高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

劉春榮

摘 要：近年來(lái)我國(guó)建筑開始向高層和超高層的方向發(fā)展，高層建筑已成為城市建筑未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。高層建筑層數(shù)較多，整體容積率較大，這也使其用水量較高，相應(yīng)的排水量也較大，因此需要做好高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保能夠有效的滿足高層建筑日常用水、排水和消防用水需求。文中分別從高層建筑熱水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)及排水系統(tǒng)等幾個(gè)方面對(duì)高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：高層建筑；熱水系統(tǒng)；消防給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)

前言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，高層建筑越來(lái)越來(lái)成為現(xiàn)代城市發(fā)展過程中的主要建筑形式。高層建筑不僅層數(shù)較多，而且設(shè)備和功能更完善。給排水系統(tǒng)作為高層建筑使用功能得以實(shí)現(xiàn)的不可或缺的重要部分，需要針對(duì)高層建筑的特點(diǎn)加強(qiáng)高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)、施工、材料的管理，確保給排水系統(tǒng)能夠具有較好的工況，更好的滿足高層建筑各項(xiàng)功能的要求。

1 高層建筑給排水豎向分區(qū)的必要性和方法

高層建筑垂直高度較大，這就對(duì)給水系統(tǒng)的水壓具有較高的要求，如果單純的依靠室外管網(wǎng)的供水壓力來(lái)對(duì)高層建筑進(jìn)行供水，那么較高樓層的用水點(diǎn)則達(dá)到正常用水的水壓要求。所以在高層建筑中通常會(huì)設(shè)置增壓設(shè)備來(lái)達(dá)到輔助供水的要求，確保能夠滿足高層用水點(diǎn)的水壓。同時(shí)在高層建筑給水系統(tǒng)中，還需要充分利用市政給水管網(wǎng)的壓力，利用初估法來(lái)對(duì)低區(qū)層數(shù)進(jìn)行計(jì)算，科學(xué)對(duì)靜水壓力進(jìn)行劃分，通過豎向?qū)o水管網(wǎng)進(jìn)行劃分區(qū)域，可以有效的避免底層衛(wèi)生器具承受過大的靜水壓力。

2 高層建筑熱水系統(tǒng)

在建筑給排水技術(shù)中，熱水供應(yīng)技術(shù)屬于技術(shù)較為薄弱的環(huán)節(jié)。隨著建筑標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，當(dāng)前熱水供應(yīng)工程具有普及性，這也有效的帶動(dòng)了熱水供應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。在熱水系統(tǒng)中，水通常的加熱方式有兩種，即直接加熱和間接換熱。熱水鍋爐加熱設(shè)備管理通常會(huì)采用燃?xì)鉄崴仩t和燃油熱水鍋爐。當(dāng)前全自動(dòng)高效熱水鍋爐的研制成功，有效的確保了熱水鍋爐安裝在建筑中的安全，對(duì)南方無(wú)熱力管網(wǎng)的地區(qū)具有較好的適用性。近年來(lái)，在直接加熱方式中，太陽(yáng)能的應(yīng)用也取得了較好的成效。通過技術(shù)的不斷改進(jìn)，當(dāng)前我國(guó)在間接加熱方式主要采用蒸汽和熱水作為熱媒，通過提高熱媒和被加熱水的流速來(lái)確保放熱系數(shù)的提升，從而達(dá)到對(duì)傳熱效果的改善。同時(shí)導(dǎo)流型容積式熱交換器、半容積式熱交換器、半加熱式熱交換器也開始在二次加熱中進(jìn)行應(yīng)用。因此在高層建筑熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)設(shè)備的安全性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考慮，確保設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化。

在高層建筑室內(nèi)給水和熱水系統(tǒng)中，由于其會(huì)有較大的靜水壓力產(chǎn)生，這樣管道及配件則會(huì)承受較大的壓力，因此為了確保管道及配件工作強(qiáng)度的降低，減少維修費(fèi)用，則需要對(duì)高層建筑熱水系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的豎向分區(qū)。熱水系統(tǒng)的豎向分區(qū)需要與冷水系統(tǒng)的分區(qū)范圍相同，而且各區(qū)的水加熱器及貯水器的進(jìn)水則要與同區(qū)的生活給水系統(tǒng)進(jìn)地專管設(shè)置來(lái)確保供給需求。利用專管供給，從而有效的確保冷熱水的壓力平衡，為冷熱水混合龍頭的出水溫度調(diào)節(jié)帶來(lái)較好的便利，同時(shí)也能夠?yàn)楣芾韼?lái)較多的方便。

在采用集中熱水供應(yīng)的高層建筑中，應(yīng)該設(shè)置熱水回水管道，確保熱水在管道中順暢的循環(huán)，從而減少水資源的浪費(fèi)。在對(duì)需要熱水及時(shí)供應(yīng)的高層建筑中，需要做好支管的熱水循環(huán)，如果戶內(nèi)無(wú)法設(shè)置支管，則管道的長(zhǎng)度應(yīng)該適當(dāng)?shù)目刂?，以更好的控制水溫，減少浪費(fèi)。

