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不可否認,當前城市發展中面臨著較大的生態壓力,環境破壞引發的生態危機為我們敲響警鐘,也對建筑設計提出了新要求。建筑設計中的生態呼喚越來越強烈,特別是給排水設計中。做好宏觀統籌的基礎上,進行細節設計的商榷與落實,設計中積極做好節能環保關注,節能環保材料的合理使用、設計中的生態關懷等,都是設計生態觀的體現。
建筑設計更多地與“綠色節能”、“生態建設”等聯系起來,積極推動社會的可持續發展。在給排水中關注生態化問題,追求水資源的循環,以帶來水資源利用率的提升,提高城市的洪災防控能力[1],也奠定城市發展的排水設施基礎。在城市給排水設計中,優化設計能實現城市建設生態期待和環保需求的滿足。建筑設計對生態的關注與踐行是社會可持續發展的保障,也是人類社會生存發展的基本要求。
高層建筑給排水設計是綜合性的工程,涉及多個方面,整體來說,設計難度高,且對設計材料、施工等有著較高要求。且高層建筑排水量大,導致管道內的水流壓力大,給排水設計必須確保其有強大完善的排水能力。當前生態建設理念在高層建筑給排水中的滲透越來越充分,其關注城市的可持續發展,通過給水、排水系統管道的輔助設備引入,提升各種廢水的排出速度,也追求水資源的循環利用。以生態建設理念指導高層建筑給排水設計,有助于緩解當前水資源供應壓力,減少水資源浪費,實現水資源利用效率的最大化等。而基于生態建設理念做好高層建筑的給排水設計工作也將有助于打造生態宜居城市,推動社會的可持續發展。
在明確系統各項設計參數的基礎上才能科學地進行給排水設計,減少設計中出現的管道參數匹配度低、管道結構密封不嚴等問題[2],減少后續的成本投入。以系統設計參數的獲取、分析,指導給排水方案設計,主要涉及高層建筑層高、地下管線分布情況、管線埋藏深度、周邊水文條件等,可以基于GPS定位技術、高程測量技術等進行基礎信息的采集,獲取精準系統設計參數。
高層建筑給排水設計時要考慮到用戶的實際需求,重點關注用戶對水質、水壓及水量的要求,優化設計方案。多方面兼顧、多元素統籌考慮,使得給排水系統更完善。如控制閥門的控制上,要在設計時考慮到高層建筑關聯用戶多的情況,選擇質量好的金屬閥門并設計專用的水井放置,方便后續專業管理[3]。而高層住戶居住人員多,作息不統一,也要考慮到流速噪聲等問題,采用減壓閥保證管內壓力適合,也不會產生太大的噪音,以設計的優化實現一舉多得。在供水設施上,盡量采用變頻調速水泵組,采用大泵與小泵相結合的供水方式。用水量大時,開啟大泵加大泵或大泵加小泵;用水量小時,僅開啟小泵,這樣多元的供水組合可避免水資源浪費,變頻調速則能減少電能消耗。在排水系統方面,需注重排水立管布置,排水立管數量和位置要精準,保證室內廢水能以最快的速度順暢排出。排水立管宜布置在排水量最大或水質最差的排水點附近,連接衛生器具的排水支管能以最短的距離,最少的管道轉彎排至排水立管。高層建筑還應重視通氣立管的設置,保證排水立管內氣壓穩定,使排水立管內的水能順利排出,同時還避免了排水立管出現負壓,破壞了室內的水封系統,排水管道內氣體進入室內,造成污染。
基于生態建設設計理念,也應關注衛生器具的節水性。高層建筑衛生器具眾多,相較于傳統衛生器具而言,新設計的節水型衛生器具能以更少的水量發揮更好的作用。相關資料統計,節水型衛生器具能比傳統型衛生器具節約百分之三十以上的水資源。因此,在高層建筑給排水設計上,優選節水型衛生器具,減少用水量,降低對水資源的浪費。
基于節能、環保等進行高層建筑的給排水設計,也要考慮到排水噪聲處理問題。排水噪聲處理是高層建筑給排水設計的重要內容。高層建筑因為樓層高,排水管道很容易受到水流的沖擊,帶來噪音干擾。在設計中考慮到噪聲問題,選擇具有減噪功能的消音管道,或者在設計時增加管道支架的減震處理設計。另外,布置排水立管時,也要多方面考慮,盡量避免靠近臥室內墻。同時,在建筑方案設計階段時,可參與并討論,調整優化建筑方案,也可以優化排水立管布置,減少不必要的排水噪聲。
消防水系統設計是高層建筑給排水設計必須重點關注的方面。高層建筑引發火災的因素較多,火勢蔓延速度快,撲救難度大,一旦發生火災,會造成較嚴重的人員傷亡及財產損失。所以,在高層建筑消防水系統設計方面,要保證消防水系統的合理設置,確保火災時,消防水能滿足自救。室外消火栓系統應保證不少于兩條的進水管,并宜從不同的市政給水管網引入,室內消火栓給水系統應有獨立的環狀管網,來確保消防用水安全。明確消防給水設計流量后,合理選擇增壓泵,使水泵在其高效區運行,部分出水口處出水壓力超過規范規定最大值時,應設置減壓設施;同時根據設計流速,合理選擇消防給水管管徑,避免水壓過大或管道內水流速度太快,加速消防給水管道及消防設施的損傷。
對于高層建筑給排水設計來說,基于生態建設設計理念,基于生態環保與可持續發展的目標,多管齊下、多措并舉,優化設計、科學選材等,才能實現城市高層建筑給排水設計的優化,取得理想的設計效果。