高層建筑給排水工程優化設計探討

丁 恒

（廣州市弘基市政建筑設計院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230601）

0 引言

如今，高層建筑的高度和層數較之前有了更大程度的提高，對高層建筑給排水工程的質量提出了更高的要求。高層建筑給排水系統的施工必須嚴格采用質量過硬的材料，運用合理的高層建筑設計理念、精準的設計方案，保證給排水系統設計能夠很好地滿足高層建筑的功能和使用需求。

1 高層建筑給排水工程特點

高層建筑給排水工程具有一定的特殊性，因其層數較多、高度較高，其給排水設計和施工均存在一定的難度。設計人員應充分考慮到施工過程中可能遇到的難題，堅持可持續發展和以人為本的理念，以不損害建筑質量和安全性能為前提，嚴格按照施工作業的各項規章制度和要求，利用先進的節能材料和節能技術，提高高層建筑給排水工程的低碳環保特性。高層建筑給排水工程的復雜性主要體現在以下3個方面。

1）高層建筑人員密度較大，用水量大且頻繁，一旦給排水系統在運行過程中出現設備故障，將會嚴重影響居民的正常用水，甚至造成經濟損失。所以，高層建筑的給排水工程設計在保證給排水系統正常運轉的基礎上，還進行了系統分區設計，將高層建筑的給排水系統進行科學劃分，在保證各個分區獨立運轉的同時，保障故障區域的用水安全。這樣，即使某一區域的給排水系統出現問題，其他系統也不會受到影響，并為問題分區提供暫時性給排水服務。

2）在高層建筑給排水設計中需要合理分配系統給排水管網的連接材料及其走向，同時根據不同的環境條件進行不同的考慮。由于我國高層建筑的排水量較大，高層建筑給排水管道的設計中一定要盡量采用強度相對較高的軟性連接材料。

3）高層建筑內部處于一個較為封閉的空間，一旦建筑內部出現火災險情，建筑內部人員很難有逃生的機會。因此，高層建筑給排水工程也是保障建筑消防安全的重要設施。進行科學的給排水管道分區設計，能夠提升給排水工程的穩定性和消防系統的科學性，從而保證高層建筑的消防能力，提高居民的安全性。

2 高層建筑給排水工程設計重點

2.1 合理進行豎向分區

高層建筑給水管道很高，整體管道壓力較大。為提高給水系統的穩定性和安全性，必須對給排水管道進行科學的管道分區。設計人員在對系統豎向管網進行分區時，要注意充分利用小區城鎮給水系統管網進行分區供水。給排水工程的設計者必須考慮到高層建筑水壓過高而影響正常給水的現象，應對給水管道的長度和水泵的壓力進行仔細的計算分析，以提高對高層用戶給水的質量和安全，滿足用戶需求。另外，科學分區也有利于降低總體的能源消耗，既能保證供水的穩定，也能減少人力資源的浪費，提高水資源的合理分配和利用效率。

2.2 衛生間排水設計

建筑內部的排水系統主要是實現水氣兩相流動，因高層建筑內部人員密集、排水量大，為減少衛生間排水管道內的氣壓和溫度變化，防止衛生器具的水封被有害氣體破壞，確保衛生間水流通暢，高層建筑內部衛生間的生活污水處理應該預先設置通氣排水立管。為了保證給排水管道與建筑整體的協調美觀，需要設計人員進行仔細的檢查和確認，將給排水系統與建筑風格結合起來，預留出給排水管道的空位，在提升工程質量安全的同時保證美觀協調。

2.3 合理選擇給排水管材

高層建筑給排水工程的管道靜水壓力較大，很容易出現管道泄漏的現象，不僅對居民生活用水造成影響，還會造成一定的經濟財產損失。設計人員在對整棟建筑的工程設計有了合理的方案后，需要科學選擇給排水管道的材質以及管道之間的連接方式，避免因住宅管道整體承壓能力不足及管體連接方式問題而造成住宅管道漏水現象。目前，市場上高層建筑給排水管材的種類較多，在選擇給排水管材時，既要符合系統的整體承壓能力要求，還要充分考慮用戶的實際使用環境要求及其舒適度，同時，還應該注意兼顧系統的成本控制問題。

