高層建筑給水排水工程設計問題及優化策略

黃志旭

（上海天華建筑設計有限公司廈門分公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

人口數量的不斷增多及城市化發展趨勢的不斷加快，導致當前我國出現了城市土地資源非常緊張及稀缺的局面，受這種寸土寸金形勢的要求和影響，高層建筑物逐漸出現在人們的生活中，并對人們發揮著重要的作用。隨著高層建筑物數量的不但增加及質量的不斷提高，與建筑配套的相關施工設計技術也得到了非常大的發展。高層建筑物中非常重要的部分就是給水排水系統，其設計施工科學與否都會對人們產生巨大的影響，降低人們的生活質量，甚至引發一系列安全事故。另外，由于我國水資源日益稀缺，在高層建筑給排水系統設計中融入相關的節能環保理念及設施，能夠有效的提升節能降耗效果，不斷實現綠色、持續發展的目標和理念。本文結合實際的發展情況，對高層建筑給水排水工程設計的優化及節能措施等方面進行了分析與闡述，為高層建筑給排水系統設計施工人員提供一定的參考。

1 高層建筑給水排水工程的特點分析

在實際的高層建筑給排水工程設計及施工中，由于受到建筑物層數、高度等方面特點的影響，與低層建筑相比，高層建筑物在給排水工程方面具有自身的獨特性，主要表現在以下這幾個方面。首先，高層建筑物的熱水、給水及消防系統的主要特點是靜水壓力過大，在實際的設計施工中，這三種系統的供水設計中必須要進行科學的豎向分區，有效降低運行過程中的靜水壓力，不斷提升給水系統的安全、穩定運行。其次，由于受到建筑物高度及層數、給排水設備的使用人數、人們的整體居住密度等方面的影響，高層建筑給排水系統的水量負擔非常大。若出現停水或排水受阻的現象，會嚴重影響人們的生活及安全，產生非常嚴重的后果，這就要求在實際的高層建筑物給排水工程設計及施工中，要以滿足最高瞬時給水排水需求量為前提，不斷促進給排水系統的安全、穩定運行。另外，高層建筑物由于居住人口多，用水量較大，致使排水量也不斷增大，排水管道也比較長、管道的口徑也比較大，而且整體長度較長。因此，為了促進高層建筑物排水管道在排水時壓力波的穩定程度，在設計時就必須要保證排水管道的排水能力，相關材料的選擇要符合國家規定及標準，并設計合理科學的排氣管裝置，對管道產生的內部壓力進行有效的釋放，保證高層建筑物排水管道的質量及穩定性。

2 高層建筑給水排水系統節能意義

水資源作為生命生存的基礎，對人類發揮著不可或缺的作用，隨著人口的不斷增加及生產生活需求的不斷增大，對水資源的消耗越來越大，為了不斷提升地球資源及環境的保護效果，實現節約用水的可持續發展模式是當前的重點目標。作為高層建筑中最大的水能消耗系統，給排水系統對高層建筑的使用性能及成本造價有著巨大的影響，因此，在實際的高層給排水系統設計時，要注重節能理念的融合，在對給排水系統運行效率優化的同時提升水資源的節約效果。從另一個角度來說，不斷提升高層建筑給排水系統節能方案的設計力度，可以讓建筑企業實現綠色的可持續發展目標，在企業的發展與運行過程中，將節能降耗的綠色環保理念作為奮斗目標，在不斷提高自身經濟效益和核心競爭力的同時為我國的環境保護作出巨大的貢獻。

3 基于高層建筑給排水節能設計策略

3.1 節水龍頭的設計

人民群眾在生產生活的過程中，水是必不可少的資源，而隨著人類的不斷消耗與浪費，水資源已經非常緊缺，所以在高層給排水設計中，一定要重視節能裝置的設計。這就要求在進行給高層建筑的給排水工程設計時，一定要選擇好質量的閥門和合適的閥門型號，選擇可以節約水資源的閥門，設計出節能水龍頭，保證在實際工作過程中，節約更多的水資源，減少水源浪費情況。還要不斷結合給排水工程的特點，不斷在給水方式、給水設計和節能設計等方面進行創造創新，從而設計出更高端更節能的給排水工程，從源頭上做好節約用水、節能減排的工作。

3.2 中水系統的設計

中水系統的內涵是，通過科學合理的方法，將污水或雨水進行相應的凈化處理，改變水質，達到可以利用的指標后循環運用到人們的生產發展過程中，為人類創造利益并達到節約用水的目的。首先，在雨水中水系統的設計方面，可以在建筑與建筑之間的道路、小區廣場設計修建中，采用透水性較好的材料，提高雨水的透過率降低雨水的地面徑流率；還可以將小區的綠地、花園等改造成下沉式宅間雨水花園，對周邊硬質鋪裝的雨水進行收集；對小區中的樹池實施滯留式生態樹池改造，對開放場地中的雨水進行收集；還要采用綠色屋頂策略，將高層建筑物的屋頂種滿綠色植被，將屋頂的雨水徑流進行收集，在保護建筑表層、吸收建筑熱量的同時還能對水資源進行循環利用。

其次，在生活污水中水系統設計方面，若周邊沒有配套的市政污水管網和污水處理廠，就要在小區建立獨立的中水處理站，利用混凝-沉淀-過濾機及生物濾池等污水再生利用出了個工藝，對生活污水進行凈化處理。其中，要注意的是要先將糞便污水通過化糞池進行處理，達到相關排放標準后才能和其它生活水一起排入小區中水處理站進行處理，這些生活污水經過凈化再生利用處理后，水質滿足“城市綠化”水質標準時，就可以將這些經過處理的中水用來沖洗廁所、澆灌綠地花園、沖洗道路廣場等。

3.3 變頻水泵的設計

給水的含義是指為人們供應生活或生產用水，它的主要任務是保證供水與用水的平衡性，在正常情況下，小區用水規律是有其自身特點的，在對小區給水流量進行設計時，要將給水流量確定在最大日瞬時用水量和最大時平均秒流量之間。只有將給水流量大小進行了合理的確定后，才能保證供水與用水相符合，在滿足小區實際需求的同時節省管材、設備等方面的支出。

在促進供水與用水相匹配方面，有效途徑之一是對變頻水泵進行合理科學的設計，在以往的設計過程中，通常采用屋頂水箱+工頻泵的供水方法，逐漸向水泵+氣壓罐的方向發展，當前又發展為采用變頻泵進行供水，來解決供水與用水的匹配度問題。在變頻水泵設計時，水泵的臺數選擇對供水與用水匹配度問題的解決有重要作用，在一定的范圍內，水泵臺數越多，越能在滿足實際用水需求的同時滿足節能需求。在具體的水泵臺數設置時，最好滿足三用一備的原則，即在正常情況下啟用三臺水泵，并另外設置一臺備用水泵，當故障發生時立即啟動備用泵，保證給水穩定性，最少要滿足兩用一備外加小泵或氣壓罐的條件，保證在供水流量不同時進行變頻供水，在滿足用水需求的前提下進行節能供水，實現節能降耗的目的[1]。

4 結語

我國建筑行業在不斷的發展過程中，出現了許多亟待解決的不足與缺陷，也對建筑工作提出了很多要求。尤其是在給排水工程設計方面，要求設計人員不斷革新自己的理念，創新對給排水系統的設計方法，設計出先進的高層建筑給排水工程，促進科學合理的用水原則，實現節能減排、促進企業效益，不斷提高人們在高層建筑中的生活工作質量。