給排水設計在高層建筑中的問題分析

汕頭市第二建筑設計院 515000

摘要：隨著經濟的發展和社會的進步，城市用地日趨緊張，高層建筑日益增多。在高層建筑的設計中，給排水的設計難度較大。給排水的設計工作中，最重要的問題是如何確保給排水的有效供應，同時保證建筑功能的發揮和節能節水等問題。在本文中，對高層建筑給排水設計中存在的問題進行了深入分析并提出了相應的解決策略，以期為高層建筑的給排水正常運行提供保障。

關鍵詞：高層建筑；給排水設計；問題；分析

現代高層建筑中，給排水的設計中越來越多地應用到了節能理念。我國的水資源日趨緊張，在高層建筑設計中應充分應用節水理念，這也是時代發展的需求。給排水設計是高層建筑的關鍵，在高層建筑的給排水設計中，因為增加的垂直高度給設計工作帶來了較大的難度，需要不斷提升設計技術水平，將給排水設計的質量提高，從而確保高層建筑能發揮正常的建筑功能。

1高層建筑給水設計中存在的問題分析及解決措施。

1.1給水系統中存在的問題分析。

在選擇和布置豎向分區及供水方式時，存在著明顯的不合理現象。在高層建筑的給水系統設計過程中，一般會簡單地按照縱向分區劃分為低區供水和高區供水，每個區中需要供水的樓層較多，同時為了保證每個區中供水不利的樓層能滿足壓力要求，會相應將每區中的整體供水壓力進行提高，這樣就會造成局部樓層的壓力過高，需要進行減壓，造成不必要的能量浪費現象。在低區的供水過程中，一般會應用帶有氣壓罐的變頻供水系統，或者是使用高位水箱進行供水。在高區供水中，可以使用屋頂水箱進行供水。但是高層建筑的高度很高，在劃分高區和低區時，很難平衡系統。在整個供水系統中，其最高點是供水系統中最不利的點。從建筑成本和建筑結構來說，設置高區的高位水箱，一般不會很高，在高區中供水最不利的點會出現偏低的水壓，小于100kpa的靜壓壓力，會出現打開和關閉延時自閉沖洗閥困難的情況。若是帶氣壓罐的變頻供水系統，能夠較容易地提供最不利供水點的靜水壓，但在提高壓力后，會出現最低處的靜水壓太高的情況。這會使得在低區用水時出現水花到處亂濺的情況，甚至會造成低區的衛生器具連接軟管破裂的情況，使得整個給水系統降低了舒適度，還帶來安全隱患。在系統供水過程中，冷熱水不平衡的問題比較突出，加上不合理的設計，在用戶使用時起不到應有的作用，亟需找出問題的所在并找到解決的策略。[1]

1.2問題的解決策略。

從運行管理便捷和節能的要求出發，在設計時供水分區和供水方式一定要合理，將能量的浪費現象盡量減少，同時還要保證運行管理維護的便捷。根據國家的相關規范規程要求和實際經驗，在高層建筑的設計中宜每隔10-12層劃分為一個分區。所有分區都不適宜用高位水箱和水泵進行供水的方式，這種方式會使得水泵有偏高的功率，造成能量浪費現象，不符合我國所提倡的節能要求，且設置高位水箱若管理疏漏容易造成二次污染，水質達不到飲用水要求。供水方式可以用變頻供水和低位水箱結合的方式。同時，為了將市政給水壓力充分利用，可直接用變頻無負壓供水設備從市政給水管上抽水進行供給，這種方式能充分利用市政管網余壓，最大量的降低供電能耗，但是這種方式需要取得供水管理部門的許可。高層建筑冷熱水供應不均的現象，可以用下面的方式進行解決：讓冷水豎向分區和熱水供水系統保持一致，由相應分區的給水系統專管供應熱水水源，使得冷熱水的供水壓力能達到平衡狀態，入戶管道設支管減壓閥，閥后壓力0.2MPa，使出水流量不至于過大，做到節能、節水，同時保證用水的舒適度。熱水管道應同程布置，用減壓閥進行分區時，要做到循環各分區的熱水。對浴室和洗衣房等需要熱水量較大的用戶，應單獨將熱水管網和局部加熱設備設置出來，避免用戶的大量用水使得供水系統壓力不平衡。

