高層建筑給水排水管道系統研究

【摘要】著城市人口增加，城市規模的擴大，城市中土地集約化利用程度越來越高，高層建筑越來越多，而高層建筑給排水工程主要在于管道系統的設計和布局。本文介紹給排水管道系統的內容和特點，在說明面臨問題和設計原則的基礎上，重點介紹了冷水管道系統、排水管道系統和消防管道系統的內容。

【關鍵詞】高層建筑；給排水系統；給排水管道

一、高層建筑給排水管道系統的內容和特點

1.1 高層建筑給排水管道主要有給水管道系統、排水管道系統和消防給水管道系統組成。因為高層建筑的功能較為復雜，其建筑給排水管道系統的具體內容也相差很大，只是概括介紹基本的組成部分。給水管道系統即位滿足建筑使用者生活和工作所需用水所鋪設的管道系統，主要有飲用水管道系統、生活其他用水管道系統和輔助用水管道。排水管道系統即為了滿足建筑使用者生活或者工作所產生廢水排放所鋪設的管道系統，主要有生活廢水管道系統和輔助排水管道。消防管道系統即為了滿足消防需要所鋪設的管道系統。

1.2 高層建筑給排水管道系統的特點

（1） 源于高層建筑的特點，高層給水管道所承受的靜液壓較高，這樣必然需要選擇高質量材質的管道。供應液壓高有限，這需要分區供水和二次供水，其給水管道系統布局比較復雜。

二次供水必然產生管道噪音，為了保證良好的靜音環境，高層給水管道一般需要附帶隔離消音裝置。

（2）分區供水和二次供水的給水方式中，水壓處于不穩定狀態，加上高層同時用水的人數較多，用水量和排水量都較大，這就需要管道系統中設置更加科學高效的調節設備，要求管道系統設計和布局更加合理。排水管道壓力的不穩定決定著高層排水系統必然設置通氣管道系統或者其他獨立管道系統。

二、高層建筑給排水管道系統面臨的問題和設計原則

2.1 高層建筑給排水管道系統面臨的問題

高層建筑高度的增加，帶來一系統問題，而給排水管道系統所面臨的問題主要有。

（1）高層建筑給排水量巨大，為了保證給水排水工程的安全和質量，給排水系統一般選擇垂直分區處理的方案。這就需要面臨分區方面的選擇。

（2）高層給水系統管道需要面臨因給水設備開機和加速而產生的水錘現象，這種沒有規律的水壓增加情況，對管道材質選擇和管道不就帶有很大影響。

（3）排水管道中輔助透氣管道的設置和防止排水設備破壞的水封設計都是管道系統需要解決的問題之一。

（4）消防系統中。如果外加補充水壓達不到消防要求時，內部管道系統就需要設計自救設置。

（5）大量管道系統的鋪設給檢查和維護帶來一系列問題，需要重點考慮檢查井的布局和設計。

2.2 高層建筑給排水管道系統設計原則

（1）管道設計的符合性原則

高層建筑管道系統設計涉及的方面更多，可能影響的方面更廣泛，如果出現問題，出現的問題將會更多且復雜。那么，高層建筑管道系統設計就更需要符合《建筑給水排水設計規范》的各項要求。需要嚴格按照設計規范的各項要求，絕對不能出現低于規范要求的設計。任何一個設計的缺陷都可以影響高層使用者的生活或者工作，甚至生命財產安全。

（2）管道設計的實用性

高層管道系統設計首先要滿足使用，也就是秉承冷水供應與熱水供應并重，供水的水量 、水壓與水質并重，設計時，不能只關注某個方面和忽略另外的項目，做到滿足使用者各方面的需求。

（3）管道系統設計具有環保型和前瞻性。

當前節能環保的里面深入到各個行業，建筑節能是很重要的一方面，在設計管道時，需要考慮節約用水，杜絕浪費等方面的因素，同時，做到節能環保也是設計人員需要解決的問題。當前，有關環保節能設計的發展比較快，例如中水系統、雨水處理系統等、這些設計與美學的結合等，這些理念和做法都是具有科學道理的，在設計時，需要照顧這些前瞻性的設計理念。

三、主要管道系統的研究

3.1 冷水管道系統

冷水供應管道是管道系統中最重要也是最大的一部分，冷水管道系統布局也和具體的供水方式有關。根據冷水管道系統布局和設備不同，可以將供水方式分為串聯、 并聯、 減壓水箱和無減壓水箱的減壓給水等幾種常見的方式。串聯供水方式這種方式所需要的管道系統比較簡單，管道較短，水泵所需揚程可以不大。缺點是其中一段沒有水，會影響所有上面樓層的用水情況。并聯給水方式這樣的管道系統布局便于管理水泵，故障維修時，停水影響面也比較小，不過，水泵所需要揚程較大。減壓水箱給水方式是比較老舊的供水方式，一般在高層設置水箱，以水箱為緩沖裝置布局管道，水泵統一管理，統一給水箱供壓。不過這樣的管道系統布局使得高層頂部結構荷載太大，帶有一定的安全隱患。并且超高層不能使用該公司模式。當前比較常用的是無減壓水箱供水方式。管道系統中，用減壓閥代替原有的減壓水箱，這樣的管道系統布局比較簡單，沒有結構荷載方面的問題。

3.2 高層建筑排水系統

當前，高層建筑排水系統一般為立管排放，管道系統中又存在氣、液兩相。這樣結構會造成水流很大且不穩定，極易在流量較大時因形成水塞而破壞地漏水封，造成排水管道系統中臭氣外溢，進而影響室內空氣。高層排水管道系統管道比較長，設計復雜，如果出現排水管道堵塞，檢查、維修都很困難，造成的影響也很惡劣。故而，高層建筑排水管道設計應該注意一下內容。

（1）排水管道內壓力不穩定，排水管道需要被固定，且固定方式可靠牢固。

（2）有些排水水位高于衛生器具或者其他排水設備時，需要設計必要的輔助設置進行排放。

（3）高層建筑排水建議使用橫向分區布局，即一段排水系統只供一部分樓層使用。尤其注意的是，樓層大于20層時，1-3層需要設置專門的排水管道。

（4）生活污水管道和雨水流通管道宜采用分流制。

總之，高層建筑給排水管道系統在原有要求的基礎上，因高度的增加，增加了許多特殊的要求。這需要所有設計和施工人員特別注意。

參考文獻：

[1]《建筑給水排水設計規范》 GB50015- 2003 （ 2009 年版）.

[2]《建筑設計防火規范》 GB50016—2006.

[3]《高層民用建筑設計防火規范》 GB50045—95 （ 2005 年版）.

作者簡介：

韓琪，男，1987年9月，漢族，助教，本科（在職研究生）， 研究方向：建筑施工技術、工程造價和建筑設。