淺析高層建筑給水排水方案設計

姜翼

【摘要】本文以自身多年給排水設計經驗為依據，分別探討了高層建筑給水方案和解決供水壓力不足方案，以及排水方案和解決排水水氣混合兩相流順暢的方案設計，有論述不到之處，歡迎大方之家不惜教誨。

【關鍵詞】高層建筑、給水方案、供水壓力、排水方案、水汽混合、解決

Analysis on Water Supply and Drainage Scheme Design of High - rise Buildings

Jiang Yi

（Beijing in the design and research Institute limited liability company in Xi'an BranchXi'anShanxi710000）

【Abstract】Based on its own years of experience in water supply and drainage design， this paper discusses the design of high-rise building water supply scheme and the solution of water supply pressure scheme， as well as the drainage scheme and the solution of the mixed two-phase flow. Generous home at teach.

【Key words】High - rise building；Water supply program；Water supply pressure；Drainage scheme；Water vapor mixing；Solution

隨著城市化進程的加快，人口規模日益增加，高層建筑作為城市解決居民居住問題的關鍵所在，受到廣大人民的極度熱愛與重視，然而隨之水資源不足、供應不及時的現象也日益凸現。如何在有限的條件下，合理設計高層建筑給水和排水系統成為諸多學者重點研究的課題。本文就筆者積累總結的經驗，簡單小議一下高層建筑給水方案和解決供水壓力不足方案的設計和解決供水壓力不足方案的設計。

1. 高層建筑給水系統設計

建筑給水系統是將水源中的水引入建筑內并輸送到室內各配水龍頭、生產機組和消防設備等用水點處，來滿足各類用水設備對水質、水量和水壓要求的冷水供應系統。

1.1建筑給水系統的分類和組成。建筑給水系統按用途可分為生活給水系統、生產給水系統、消防給水系統。建筑內部給水系統由引入管、水表、給水管道、配水裝置和用水設備、升壓和貯水設備、給水附件等組成。

1.2高層給水方案設計。給水方案是指依據建筑物的高度、用水量、配水點布置及室外給水管網的壓力和水量等因素確定的供水方案。常用的給水方案有：分區給水、直接給水和間接給水三種。高層建筑因其高度高，層數多，振動源多，用水量大的特點，為滿足室內水壓、供水量的充足和飲用水的衛生干凈，常采用高位水箱給水、水泵補水的間接給水和分區給水相結合的方案。因為前者所需的設備簡單、可靠性高、易維護、儲存勢能可以應對短時停水、停機、也可兼做消防前期給水。后者是根據高層的特色在豎向上分幾個區給水，不然會因低層管道中靜水壓力過大，造成漏水、出水流量大、噪聲等現象。

1.3解決高層供水壓力不足的方案設計。高層給水系統中常見的不足現象就是高處的水位供給不上，壓力不足，個人建議可以從增加供水壓力和減少管道阻力兩處思考，后者對解決頂層供水壓力不甚明顯，故通常需要采用增加供水壓力的方案，來提高供水壓力滿足高層需求。具體設想有：

（1）每戶進水管上增設增壓泵，不足之處就是水泵安裝在室內噪音有點大。

（2）提高水箱的底標高，增加用水點和水箱的高差。不足之處是提高水箱的底標高雖然節約投資，但不利于建筑整體的美觀協調，且水箱提高1m，只能提高10kPa，當水箱底標高離屋頂8m，水箱充滿水的情況下，才能確保頂層淋浴器的供水壓力。而且，當今都提倡環保建筑，設計時不少學者都建議取消屋頂水箱，以減少二次污染，也使建筑外觀效果更好些，所以個人認為不到不得已不建議采用此法提高水壓。

（3）采用分區恒壓變量供水系統。此方法是根據計算得到供水小時最大流量的揚程，選擇合適的供水泵，配置相應的變頻器，在保持設定的工作壓力情況下，由用戶用水量的變化通過變頻器控制水泵電機的轉速，由水泵電機轉速的變化，改變供水量，滿足用戶使用舒服性要求，達到恒壓供水的效果。實踐也證明采用該系統效果比較顯著，能夠有效解決供水壓力不足現象，所以在高層建筑給水設計中應用較為廣泛。

