對高層建筑給排水系統的探討

【摘要】高層建筑給排水與多層建筑有一定的差異，本文分別對高層建筑給水和排水系統設計進行了分析。

【關鍵詞】高層建筑 給水 排水

一、高層建筑給水系統

高層建筑設計中，給水方式的選擇關系到整個給水系統的安全性、可靠性、工程投資、運行費用、維護管理及使用效果，因此給水方式的選擇是至關重要的。

針對我國目前給水系統的使用情況，通常水壓只可以滿足建筑的五至六層生活用水的要求，而對高層建筑而言，城市市政的給水管網水壓沒有辦法滿足建筑高區部分的用水要求，大部分就采用了分區給水的方式，所以對給水系統的豎分區要合理劃分，同樣也是供水變頻調速設備節能重要的因素，分區層數眾多必然形成變頻設備的設計流量增加，如用水量在較小情況下，則使水泵的荷載增加；除此之外，因分區里系統的壓力較大，則入戶管所需要設置的減壓閥層數增加，其耗能相應變大。針對高層建筑的不同類型，主要的給水方式有：

（一）給水分區串聯方式

在各個分區均設置水箱與水泵，在其各技術層內安裝水泵，從下區的水箱內進行抽水用以供給上區的用水。

（二）給水分區并聯方式

在每個分區各自安裝獨立的一套水泵與高位的水箱，并向各個分區供水。它的水泵通常在建筑地下室或是底層的水泵房內集中安裝。

（三）給水分區減壓方式

這是減壓水箱減壓的一種給水方式，通過安裝在底層或者地下室的水泵把整個建筑用水量提至屋頂的水箱，而后分別送至各個分區的減壓水箱，經減壓向下區供水。

（四）給水減壓閥減壓方式

它是一種減壓閥的減壓給水方式，由安裝于底層或者地下室的水泵把整棟建筑用水量提至屋頂的水箱，而后再經過各個分區的減壓閥進行減壓后，向各區供水。

（五）給水分區無水箱方式

這種給水方式是在各個分區內安裝獨立的變速水泵進行供水，并沒有設置水箱，其水泵集中安裝在建筑物的底層水泵房里，各自向負責的分區內管網進行供水。作為使用比較普遍的高層建筑給水方式，其優點明顯：各個分區供水段的壓力較小，所以對管道材料的質量要求較低；分區供水段具備一定的調節容積，可以保證在發生輸水的故障時，將供水的時間有限延時。其缺點在于：建筑上區的供水受限于下區供水故障的影響作用，其安全度不高；起到中轉作用的水箱、水泵會占用建筑中間樓層的面積，同時其防振與噪聲問題的解決也有著相當的難度；中轉水箱有二次污染的問題。

二、高層建筑消防給水系統

（一）高層建筑的消防特點

對于高層建筑而言，完善的室內消防設施是保證建筑正常使用的前提。高層建筑很難靠外部力量進行撲救，因此高層建筑一旦發生火災，立足自救顯得尤為重要。我國普通消防車的服務高度為24 m，對于有消防云梯的消防車服務高度為30～48 m。當高度低于24 m 的建筑發生火災時，可由消防車來撲救。對于高度為24～50 m 的建筑發生火災時，消防人員可使用室內消防設備滅火，消防車可以通過水泵接合器向建筑內部供水。建筑高度在50 m 以上的高層建筑發生火災時，室外救援比較困難，室內消防設備應具備獨立撲滅室內火災的能力，同時設置自動噴水滅火裝置，加強火災自動探測、報警能力，加強撲滅初期火災的消防設備非常重要。

（二）高層建筑消防給水系統

在管網內要經常保持滅火所需的水量、水壓，可直接使用滅火設備救火。當最不利點不能滿足滅火要求時，需要啟動消防水泵，使管網壓力和流量達到滅火要求。根據消防給水系統供水范圍，可將給水系統劃分為區域集中消防給水和獨立消防給水。

