淺談高層建筑排水系統分析及優化

吳霞

摘要：在當前科技發展迅速的時代下，越來越高的建筑平地而起。但在這些高層建筑中，排水系統不可忽視，其對高層建筑整體來說非常重要。本文針對高層建筑排水系統的特點以及優化進行簡要分析，并提出幾點建議，確保高層建筑排水系統可靠性，為高層建筑排水系統優化提供一些幫助。

關鍵詞：高層建筑;排水系統;排水立管;

Abstract： In the current era of rapid development of science and technology， more and more high buildings rise from the ground. But in these high-rise buildings， the drainage system can not be ignored， it is very important for the whole high-rise buildings. This paper briefly analyzes the characteristics and optimization of high-rise building drainage system， and puts forward some suggestions to ensure the reliability of high-rise building drainage system and provides some help for the optimization of high-rise building drainage system.

Keywords： High-rise buildings; Drainage system; Drainage riser

一、前言

人們的生活水平隨著經濟發展也越來越高，在居住環境和工作環境需求方面體現得尤為明顯。受現代化技術發展的影響，大量的高層建筑逐漸地出現在人們的視野當中，這就引起人們對高層建筑排水系統的重視，該種建筑排水系統的設計有較高要求[1]。當前高層建筑中需及時進行排水處理，在高層建筑設計和施工時對排水系統進行重點關注，更新排水技術。

二、排水系統中各個組成部分分析

在土地資源逐漸減少以及生態環境危機的情形下，高層建筑卻日益增多。高層建筑排水系統有效運行是當下最主要的工作，一般情況下，高層建筑排水系統的組成主要有幾個部分，每個部件起到的作用也不同[2]。

（一）衛生部件

衛生間的排水屬于間歇排水狀態，所排污水中經常出現一些雜質，相對糞便與廢紙較多。在污水排放時，會進入大部分空氣，從而產生了管道內污水和空氣共同流動，衛生間的地漏設置時有彎道，為了防止衛生間地漏反味，一般設置水封高度為50mm。

（二）衛生器具排水管道分支[3]

主要作用是幫助衛生間管道排水。正常情況下，馬桶排水流量相對較大，馬桶將污水排入三通排水管中，混亂的水流與外界空氣接觸，最終因為壓力過大導致汽水混合流動，往往這種流動時間不長，致使水壓在管道上半部分產生負壓狀態，在下半部分產生正壓狀態;水在管道內流動時是沿著管道璧流動并且呈旋轉方式向下流動，這叫做環形流動或附璧型流動。在旋轉流動時，管道中間出現一個開放的流動空氣空間，達到空氣流動到最終點，保持管道壓力適當。向下流動的污水會帶動空氣從管道頂端到管道底部，始終保持排放污水管道內的空氣在管道中心位置，由于污水的帶動空氣保持在由上向下的流動，這個過程中，水與空氣的比值是20%∶80%[4]。

管道內的壓力會從正壓瞬間變為負壓的變化會是空氣在管道中斷開，導致管道封水彎損壞;排水管根部的彎頭安裝不合理，根據相關實驗表明，施工中使用過大的彎頭，在污水進入管道內有非常大的水平初流速，管道前端水壓較低，避免水向外溢，并保證管道內排氣暢通，可以適當降低管道內壓。彎曲度偏小的彎頭，在水流進入主管道時水平初流速不高，導致管道前端充滿速度快。這就導致“水躍”現象，空氣流通不通暢，導致管道底層壓力上升。為此管道底部需使用半徑較大的彎頭，防止管道堵塞，和衛生間地漏正壓噴濺，減少衛生間管道反味的發生。

三、高層建筑排水系統的設計分析

高層建筑的最大特點就是室內管道較多，也非常復雜。一般情況下，在高層建筑中的排水管道、供熱管道、消防管道、給水管道，在高層建筑中形成了給水排水系統。目前我國現在的技術還不完善，在高層建筑施工過程中，施工方往往發揮隨意性，沒有按照統一的指標進行施工，為此，為了保證高層建筑的工程質量，有必要提高建筑的排水系統暢通性，需要在建筑設計、實際施工、管道選材等方面嚴格把控[5]。

隨著現代化技術的迅速發展，在高層建筑排水施工技術逐漸成熟，但是在實際施工過程中還存在較大問題，常見問題如，需要進一步解決消防安全問題和自動控制問題，隨著越來越高的樓層增多，也提出節約用水的要求。在實際生活中使用經濟合理的排水技術及模式[6]。在很大程度上給高層建筑排水提供了方便，特別提倡施工中使用性能較高相對成本低的管道。在少于15層的建筑中，排水工程相對容易些。在15層以上的建筑中，排水工作相對難度大一些，如果超過30層的建筑，其排水工作更是復雜，這就需要工作人員進一步分析探討。

