超高層建筑給排水設計中存在的問題與對策分析

趙和平

（山東省城鄉建設勘察院，山東 濟南 250031）

為適應資源節約的發展理念，超高層建筑逐漸重視給排水設計。由于建筑的垂直高度過高，為給排水設計工作帶來了一定難度，基于此，對超高層建筑給排水設計中存在的問題與對策進行分析具一定現實意義。

一、超高層建筑給排水設計的內容

（一）給排水系統設計。給排水系統包括給水系統、排水系統與消防水系統。其運作方式主要包括氣壓罐給水、高位水箱供水等，氣壓罐給水主要利用管網壓力向供水點持續給水，當管壓降至最小作業壓，氣壓罐的離心水泵開始向管內灌水，待管壓回升后停泵；高位水箱供水則是通過存儲水量、調節水壓進行供水，當水流量與外網水壓未達設計要求時，調節池利用離心水泵提升水壓。排水系統設計主要采用分流制，從而提升節能水利用率，另外還需通過水力計算控制排水管的流量，防止其超過上限，減少水流沖擊對管道的傷害。消防水系統的設計目的在于提高建筑物的消防安全性，因此在設計時室內消火栓以減壓式的網狀結構設計為最佳。

（二）給排水設計要點。超高層建筑給排水設計還需注意以下要點：首先，超高層建筑由于垂直高度較高，靜水壓力大，若供水時未對建筑進行分區可能增加管道壓力，損傷管道。其次，超高層建筑結構復雜，電氣設施分布廣，火災發生率較高，火情發展迅速，因此消防供水系統在設計時應保證排水系統的自救能力。另外，超高層建筑內部人口密度大，日均用水與排水量較高，一旦給排水管道發生故障將對居民生活產生較大的影響，因此需重視后期養護工作。最后，在管線布置時應考慮管道壓力與結構裝飾，提升管道的防噪聲、防形變、防震、防滲漏等性能。綜上可知，超高層建筑的給排水系統設計對建筑的安全性及建筑內居民的生活具有重要影響，由此下文對超高層建筑給排水設計中可能存在的問題進行分析。

二、超高層建筑給排水設計中存在的問題

（一）給水系統分區與方式選擇不合理。超高層建筑的給水系統需要滿足樓層內居民的用水需要，在設計過程中存在以下問題：首先，供水分區與供水方式選擇不合理，部分超高層建筑在豎向分區時，僅簡單劃分為地區與高區，當需滿足各區內供水壓力較弱樓層的用水需求時，采取提高整區供水壓力的方式，造成部分樓層給水壓力過大，需再次減壓，浪費能量，增加成本。另外，低區給水系統通常選擇高位水箱給水，高區則為屋頂水箱給水，在為本區中的最高供水點給水時，低區的高位水箱給水提壓較易，但可能導致最低處的壓力過大，造成用水時水量驟增，嚴重時還可損壞接水軟管；高區的屋頂水箱提壓較困難，使得最高供水水壓過低，造成用水困難。

（二）排水系統維修設計不完善。在超高層建筑排數系統中，由于污水立管長度較普通建筑長，所接的衛生器具多，長期使用可能造成管內水充塞，損壞衛生器具內水封，使得污水立管中臭氣竄入室內，影響居民的正常生活。同時，長期使用可能使設置在吊頂位置的管道出現老化現象，造成管道漏水，影響居民房屋的美觀性與使用性。另外，部分設計師認為陽臺的日常排水量較小的，因此在雨水立管的材料選擇中，部分設計師為節省工程造價，將陽臺的排水立管與雨水立管合并為一根，此類設計可能導致當合并立管堵塞時，雨水自陽臺冒出并流入室內。

（三）消防水系統供水效果有待提升。消防水系統同自動滅火系統及自動火災報警系統存在密切關系，是確定保障建筑物消防安全性的重要給水系統，在設計過程中，消防水的用量估測是該系統的重要設計部分，部分設計者由于未對建筑性質進行全面了解，造成對消防用水預估錯誤，限制了消防水系統作用的發揮。同時，由于超高層建筑垂直高度制約，屋頂水箱提升水壓較為困難，難以滿足較高樓層消火栓用水所需壓力，導致高層消防水系統無法發揮作用。另外，若建筑內選擇大直徑的明設立管，且設計時未采取相應的防火措施，還可能存在有火災發生時立管相接處被火災貫穿。

三、超高層建筑給排水設計問題的解決對策

（一）給水分區與給水方式合理選擇。在給水系統的設計中，應進行合理的分區，可以依據國家制定相關設計規范結合超高樓層的實際給水情況進行設計，通常每10-12層為一區，分區后能夠有效減少供水的能量消耗，且便于管道的維護與管理。另外，在選擇給水方式時，可以采取變頻供水結合低位水箱給水，或在本地供水部門批準下利用變頻無負壓給水設施自市政供水管中直接抽水。通過合理規劃給水分區減少額外的供水能量消耗，節約供水成本，提升系統的日常管理與維護。

（二）排水管道注重保養維修。其次為排水系統設計，為防止由于水封損壞造成管道內臭氣進入室內，超高層建筑設計排水系統時應配合布置相應的通氣管道，降低排氣管中臭氣的含量，保障管內空氣的正常流通。對于布置于吊頂處的排水管，還應加強對管道的測試與檢修，及時發現并解決漏水、凝水等問題。雨水立管應與陽臺排水管分開設置，通常選擇鋼筋混凝土柱內或管井內，并配置減壓池。在選擇管道材料時，宜選用承壓塑料管、金屬管等承壓能力較強的材料，提升管道的抗壓性。

（三）消防水系統提升供水與防火能力。最后，消防水系統在設計時為保證消防用水量，同時彌補較高樓層供水較慢的缺陷，可在超高層建筑的屋頂水箱中存儲一定量的消防用水，同時配合使用氣壓罐幫助提升水箱靜壓。為保證消防初期的用水量，設計時還可增加全自動型的恒壓變量裝置，該裝置分為消火栓接入系統與自動型噴水滅火接入系統，在止回閥的作用下可以各自發揮消防給水作用，互不干擾。在鋪設大直徑明設立管時，選擇阻火圈或防火套，避免管道遭火災貫穿。

結語

建筑給排水系統的設計作為建筑的重要配套工程之一，其設計合理性可以在一定程度上反映社會的先進性與文明性。通過對給排水系統設計中存在的問題與解決對策進行分析，不僅能夠提升超高層建筑使用的舒適度，還能夠為現代化建設提供有力支持。

[1]劉海濤.淺談高層建筑給排水設計[J].科技創新與應用,2014,26(06):131.