2.4 合理進行消防設計

高層建筑的消防設計關系著整棟建筑居民的安全和健康，是給排水工程設計的重中之重。因高層建筑的消防系統影響因素較多，火災的危險性較大，所以難以從外部進行火災撲救，只能依靠高層建筑內部給排水工程的消防能力。高層建筑室內給排水消防系統的設計涉及因素很多，其中，消防給排水的復雜性是設計人員應該主要考慮的。設計人員需要充分考慮高層建筑的特點，保證建筑內部各層管道設計的合理性，提升消防用水的儲備量，在整個消防系統設計的過程中，充分把握消防用水的相關參數和指標，結合建筑內部設施特點，進行煙霧預警、自動噴水以及消防栓等設備的設計安放。

3 高層建筑給排水工程優化設計相關建議

3.1 大力提倡采用無負壓的變頻水泵設備

在傳統的高層建筑管網及給排水系統工程設計中，主要以變頻水池加壓泵及高位變頻水箱兩種方式進行水池加壓變頻供水，其中所耗費的處理能量不僅巨大，還很容易受到來自外界及高位變頻水箱的破壞。因此，提升高層建筑用戶的用水質量，設計者可以依靠一些先進的技術設備，如無負壓高位變頻水泵設備，既能維持周圍供水管道的穩定，又可以有效降低高層建筑變頻水泵的壓力，提升管道的送水效率。同時，其有利于項目成本的縮減，有助于整體建筑項目的順利開展。

3.2 設置安全給水系統和消防處理系統

以往高層建筑的給排水工程設計中會經常出現水資源嚴重浪費的情況，因此，為避免這種問題的發生，設計師一定要嚴格按照高層建筑給排水系統工程設計技術標準要求，將生活給水管道與消防管道相互分離。因為兩者對水壓控制要求不同，生活用水的實際水壓比高層建筑消防用水的實際水壓小很多，將兩者的管道分離，不僅能夠降低管道的壓力負擔，也能減低管道維修維護的成本。同時，將消防系統給水管道與生活給水管道分離，還能夠提升高層建筑的消防能力，提升居民生活用水質量，是較為科學的高層建筑給排水工程設計方案。

3.3 重視節水型衛生器具的應用

隨著科技水平的不斷提升，各種節約型衛生專用器具也應運而生。據國內相關調查統計結果顯示，節約型衛生專用器具比傳統衛生器具可以節省20%以上的用水量。因此，要大力倡導人們購買和使用節水型衛生專用器具，不僅能夠有效降低加壓系統的能耗，減少水資源的浪費，而且大大減小供水系統的壓力，節約了施工和設計成本。

3.4 加強各種能源的有效利用

高層建筑的大量建設在一定程度上增加了對自然能源的消耗，為貫徹可持續發展戰略，建筑行業的能源供應也開始尋求新的出路。除了傳統能源，更多新型能源如風能、太陽能、地熱能等得到大力推廣。其中，風能和太陽能的節能效果最為明顯，在高層建筑給排水設計中被廣泛采用。風能和太陽能熱水器可以分為2種類型，一種是常見的真空管型太陽能集熱器，一種是平板型太陽能集熱器。前者的主要特點是通過對水的加熱獲取大量的熱水，其能夠有效地適應溫度差異，實現雙循環系統設計。后者主要是利用吸熱板吸收太陽輻射并向傳傳遞熱量獲取大量的熱水，這種加熱技術經濟實用，成本相對較低。充分運用自然能源對高層建筑的給排水設計具著十分重要的意義。

4 結語

隨著城市化進程的不斷加快，高層建筑已成為居民生活和工作的主要場所，人們對高層建筑給排水工程的質量要求越來越高。因此，高層建筑的整體給排水設計必須在技術和管理方法上不斷提高和創新。同時，在高層建筑給排水設計中，要合理分區和布局整個高層建筑的給排水體系，以確保充分發揮其功能。