區域集中給水用于集中建設的高層建筑，貯水池、水泵集中在一起設置，再由室外消防系統管網分配到各個建筑內的系統。這種系統設備集中設置、數量少，便于管理，有利于節約投資。缺點是供水安全差。獨立消防給水系統是在每個建筑都設有加壓貯水設施和消防管網，這種系統的安全性高，但設備多，布置分散，不便于維護管理，相應的投資也較高。把室內或室外給水系統提供的水量，經過加壓輸送到用于撲滅建筑物內的火災而設置的固定滅火設備為消火栓給水系統。另一種高層建筑必不可少的滅火系統是自動噴水滅火系統。當高層建筑需同時設置消火栓給水系統和自動噴水滅火系統時，應優先選用兩種系統獨立設置方式。若有困難，兩個系統可合用消防水泵，但應在自動噴水滅火系統報警閥進水口前將兩類系統的管網分開設置。

三、排水系統設計分析

（一）水管的壓力分析

排水管和雨水管有明顯差異，考慮到排水管和雨水管均非壓力系統，所以在對其承壓能力進行計算的時候，無法結合因管高來計算其實際壓力等級。如果管徑在150mm左右，則當管長接近一百米時，其壓強往往高于0.11兆帕，在這樣的壓力之下，可以將管內異物沖走。

（二）單立管排水模式分析

單立管排水模式的使用范圍往往局限于：某些洗手間面積受限的情況，例如居民住宅和賓館等，以及一些對低排噪聲非常敏感的環境。針對高層建筑，由于其往往高度很高，而每一層的建筑面積有限，所以管井的面積在設計中應盡量減小，在這種情況下，可以選擇單立管排水的模式。一方面可以實現較滿意的排水能力，另一方面還可以降低水流噪聲。需要注意的是在對多個立管進行匯合的設計時，應為其配置特殊接頭。在已有的工程實例中，上海金融大廈選用的是單立管排水模式，且取得了較為滿意的效果，排水及時而通暢，異味及噪聲均對住戶未造成影響。

（三）高層建筑雨水系統設計

1、建筑陽臺與屋面雨水排除設置問題

高層建筑雨水系統中的屋面雨水是在暴雨天，屋面雨水匯集到排雨水管中形成滿流形式下的壓力流系統；而陽臺雨水是不能對雨水管形成滿流，屬于重力流系統；而將這兩種不同形態下的雨水系統沒有經過合理比較選取致使建筑陽臺反水；因此在建筑陽臺和屋面雨水排除設置時應根據雨水斗的實際匯水面積進行設計，使雨水管內形成壓力流，有效防治陽臺反水現象的發生；另外，在進行建筑陽臺和屋面雨水管設計時，雨水管拐彎位置的管徑應大于其它管道管徑，確保管道連接出連接嚴實，不漏水，可有效避免陽臺反水現象的產生。

2、高層建筑的塔樓污水、雨水的排除問題

建筑雨水立管應盡量不要同管道技術夾層及裙房吊頂設置在以期。假如在排水管道設計時將兩棟高層建筑的塔樓污水和雨水立管共用一根排雨水總管由裙房排除，一旦總管受損維修，會影響大面積建筑排水系統的有效運行。所以在塔樓污水和雨水立管設置方面，應分區設計安裝。

四、總結

高層建筑給排水施工雖然是建筑施工中的一個分支，但也是必不可缺的一部分。在建筑給排水施工的過程中，涉及的施工環節較多。在施工的過程中，需要綜合對人員、材料和相關設備進行合理的安排，并且對其進行有效的管理，這樣才能保證工程的順利進行。監理和完善相關的質量體系，完善各種規章制度，提高施工的技術，加強對施工的監督和管理。對于施工材料，必須要嚴把質量關，施工人員在進行施工的過程中必須要嚴格按照相關的規范進行。高層建筑給排水系統應該滿足相關的要求，還必須要滿足高層建筑的特性，一旦在設計或者施工的過程中出現問題，那么就會影響給排水系統的應用。隨著建筑給排水工程的不斷發展，在進行施工的過程中要不斷的對施工的新工藝和新材料進行不斷的創新，從而全面保證建筑給排水工程的施工質量。