3 高層建筑消防給水系統(tǒng)

因?yàn)楦邔咏ㄖ趩挝幻娣e上的人員數(shù)量多，空間有限，所以火災(zāi)隱患眾多，一旦發(fā)生火災(zāi)，將會(huì)迅速的蔓延，造成極大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。由于高層建筑的高度受到限制，在進(jìn)行人員疏散以及消防救援時(shí)增加了很大的難度。對(duì)于高度超過10層或者是24米的建筑，已經(jīng)超出了消防車的救援范圍，所以消防救援主要依靠建筑內(nèi)的給水設(shè)備，所以在高層建筑中，消防給水系統(tǒng)非常重要，其直接關(guān)系到高層建筑火災(zāi)救援的效率。為了加強(qiáng)高層建筑消防安全，應(yīng)該完善消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

為了最大限度的保證高層建筑消防給水的安全性，針對(duì)室外消防進(jìn)水管網(wǎng)應(yīng)該做好應(yīng)急防范措施，最少要設(shè)置兩條進(jìn)水管網(wǎng)，并且要獨(dú)立引入，一旦其中一條發(fā)生故障，其他管道可以及時(shí)補(bǔ)充。對(duì)于高層建筑消防給水的工作壓力要有詳細(xì)的計(jì)算，當(dāng)消防系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)最大工作壓力超過0.6MPa時(shí)，應(yīng)該采用獨(dú)立的消火栓系統(tǒng)。

常見的穩(wěn)壓裝置為氣壓給水穩(wěn)壓裝置，氣壓給水裝置安裝在靠近水池的地方。氣壓給水穩(wěn)壓裝置的選擇計(jì)算方法同上述氣壓給水穩(wěn)壓裝置，但各項(xiàng)壓力值有區(qū)別。這種消防給水無(wú)水箱，若該建筑給水采用變頻調(diào)速供水或氣壓給水方式，則建筑消防及給水均無(wú)水箱。室內(nèi)系統(tǒng)給水管網(wǎng)應(yīng)布置成獨(dú)立的環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)，必須保證給水干管和每條消防豎管都能雙向供水。室內(nèi)環(huán)狀管網(wǎng)的進(jìn)水管不應(yīng)少于兩條，并宜從建筑物的不同方向引入。消防豎管不宜少于兩條，其布置應(yīng)能保證同層相鄰兩個(gè)消火栓的水槍的充實(shí)水柱同時(shí)達(dá)到被保護(hù)范圍內(nèi)的任何部位。室內(nèi)消防給水管道應(yīng)采用閥門分成若干獨(dú)立段。當(dāng)建筑物內(nèi)同時(shí)設(shè)有室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)與自動(dòng)噴水管網(wǎng)分開設(shè)置。

4 高層建筑排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)由衛(wèi)生器具或生產(chǎn)設(shè)備受水器、排水管道、通氣管系統(tǒng)、清通氣設(shè)備、抽升設(shè)備、局部處理構(gòu)筑物組成。不同性質(zhì)的污廢水用不同管道排出的體制為排水系統(tǒng)的分流制，排水機(jī)制依據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩大因素決定排水采用分流制還是合流制，需做經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。

由于高層建筑的排水系統(tǒng)從排出管至頂層衛(wèi)生潔具的連接管的立管較長(zhǎng)，故衛(wèi)生潔具的排水到底層排水壓力大，容易使下層衛(wèi)生潔具發(fā)生排水噴濺。又由于衛(wèi)生潔具的排水屬于間斷排水，會(huì)使排水方向的前行管道系統(tǒng)產(chǎn)生氣體的正壓，水流在下降過程中，水流方向的后續(xù)管道產(chǎn)生氣體的負(fù)壓，形成抽吸，均可能使管道系統(tǒng)發(fā)生水的噴濺和水封水抽吸，故作者總結(jié)認(rèn)為高層建筑排水系統(tǒng)應(yīng)需采取下列措施：高層建筑的一、二層應(yīng)單獨(dú)排水；高層建筑的排水管系應(yīng)加強(qiáng)通氣，保持管系內(nèi)氣壓平衡；為此，高層建筑的排水系統(tǒng)應(yīng)采用專用通氣管的排水管道系統(tǒng)或采用新型排水管道系統(tǒng)；高層建筑的排水立管采用乙字彎消能措施；高層建筑污水、廢水應(yīng)分開設(shè)置立管排放，以便于將來(lái)廢水回收和污水處理廠進(jìn)行污水處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

給排水系統(tǒng)是高層建筑中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，良好的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅能夠?yàn)榫用裉峁┝己玫木幼l件，同時(shí)消防給水系統(tǒng)也為高層建筑的安全提供了基礎(chǔ)的保障。由于高層建筑自身的特性較多，垂直距離較高，單位面積的居民數(shù)量多，所以對(duì)于給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平有較高的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，新材料、新技術(shù)會(huì)不斷的應(yīng)用在實(shí)踐中，為提高高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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