2. 高層建筑排水系統設計

排水系統即排水的收集、輸送、水質的處理和排放等設施以一定方式組合成總體的水處理系統，主要是將人們在日常生活和工業生產中使用過的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起來，及時排到室外。

2.1建筑排水系統的分類和組成。建筑排水系統大致可分為生活污水、生活廢水、工業廢水、屋面雨水。一個完整的排水系統一般由排水管道、通氣管道、衛生器具或生產設備受水器、清通設備、污中提升設備和污水局部處理設施等組成。

2.2高層排水方案設計。

（1）不同性質的污廢水用不同管道排出的體制為排水系統的分流制；將兩類以上合并在同一種管道內排放，稱為合流制；采用何種形式的排水方案應根據水質情況以及地方的要求并經過技術經濟比較后確定。對于住宅高層建筑而言，通常采用生活污水和生活廢水的合流制，具體做法是污水排入室外經過化糞池處理后排入市政管網，廚房排水經隔油池處理排至化糞池。

（2）屋面雨水建議設計為內排水系統，獨立自成系統，雨水經屋面雨水斗收集后由管路輸送直接排至室外。這里需要說的是有些設計從節省管材出發，將廢水接入雨水立管中，個人認為這種設計十分不妥，因為雨水立管常有出口堵塞情況，一旦堵塞，雨水連同廢水滿溢室內，勢必會影響居民的正常生活。endprint

（3）室內排水系統應以就近分散外排為宜的方案進行設計，不宜過于集中，在管材耗量相差不大的情況下，盡量多設立管，少拉橫支管，因為立管單獨外排，既可減少排水橫管與其他管道、風道、梁、窗碰頭，又可減少出水管堵塞帶來的不利影響。

（4）室外排水系統設計中，為提高外排水管道標高，及為避免排水管道穿鋼筋混凝土地梁帶來施工留洞困難，常常設計底層排水系統與樓層分開，底層單獨外排。尤其對于那些地下水位較高，室外排水管道埋深較淺，且房屋結構基礎多為淺基礎的建筑，為提高室外排水管道標高，保證底層用戶安全。一般超過四層，底層就要設計為單獨外排。

2.3解決高層建筑水氣混合兩相流順暢的方案設計。

（1）高層建筑排水系統最主要的問題就是如何解決水氣混合兩相流的順暢問題。在設計排水時首先要考慮高樓層排水對管材的沖刷，其次要考慮水氣混合流對衛生器具水封穩定的破壞——“管中的氣壓發生激烈變化，會形成正壓噴濺或負壓抽吸，對排水管系中衛生器具水封的穩定產生嚴重影響，導致排水管道系統不能正常工作”。

（2）鑒于高層建筑排水的特點，筆者認為在設計時應當重點考慮下屬三方面。首先，必須進行嚴格的水力計算，控制立管的設計流量不超過規范規定的最大流量值。其次，在排水立管中采取一些消能措施，減少水流的下降速度，避免由于水流的沖擊對管系造成破壞，工程中一般自頂層起每隔6層既要設置一套消能裝置。最后，務必確保水管系的安全。具體措施就是設置專用的通氣立管與大氣相通，進而釋放排水管系中的正壓以及補給空氣減小負壓，使管內的氣壓保持接近大氣壓力，保證立管內的空氣流通，排除排水管道中的有害氣體，保護衛生器具的水封。多年的工程實踐也表明了設置專用的通氣立管可使立管排水能力提高一倍之多，除此之外還可采用特殊單立管排水系統，但應注意消能措施。在高層建筑排水系統設計時，上述這些方案設計不但可以解決高層建筑的水氣混合兩相流順暢問題，還可使得由于建筑高度引起的排水不利因素得到合理消除，從而確保了高層建筑排水系統的安全運行。

3. 總結：

高層建筑給水方案和排水方案設計的好壞與人民的生活息息相關，隨著社會的進步和科技的發展，對其要求更是更上一層樓，所以我們要多借鑒成功的案例，吸收精華剔除糟粕，在實踐中不斷學習、不斷摸索、不斷前進，才能設計出更有效更科學更深的人心給設計方案，來造福社會，福佑黎民。endprint