2排水設計中存在的問題分析及解決策略。

2.1高層建筑的排水系統中因為有較長的污水立管，使得有較多的衛生器具接入，很多立管可能會充塞滿水，使得衛生器具的水封遭到破壞，出現臭氣外冒的情況。為了避免出現該種情況，在高層建筑的設計過程中，應用專用的透氣管進行設置，通氣管道系統如下圖1所示：[2]

各管道中對于管徑的設置，如下表1所示：

同時，吊頂內檢修排水管道、排水管道的防漏工作要做好，在房間樓板處排水立管的防水問題要及時做好。根據建筑平面設計和屋頂的匯水面積設計雨水管道，且每六層設置消能裝置，減少排水重力勢能。在管井內布置雨水立管或者直接進行明裝，明裝時應布于公共部位，避免布置在住宅戶內。在進行雨水出戶設計時要考慮到采取必要的減壓措施，比如設計上減壓水池或采用厚壁承壓的管材作為埋地管等。同時，為了避免衛生間在使用時有異味出現，如果衛生器具本身在設計中沒有水彎，就需要在設計排水管道時設置必要的存水彎。選擇地漏時，要選用防涸功能良好的地漏，其應具有不小于50毫米的水封深度，避免使用鐘罩式地漏。

2.2陽臺排水及排水管道管材選用。許多的設計師因為節省造價，在設計中會將陽臺的排水立管和屋面的雨水立管合并為一根。陽臺的排水量不大，表面看來不會影響到排水系統。但若是排水管道不通暢，陽臺上的雨水會溢進室內，所以應單獨設置陽臺的排水系統，若陽臺設有洗衣機時排水管道還應排入污水系統中。許多的設計師認為，若為重力式的屋面排水，可以采用一般的U-PVC管，實際情況卻是正好相反，實際應用中應使用承壓塑料管和金屬管，一般的塑料管承壓力不大，一旦出現排水不通暢的情況，會爆管。[3]

3消防給水設計中存在的問題分析及解決策略。

在高層建筑的設計過程中，一個很重要的設計方面就是確定消防用水量。在設計中，設計者可以根據建筑物本身的性質合理選擇消防用水量。同時，高層建筑中應設置必要的能進行自救的消防給水系統，防患于未然。為了確保在火災初期就能及時地撲滅大火，要儲備10min的室內消防用水在屋頂的水箱中。受到條件的限制，實際水箱靜壓在7m以下就不能保證消火栓的壓力，這樣可以設計穩壓泵氣壓罐。在設計中，為了能方便地布置設備，同時將占地面積減少，可以使用全自動的恒壓變量給水穩壓設備，確保初期消防水壓和用水。這種設備由兩路系統組成：自動噴水滅火系統和消火栓系統。可以加裝止回閥進行兩路系統的防干擾。在高層公共建筑的公共部位均應設置濕式自動噴水滅火系統。層高超過8m處還應適當增加噴水強度或采用自動掃描射水裝置。自動噴水滅火系統具有簡單的構造，較少的投資，滅火效率極高。建筑物在使用較大管徑的立管明設過程中，在穿越樓板的地方貫穿時要使用避免火災的方法。當建筑物使用管徑較大的明設排水管時，在其進行連接和管窿位置需要進行避免火災的貫穿處理。使用阻火圈和防火套管進行管道的消防保護時，使用的阻火圈和防火套管的耐火極限要大于該管道所在位置建筑物的耐火極限。受到溫度的影響，高層建筑容易出現管道冰封狀況，使得管道無法及時輸送水，這時需要進行相應的保溫處理，比如加設保溫材料在管外，定期檢查管道，將冰層及時處理等，保證在低溫的情況下，仍然能正常使用管道。

4小結。

在我國的建筑中，高層建筑所占的比例很大，高層建筑的給排水系統設計也顯得更加重要，面臨著更多的挑戰。在設計給排水系統時，保證安全是最為重要的，同時還要確保經濟實惠、方便維修。綜合考慮高層建筑給排水設計中的問題，并針對這些問題找到相應的解決策略，是高層建筑得到發展的重要保證。

參考文獻：

[1] 張曉玉，靳宜鳳，丁進.建筑給排水設計不可忽視的幾個問題[J].陜西建筑.2013，（07）.

[2] 李友，白清江.城市高層建筑給排水設計施工中的幾點探討[J].黑龍江科技信息.2014，（12）.

[3] 沈思遠.淺談高層建筑給排水技術的設計與施工[J].華章.2014，（22）.