高層住宅的給排水設計探析

宋春陽 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

1 引言

隨著我國國民經濟的快速發展，城市化進程的高速推進，城市用地的日趨緊張，高層住宅已是大多數人住房的首選。因高層住宅建筑高度較高，用水安全和消防安全的問題突出，因此高層住宅的給排水設計是否合理非常重要，這不僅影響了建筑功能的發揮，還影響了業主的正常生活和生命安全。

2 生活給水系統

2.1 給水水源

高層住宅的生活給水水源通常為城市自來水。設計前應對項目周邊的水源情況做充分了解，明確市政給水接口的位置、管徑和壓力，明確項目周邊的市政給水管網是否滿足兩路供水的要求。

2.2 供水形式

高層住宅的供水形式通常分為兩種：無負壓供水和變頻供水。兩種供水方式各有優缺點，應根據不同的情況選擇。

①無負壓供水是以市政管網為水源，充分利用了市政管網原有的壓力，形成密閉的連續接力增壓的供水方式。無負壓供水主要由無負壓穩流罐、壓力罐、無負壓控制柜、水泵、電機、負壓消除器、管路組件等組成。無負壓供水的優點：充分利用市政管網壓力，可以節省能源，系統采用全密封方式運行，避免對水的二次污染。不需要生活水箱，節省占地面積。設備停電時可由市政管網供水，低層建筑仍然可以持續供水。無負壓供水的缺點：一旦市政管網停水，用戶很快會沒水用；供水的穩定性受市政管網的影響較大，設備成本相對較高。

②變頻供水的進水為水箱方式，通過變頻泵組向生活管網進行加壓供水，水壓要從零加壓到目標值。變頻供水主要由生活水箱、水泵、變頻控制柜、壓力傳感器等組成。變頻供水的優點：設備的可靠性較高，使用周期長，能滿足高層建筑的需要。有水箱儲水，在市政管網停水時能應付短時連續供水。變頻供水的缺點：不能利用外網水壓，水能源消耗大，安裝、清洗維護麻煩，存在水質污染問題。

③通過以上分析，在高層住宅的供水形式選擇上，我們可以得出以下結論：其一市政供水壓力穩定、水量充足時，無負壓供水可充分發揮優勢，在節能效果方面優于變頻供水；在占地面積方面也低于變頻供水，可考慮優先采用。其二市政供水壓力不穩定、水量不充足時，無負壓供水需要增加水箱作為備用水源，在設備成本方面高于變頻供水，節能方面效果也不會很明顯，因此可考慮采用變頻供水。

2.3 供水分區

因高層住宅的建筑高度較高、層數較多，生活給水應采用分區供水。根據《建筑給水排水設計標準》，高層住宅建筑分區供水的系統選擇，應符合下列規定：

①充分利用城鎮給水管網的水壓直接供水；

②給水系統的分區應根據建筑物用途、層數、使用要求、材料設備性能、維護管理、節約供水、能耗等因素綜合確定；

③當生活給水系統分區供水時，各分區的靜水壓力不宜大于0.45MPa；

④住宅入戶管供水壓力不應大于0.35MPa；

⑤生活給水系統用水點處供水壓力不宜大于0.20MPa，并應滿足衛生器具工作壓力的要求。根據以上規定，高層住宅的生活供水通常會分為市政直供區和二次加壓區。其中市政直供區的供水層數，應根據項目周邊的供水壓力和供水管理部門的相關規定合理確定，二次加壓區應根據建筑的層數和高度每6層～8層設置一個加壓分區。

3 排水系統

高層住宅的排水體制應采用雨污分流、污廢合流的排水體制，主要分為污廢水排水系統、雨水排水系統、空調冷凝水排水系統等。

3.1 污廢水排水系統

高層住宅的污廢水排水系統，由排水點經排水橫支管至排水立管，在底層排至室外污水檢查井，最終排至市政污水管網。住宅污水主要為衛生間的糞便污水，廢水主要為廚房、洗衣機、衛生間的洗滌廢水。高層住宅的廚房、洗衣機廢水排水通常采用單立管排水，頂部設通氣帽的排水方式。高層住宅的衛生間排水通常采用單立管排水，配專用通氣立管以H管和排水立管相連，頂部設通氣帽的排水方式。

