淺析高層建筑排水給水的工程設計方法

馮嘉

摘要：隨著經濟的不斷發展，人民的生活水平在不斷的提高，科學技術在不斷取得發展的同時，使得高層建筑成為可能。當前隨著城市的迅速發展以及城市化進程的加快，高層建筑如今已成為一種趨勢。近年來，高層建筑逐漸的向著層數更多、設備更加完善、功能更加齊全以及技術更加先進的方向發展，但是由于高層建筑區別于低層建筑，層數越高，對排水給水工程的要求也就越高，這也對給排水工程提出了更高的設計要求和施工要求。高層建筑由于樓層較高，用戶相對增加，致使排水量和給水量增大，從而不能保證所有的用戶都能及時的供應到水，因此必須對此密切關注，采用新的技術來解決當前排水工程存在的一些問題他，改善排水現狀。本文主要分為三個部分，第一部分主要論述了高層建筑排水工程的特點；第二個部分主要分析了當前高層建筑給水排水的現狀；第三部分主要論述了高層建筑給水排水工程的優化設計。

關鍵詞：高層建筑；排水給水；現狀；優化設計

一、高層建筑排水給水工程的特點

隨著建筑技術的不斷提高，高層建筑越來越多，樓層在不斷提高的同時，給水安全等要求也在不斷的提高。高層建筑具有震動源多，供水量大的特點，此外高層建筑還有以下幾方面的特點：

1、靜水壓力大。

高層給水工程的靜水壓力大是高層給水工程的最為顯著的特點之一。靜水壓力大是高層給水系統、熱水系統以及消防系統的特點，由于靜水壓力大，導致震動噪聲大，設備能耗高，而且在一定程度上還會浪費水資源，會導致水系統的管道及其配件的損壞，因此針對這一特點，高層給水排水工程的建設必須進行科學合理的分區，以減小靜水壓力大的現象。

2、消防要求高。

高層建筑給水工程的消防要求高是高層建筑另一顯著特點。高層建筑中的消防系統的安全可靠性要求相對于低層建筑來說要更為嚴格，這是高層建筑給水系統建設的一大特點，因為高層建筑通常是綜合性、多功能的建筑，因此可能引發火災的因素也較多，在高層建筑中，一旦出現火災，火災的蔓延速度極快，且危險性高，撲救難度大，因此其對于消防系統的安全可靠性的要求也會提高。除此之外，由于當前我國各地的消防水平不一，因此在高層建筑的消防撲救過程中難度系數比較大，因此高層建筑的消防安全多立足于自救。

3、瞬間排水給水的工程量大。

從高層建筑的建筑標準來看，高層建筑使用排水給水設備的人群很多，由此導致高層建筑的排水和給水的工程量大。

4、排水管道長。

在高層建筑中，排水管道長是其又一顯著特點。由于高層建筑功能多，因此導致高層建筑管道復雜，而且管道中的壓力存在著相對較大的波動，因此要想提高高層建筑的排水能力，穩定管道是關鍵。

5、容易產生震動和噪聲。

容易產生震動和噪聲是高層建筑的排水給水工程的又一顯著特點。高層建筑中的動力設備多，排水給水管道線長，容易產生震動和噪聲，因此在高層建筑的工程運作中，必須采取設備和管道的減少震動和防止噪音的技術措施。

二、當前高層建筑給水排水的現狀

當前我國很多城市的供水能力不足，住宅和公共建設的發現速度遠遠高于城鎮的發展速度，再加之，當前城市給水管道承壓能力的下降以及管道老化的現狀，導致城市的供水水壓不能達到高層建筑的上層部分，。當前，我國正在大力的發展和應用新型的排水管道教材等，通過使用輸送流體阻礙小、耐壓強度高，、耐腐蝕性強的材料作為高層建筑排水給水系統的應用材料，這樣的排水管道能夠在一定程度上緩解我國現存的能源不足、鋼材緊缺等問題。

