(jié)垢的方法不僅大大增加了熱水系統(tǒng)的運(yùn)行成本，還會(huì)給高層建筑的給排水系統(tǒng)的管理帶來(lái)新的難題。

1.3高層建筑給排水系統(tǒng)引起排氣問(wèn)題

在高層建筑的給排水系統(tǒng)中，考慮到加熱、給水的方便性，一般會(huì)把進(jìn)行給水加熱升溫設(shè)備的位置設(shè)計(jì)在底部低層。但是給水加熱裝置如果位于底部位置，在熱水將向上面供應(yīng)的過(guò)程中會(huì)引起壓力的降低，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致含氣飽和度的降低使得熱水里面的氣體溢出，這樣的直接后果就是會(huì)引起給水系統(tǒng)的出現(xiàn)底部水壓偏低而頂部水壓偏高的現(xiàn)象，這就提高了整個(gè)高層建筑給排水系統(tǒng)管道質(zhì)量、強(qiáng)度的要求。

1.4 水泵承壓?jiǎn)栴}

由于高層建筑物的高度較大，導(dǎo)致處于建筑低層的熱交換器常常處于非常巨大的靜水壓力作用下進(jìn)行給水工作，這對(duì)水泵相關(guān)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、氣密性要求較高。如果承壓水泵在高層建筑使用過(guò)程中出現(xiàn)強(qiáng)度不夠?qū)е聵?gòu)件受力屈服損壞或者設(shè)備氣密性不夠引起設(shè)備滲水等問(wèn)題將可能引起整個(gè)高層給排水系統(tǒng)的癱瘓，甚至報(bào)廢。要滿足實(shí)際高層建筑給排水系統(tǒng)對(duì)水泵的特殊使用需求就需要找專門(mén)的廠家訂購(gòu)，這就會(huì)增大給排水系統(tǒng)的工程成本。

2、解決措施

2.1 水污染問(wèn)題的解決

由內(nèi)蒙古赤峰市等事故表明在高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致的水污染事故是非常嚴(yán)重的，因此必須在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須采取必要措施避免此類問(wèn)題的發(fā)生。為保證屋面雨水的及時(shí)排放，雨水斗的選用標(biāo)準(zhǔn)是參照高層建筑所處環(huán)境的屋面雨水流態(tài)，嚴(yán)禁不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)過(guò)程就盲目地選用雨水斗等現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)要杜絕鉛絲球等設(shè)備的替換使用。

在一般民用建筑中污水處理系統(tǒng)是將生活污水和雨水分開(kāi)獨(dú)立排放，而在公共建筑中，則常常根據(jù)其使用功能、用水需求來(lái)選擇合理的排放方式。在排水管道的設(shè)計(jì)布置階段，要盡可能的減少高層建筑排水系統(tǒng)中污水排放流通的距離，實(shí)現(xiàn)排污管道的根數(shù)較少的目的。同時(shí)，為方便后期高層給排水系統(tǒng)的維修檢查，進(jìn)行排污管道的布置時(shí)要盡量避開(kāi)變形縫。為方便給水、排污管道的鋪設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該留出一定的施工距離。對(duì)于管道穿越樓板、墻體等位置處，要提前在穿越位置布置洞口。對(duì)于水平向排水管道與豎向排水管道連接位置要考慮接頭的密封性，宜采用彎折一定角度的彎頭連接。

2.2 排氣問(wèn)題的解決

為解決高層建筑給排水系統(tǒng)排氣不通暢等問(wèn)題，可以考慮在給排水系統(tǒng)中添加豎向通氣管道，這樣既可以及時(shí)對(duì)管道系統(tǒng)內(nèi)的過(guò)高正壓、較低負(fù)壓進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)，還可以對(duì)排水管道中夾雜的污染物、有害氣體進(jìn)行稀釋。總之，無(wú)論是從高層建筑給排水系統(tǒng)的管道正負(fù)壓控制角度，還是從保護(hù)高層建筑使用客戶、業(yè)主的角度考慮，都應(yīng)該設(shè)置豎向通氣管道。

結(jié)論

隨著國(guó)家城市現(xiàn)代化的快速發(fā)展，高層建筑的開(kāi)發(fā)和建設(shè)必將越來(lái)越多。同時(shí)，高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題給高層建筑后續(xù)使用過(guò)程帶來(lái)的難題也逐漸引起人們的重視，因此必須采取相關(guān)的措施合理解決這些問(wèn)題。在進(jìn)行高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的處理時(shí)，要充分考慮高層建筑的特點(diǎn)：較高的建筑高度、使用功能的多樣化、使用人群的高密度等，綜合應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段合理布置，確保高層建筑給排水系統(tǒng)能切實(shí)發(fā)揮其在整個(gè)高層建筑中的應(yīng)有作用。

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