高層建筑給排水設計研究

杜章

【摘要】高層建筑的給排水系統與居民的生活質量息息相關，給排水系統的給水、排水、消防設計存在問題都會降低居民生活質量，甚至會對居民的生命財產安全帶來隱患。本文對安徽某高層建筑的給排水系統進行分析，總結給排水設計中常見的問題，并從給水、排水、消防設計等角度進行優化。

【關鍵詞】高層建筑;給排水設計;施工要點

我國房地產業帶動了給排水系統的發展，過去的建筑樓層不高，給排水系統的設計比較簡單。但是隨著我國人口數量的增長以及經濟體量的增大，房地產業開始注重高層建筑的建設，高層建筑對給排水系統的要求與正常建筑的差別很大，正常建筑的給排水系統不能直接應用在高層建筑上，否則會出現很多問題。

1、高層建筑給排水系統常見問題

1.1給水設計不合理

高層建筑的給水系統仍然使用老舊的供水設計，由一條市政供水管道直接向高層建筑供水，高層建筑出現水壓問題給不上水。所以最后往往出現低層的居民給水正常、高層的居民供不上水的局面，高層建筑給水系統的設計不合理，居民的生活質量因給水系統而降低。

1.2排水設計不合理

高層建筑的排水系統使用的排水管道比較長，當居民排水高峰期時下端聚集了大量的污水，水管承受不住水壓就會破裂，污水到處流淌同時散發出難聞的氣味，給居民帶來的生活體驗極差。同時高層建筑的濾水管的長度比較長，而整個樓層的污水排放量比較大，排水管道很容易發生堵塞，最后水壓增大導致排水管道破裂。高層建筑的排水管道中污水的勢能較大，管道的強度不夠同樣會導致管道劈裂[1]。

1.3給排水消防設計不合理

高層建筑的給排水消防系統存在水壓問題，火災發生之后消防系統中的消火栓、抽水滅火系統等裝置的給水出現問題，最后對居民的生活環境以及生命財產安全造成嚴重損害。

2、高層建筑給排水設計

2.1給水系統設計

高層建筑的給水系統負責為整棟建筑的居民提供日常生活用水，由于高層建筑的樓層比較高，所以給水系統對高層給水的難度比較大。為了保證給水系統可以為高層建筑的居民正常供水，給水系統的設計需要保證最基礎的雙給水管，同時在6樓以下的低層居民直接使用市政供水管道。而6樓以上的高層居民則需要使用水泵進行輔助供水，6樓以上的給水系統應該建立對應的蓄水裝置。例如安徽某高層建筑總共有23層，該建筑的給水系統從6樓開始，分別在12樓、18樓以及樓頂設置蓄水裝置，然后由水泵負責蓄水裝置的蓄水工作，最后6樓以上的高層居民給水由各蓄水裝置完成。該建筑的給水系統將高層建筑中的低層居民和高層居民區分開，由不同的給水系統負責給水，高層建筑的給水系統很容易出現超壓情況。所以高層的給水系統中蓄水裝置中水壓需要固定在0.45MPa左右，水壓穩定可以保證給水管道的安全。但是安徽該高層建筑在建設給水系統中發現有部分區域的水壓仍然超出規定范圍，于是設計人員在超壓區域設置減壓閥，保證水壓穩定在0.45MPa。該建筑在三個樓層設置了蓄水裝置，抽水泵分別對應不同的蓄水裝置，抽水泵的功率需要按照實際需求選擇，而且高層建筑中水壓不穩定很容易發生水壓回傳現象。所以除了蓄水裝置外還需要設置中間轉輸水裝置，防止各樓層的蓄水裝置存在流量差，導致高層建筑的水壓回傳，最后損壞給水系統的水管。

2.2排水系統設計

高層建筑的排水系統不能直接使用正常建筑的排水系統，高層建筑的排水系統必須考慮到重力勢能的因素，排水系統的污水從高層建筑排放，其攜帶的重力勢能很容易對排水管道造成破壞。因此排水系統在設計中需要選擇強度更高的水管，防止排水系統處理污水時氣壓升高損壞排水裝置，例如高分子材料或者金屬材料的水管。同時排水系統中應該在高層建筑中選擇合適的樓層設置消能裝置，降低污水排放時攜帶的勢能，降低排水管道損壞的幾率。安徽某高層建筑設計排水系統時充分考慮到重力勢能的影響，配合給水系統同樣在6樓、12樓、18樓三個樓層設置了消能裝置，有效降低了高層居民污水排放損壞排水管道的情況。同時設計人員對高層建筑每個樓層的通氣管道相互連接，保證污水在排水系統中產生的氣體可以從通氣管道直接排除，防止氣壓增大最后損壞排水管道。該高層建筑設計人員考慮到高層建筑中各樓層的居民同時排放污水，低層的排水管道會承受非常大的壓力，于是將整個排水管道設計成上窄下粗的形式，有效提高了排水管道的承載能力，排水系統的設計更加合理。該高層建筑排水系統設計人員根據樓層的高度計算出污水排放的勢能，然后根據勢能大小選擇合適的消能裝置，有效降低了污水排放時攜帶的勢能，高層建筑的排水系統更加安全[2]。

2.3給排水消防系統設計

高層建筑的給排水消防系統是非常重要的，高層建筑與正常建筑不同，一旦高層建筑發生火災且短時間內得不到控制，會威脅到大量居民生命和財產安全，所以給排水消防系統的設計工作一定要符合消防標準。高層建筑的給排水系統存在水壓問題，火災發生時給排水系統的水壓很難保持正常，所以火災時消防系統的給水經常出現問題。消防系統給不上水，消火栓無法正常工作，火災很難在短時間內得到控制。安徽某高層建筑在設計給排水消防系統時考慮到消防系統中受水壓影響極大，因此在6樓、12樓、18樓以及頂樓的蓄水裝置中添加連接設備，使其與消防系統的消火栓相互連接，即使火災發生后水壓不穩定導致供水系統不能正常供水，消火栓也可以直接從蓄水裝置中抽水滅火。蓄水裝置中最好單獨建立消防蓄水裝置，保證消防系統的穩定性。消防蓄水裝置應當與給水系統的水泵相連接，由水泵為消防蓄水裝置日常供水。同時該建筑在頂層建立了消防蓄水池，為抽水滅火系統的建立打下基礎，如果高層建筑中有居民安裝了抽水滅火系統可以將供水管道與頂層的消費蓄水池相互連接，保證抽水滅火系統的日常供水。而高層建筑各樓層的消火栓也可以直接與頂層的消費蓄水池相互連接，一旦發生火災頂層的消防蓄水池在重力作用下可以保持為消火栓供水，及時將火災的危害控制在最小。

結論：

綜上所述，高層建筑必須從給水、排水以及消防三個角度對給排水系統的設計進行優化，才能保證給排水系統可以為高層建筑的居民正常供水、排水，同時在發生火災時保護給排水消防系統不受影響，保護高層建筑居民的生命和財產安全，提高居民日常生活質量。

參考文獻：

[1]顧曉林.高層建筑給排水設計及施工要點分析[J].居舍，2020（12）：79.

[2]劉桃紅.高層建筑給排水設計施工及管道安裝施工工藝[J].低碳世界，2020，10（03）：91-92.