具體設計時，高層住宅的污廢水排水系統需要注意以下幾點。

①高出屋面的通氣管設置應符合下列規定：a.住宅屋面為經常有人停留的平屋面時，通氣管口應高出屋面2m；b.住宅屋面為不上人屋面時，通氣管高出屋面不得小于0.3m，且應大于最大積雪厚度。

②高層住宅建筑的排水立管應每層設置檢查口，檢查口中心高度距操作地面宜為1.0m，并應高于該層衛生器具上邊緣0.15m；當排水立管設有H管時，檢查口應設置在H管件的上邊。

③高層住宅的底層污廢水應單獨排出室外。

④衛生間的污水需經化糞池處理后，方可排至室外污水管網。

3.2 雨水排水系統

高層住宅的雨水排水宜采用重力排水系統，有組織收集，在屋面設置87式雨水斗或側入式雨水斗收集雨水，經雨水懸吊管、雨水立管排至底層散水、排水溝或室外雨水檢查井。

具體設計時，高層住宅的雨水排水系統需要注意以下幾點

①高層住宅的屋面雨水斗數量應按屋面總的雨水流量和每個雨水斗的設計排水負荷確定，且宜均勻布置。

②高層住宅設置雨水內排水系統時，除敞開式陽臺外，應設在公共部位的管道井內。

③建筑屋面各匯水范圍內，雨水排水立管不宜少于2根。

3.3 空調冷凝水排水系統

根據《建筑給水排水設計標準》，空調冷凝排水應單獨設置排水管道，排入室外雨水管道。高層住宅的空調形式大多數為分體空調的形式，可在室外空調機等合適位置，設置空調冷凝水排水立管。若室外空調板設置翻邊，則在空調板上設置排水地漏收集空調冷凝水；若室外空調板不設置翻邊，則在室外空調洞口下方設置排水接口收集空調冷凝水。空調冷凝水排水在底層，排至室外雨水管道還是污水管道，還應根據項目所在地區的排水管理部門要求確定。需要注意的是為防止污蝕氣體對住戶產生影響，空調冷凝排水接入室外排水管道時，應采用間接排水的方式。

4 消防給水系統

根據《建筑設計防火規范》《消防給水及消火栓系統技術規范》，高層住宅需設置消火栓給水系統。消火栓給水系統分為室外消火栓給水系統和室內消火栓給水系統，室外消火栓給水系統通常由室外總圖統一設計，本文不做詳細介紹。室內消火栓給水系統由消防水源、消防給水設施、消防給水管網、室內消火栓設備、控制設備等組件組成。

①因高層住宅的建筑高度較高，市政給水管網的壓力不滿足室內消火栓給水系統的要求，因此高層住宅室內消火栓給水系統通常采用臨時高壓給水系統。在小區地下車庫內設置消防水池和消防泵房，作為室內消火栓系統的消防水源，提供2h的室內消火栓用水量。

②消防給水設施主要包括消防水泵、消防水箱、水泵接合器等，主要任務是為系統儲存并提供滅火用水。其中消防水泵位于地下消防泵房內，從消防水池吸水并加壓至系統所需的壓力。消防水箱位于小區最高樓屋面，提供消防初期用水量。水泵接合器設置于底層室外，是連接消防車或機動消防水泵，通過消防水泵接合器接口向建筑物內的消防給水管道輸送消防用水，使室內的消防栓得到充足的水壓，解決消防車對高層建筑滅火困難或因建筑物內部消防給水管道，由于水壓過低造成的供水不足等問題。

③高層住宅的室內消火栓給水管網應采用環狀管網供水，當其中一條發生故障時，其余的輸水干管應仍能滿足消防給水設計流量。

④室內消火栓設備主要指室內消火栓箱，包括水帶、水槍、栓口等。當高層住宅建筑高度大于54m時，室內消火栓的布置應滿足同一平面有2支消防水槍的2股充實水柱，同時達到任何部位的要求；建筑高度小于或等于54m，且每單元設置一部疏散樓梯的住宅，可采用1支消防水槍的1股充實水柱到達室內任何部位。

⑤根據《消防給水及消火栓系統技術規范》第11.0.4條：消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動消防水泵。

5 結語

給排水系統是高層住宅的重要組成部分，對建筑質量與住戶使用都具有重要影響。本文從設計角度對高層住宅的給排水系統進行系統分析，以期對同類工程提供借鑒參考。