建筑層次越高存在的危險系數越大，在無形中存在很大火災隱患，由于樓層較高，如發生火災，相對火勢速度也非常快，這就導致救火難度增大，給人們的生命和財產帶來了很大威脅。高層建筑的安全系數與底層建筑安全系數相差較多。為此，在高層建筑施工防火材料選擇時，需要進行嚴格把控。在高層建筑中，樓層越高，排水水量越大，需要的排水管道也非常多，導致排水管道壓力大、流動多這就需要提高高層建筑排水能力，促進管道壓力平穩。

在管道選材時，盡量選取管道輕度大，抗壓強、好連接的管道。另外，消防系統在高層建筑中用水量更大，由于消防系統的特殊性，對管道也提出更高要求，其需要較大的凈水壓力，通過以往的方式進行管道安裝容易造成管道配件損壞，如果進行管道豎向分區的方法下管，這就大大降低了凈水壓力，同時不影響排水系統正常工作。在高層建筑中使用的動力設備相對較多，增加了設備使用時的噪音，為了使人們生活環境有保障，就需在管道施工安裝降低噪音設備。

四、高層建筑排水系統優化

在高層建筑施工過程中，為了節省土地資源和建筑成本，提高地下建筑面積的使用率，人們通常在地下面積中分建水池。在設計分水池時單獨設置了生活用池和消防用水池，在生活污水處理上也給出了徹底解決方案，根據這種處理方式，消防系統所用的水仍然排到消防用水池中，這樣也很大程度上做到了節約用水，并節省了開銷，這種處理方法做依據，將生活排放的污水和雨水分別處理，將非常嚴重的污水經過單獨處理，在進行排放[7]。施工過程中，高層建筑鋪設排水管道時，保證管道鋪設時不走形，并將污水從室內通過最近的距離排出，就需要在管道鋪設時留意管道與墻體之間的距離。通過角度夠大的彎頭放置于排水管前端。另外，管內氣壓不宜過大，在排水系統中安置通氣管是很好的處理辦法。

管道以及配件不符合，排水時管道漏水，是因為排水管內接口處出現凸出部分從而出現漏水現象，這些現象導致排水管道氣壓不穩，排水性能不高。因此，管道安裝的管材和配件應嚴格把控管厚及接口合適，避免排水出現漏水現象。普通H型的排水管件容易出現反水現象，在排水時，排水下部與通氣管的連接處容易出現“水舌”現象。污水和廢水排放時使用共同的管道，不僅產生環境污染，還影響了管道的通氣效果，導致排水管根部壓力較大，根據分析來看，現在使用的H型管道的通氣阻力較高，加上空氣流動的壓力，造成所排污水進入通氣管。所以，可以將通氣管與排水管接口處位置增大，還可以用H型反流管，給排水管的污水形成阻礙，從而污水不會進入通氣管。管道接口處存在縫隙，在排水壓力過大時造成管道變形，嚴重會管道破裂發生漏水。可以在管道接口處使用密封膠圈，有效解決接口漏水問題。

在管道連接時，管道接口沒有進行加固，也是導致管道脫離造成漏水的主要原因，為此在管道施工時，排水系統主要在管道接口處進行加固，防止管道漏水，影響整個高層建筑施工。所以，當前高層建筑中需及時進行排水處理。在高層建筑設計和施工時對排水系統的要求也較嚴格，更需要更新排水新技術。結合高層建筑的特點，在高層建筑排水施工中，排水管道需要使用偏置設置，這種方法往往在排水能力小的情況下，在偏置距離較大時，通過半徑彎頭來優化通氣管接口，常用方式有兩種，第一，通氣管與排水管相同，增強排水體統流量;第二，在多個排水管交匯處接通排水橫干管，為增強排水系統流量。

五、結束語

建筑行業隨著經濟發展日益增多，對高層建筑排水系統的工作要求越來越高，就需要排水系統不斷進行技術創新完善，來滿足建筑行業的需求，從而使人們在舒適的環境下生活工作。當前我國要在高層建筑中取得理想成績，就需要在建筑施工過程中，更加重視建筑實用性、安區性才能在建筑領域駐足，并建造一流建筑項目。

參考文獻：

[1]許霞.高層建筑給排水消防設計關鍵技術探究[J].價值工程，2021，40（11）：120-121.

[2]魯璐.BIM技術在高層建筑給排水管理中的應用分析[J].建筑·建材·裝飾，2021（6）：181-182.

[3]張與桐.高層建筑給排水消防設計關鍵技術探究[J].風景名勝，2021（1）：73.

[4]李先輝.高層建筑消防給排水設計的實踐探究[J].數碼設計（下），2021，10（2）：116.

[5]曲升級.高層建筑給排水安裝技術分析——以浙江東陽市東陽府為例[J].價值工程，2020，39（33）：155-156.

[6]賴友根.高層建筑給排水施工及管道安裝技術研究[J].工程建設與設計，2020（2）：202-203.

[7]孫偉東.論高層建筑給排水施工中節水節能技術應用[J].建材發展導向（上），2020，18（6）：394.