除了從環保的角度外，從經濟的角度來看，目前大多老式的高層建筑中，其排水系統采用的都是排水條件最差、設置位置最低的地漏系統。通過地漏來進行排水具有很大的隱患，例如，一旦地漏系統處理不當，常會導致排水封破壞，地漏頂標高高于地面，排水通道堵塞，使得無法排除地面積水或者產生排水返滋倒灌等現象。

三、高層建筑給水排水工程等優化設計方法

當前的高層建筑的給水排水工程存在著各種各樣的問題，因此要針對具體的問題提出相應的解決方案，針對高層建筑積水排水工程的優化設計方法主要有以下幾個方面：

1、分區設計。

當前的高層建筑的設計中主要有以下幾類的缺陷存在，如，第一，當龍頭開啟時，水成射流狀噴濺，影響正常使用；第二，壓力過高導致龍頭、閥門能器材磨損過快；第三，必須使用耐高壓管材、零件以及配水器材；第四，下層龍頭流出的水頭過大，如果不進行減壓的話，其流出的量會比設計流量更大，使管道內流速增加，以致產生流水噪聲和震動噪聲等。因此必須進行分區設計。

由于高層建筑高度大，僅僅依靠外管網的供水壓力通常是無法滿足較高樓層的用水水壓要求的，因此在工程中一般會采取增壓設備輔助供水的方式，以便產生更大的水壓，對高層建筑進行分區供水是解決高層建筑設計中所存在的缺陷的有效方法。高層建筑的給水排水管網必須進行豎向的幾個區域的劃分，通常的劃分原則如下：充分利用市政給水管網壓力；上區劃分根據靜水壓力。

2、高層建筑給排水給水方式。

高層建筑給排水給水方式有以下幾種：

第一，高位水箱給水。

高位水箱給水方式主要包括水泵和水箱兩種。高位水箱給水方式又可分并聯供水式、串聯供水式、減壓水箱供水式以及減壓閥供水式四種。高位水箱的主要作用是存儲和調節本區域內的用水量和穩壓，水箱內的水是由離心水泵來供給的。高位水箱的給水方式有幾個有點：一是水箱內可以儲備一定的水量，供水相對來說比較安全可靠；二是水壓相對來說較為穩定；三是泵啟動次數少，從而效率高；四是設備費和運行費相對來說較低。此外高位水箱也存在著一些缺點：一是占地面積較大；二是增加基建投資；三是水質容易污染。

第二，變頻泵無水箱給水方式。

變頻泵是通過變頻器電源來改變頻率和電壓以控制交流電動機的轉速，進而實現水壓與流量可調的給水設備。通過變頻泵可以取消高位水箱，該方式的優點為：一是節能；二是調速自動化，使用方便；三是占地少，安裝方便且便于管理。其缺點為：一是價格貴；二是對工作環境要求高；三是變頻器易受外界干擾。

第三，減壓分區給水方式。

減壓分區給水方式是通過利用減壓閥或者各區的減壓水箱來進行減壓的。水泵將水直接送去最上層的水箱，然后各區分別設置水箱。通過減壓分區給水方式進行給水，其優勢是：一是供水可靠；二是設備和管道系統簡單，節約投資；三是維修方便；四是能提高建筑面積的利用效率。其缺點是下區供水壓力損失較大，水泵的能源消耗也較大。

高層建筑給水排水的設計是理論與實際相結合的專業，因此各地方應當根據當地的具體實情來采用相應的解決措施。高層設計者必須鉆研新材料的應用和設計，以便創新。

參考文獻

[1]邱冠文.高層建筑給排水系統安裝及施工技術[J].山西建筑，2004，30

[2]秦俊.建筑工程給排水管道的施工管理[J].山西建筑，2007，33

[3]伊綱領.高層建筑給排水設計應注意的幾個問題[J].山東建筑學院，1996，11