高層建筑給水排水工程設(shè)計現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

楊曉彤

遼寧省輕工設(shè)計院有限公司 遼寧沈陽 110000

現(xiàn)階段高層建筑在城市中已經(jīng)非常普遍，現(xiàn)已成為眾多城市的主體建筑類型。在高層建筑施工過程中，給排水工程屬于非常基礎(chǔ)的施工項目，主要包括生活給水、生活排水、生活熱水、雨水、消防系統(tǒng)等子項目。在建筑高度不斷增加的背景下，給排水系統(tǒng)的設(shè)計難度也在提升。通過加強高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計管理，對于提高建筑給排水系統(tǒng)運行可靠性有著積極的意義。

1 影響高層建筑給水排水設(shè)計的要點

由于層數(shù)多、高度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多元化，在技術(shù)層面上高層建筑給水排水工程遠(yuǎn)高于低層建筑，需要考慮更多的影響、限制因素。①靜水壓力大。隨著建筑高度增加，給水和消防系統(tǒng)面臨更大的靜水壓力，采用單區(qū)供水容易導(dǎo)致管道及配件損壞，影響使用。②可靠性要求高。高層建筑給水排水設(shè)備多、水壓大、管網(wǎng)復(fù)雜。同時使用人數(shù)多，一旦發(fā)生堵塞或停水，影響范圍廣。因此，對給水排水系統(tǒng)的可靠性要求更高。③消防任務(wù)重。由于功能多元和人口聚集，高層建筑可能引發(fā)火災(zāi)的因素更多，且火勢蔓延快、撲救困難。受限于外部消防設(shè)備，基于“立足自救”的原則，高層建筑消防系統(tǒng)需要承受更重的滅火任務(wù)。④防振防噪能力強。由于管線長、流量大、動力設(shè)備多，高層給水排水管道和設(shè)備必須采用更有效的防振動、防噪音措施[1]。

2 關(guān)于高層給排水工程特點

高層建筑排水管道的設(shè)計，直接關(guān)系到高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計是否合理。鑒于高層建筑排水立管高度較高，水流速度較快，要求建筑自身的靜水壓控制在0.40MPa內(nèi)，避免排水管道負(fù)壓過重，進而破壞地漏水封等。基于此，在排水立管材料選擇上，建筑企業(yè)通常選用可承受壓力較大的塑料管，排水方式上選擇通氣立管排水系統(tǒng)，以期提升給排水系統(tǒng)的安全性。高層建筑生活給水系統(tǒng)，衛(wèi)生器具配置點的靜水壓力不得大于0.6MPa；故而高層建筑生活給水系統(tǒng)及應(yīng)采用豎向分區(qū)供水形式，力求以最簡便的管路、經(jīng)濟、合理、安全地滿足供水要求。通常在高層建筑排水管設(shè)計過程中，建筑單位要做好充分的給排水設(shè)計準(zhǔn)備工作，相關(guān)設(shè)計人員需要深入實地進行勘察，充分考慮居民用水和排水需求，提升給排水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性。尤其要考量給排水系統(tǒng)安裝位置，保障給排水系統(tǒng)正常工作運行。設(shè)計人員在勘察工作中，要重點勘察高層建筑現(xiàn)場的工況，周邊的水文地質(zhì)情況，做好設(shè)計前的勘察調(diào)研工作，了解業(yè)主真實需求，掌握一手資料后，進行建筑給排水設(shè)計圖紙規(guī)劃，合理設(shè)置給排水管徑和路徑，最大程度上滿足業(yè)主日常需求。

3 高層建筑給排水的設(shè)計要點分析

3.1 明確系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)

結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗可以得知，在對高層建筑給排水系統(tǒng)進行設(shè)計時，經(jīng)常出現(xiàn)的問題便是管道參數(shù)匹配度較低、管道結(jié)構(gòu)密封性不嚴(yán)，這些問題的出現(xiàn)直接影響到系統(tǒng)運行過程的可靠性，增加后續(xù)維護成本的投入。因此在實際應(yīng)用中，需要明確系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)，以提高設(shè)計方案的可靠性。在具體的應(yīng)用過程中，需要做好數(shù)據(jù)信息的采集工作，對于該高層建筑的基本情況進行了解，包括層高、周邊地下管線分布、管線深度等，借助三角高程測量技術(shù)、GPS定位技術(shù)等手段完成基礎(chǔ)信息采集，從而提高數(shù)據(jù)信息的采集精準(zhǔn)度[2]。做好設(shè)計方案的審核工作，明確設(shè)計方案中存在的不足，及時作出調(diào)整，提高設(shè)計方案的可操作性。因各種管材均有不同的耐壓等級，高層建筑高度大，管道內(nèi)的靜壓和動壓都比一般多層類建筑高，在設(shè)計過程中需要準(zhǔn)確計算管道的工作壓力，然后根據(jù)管道的試驗壓力選擇合適的耐壓等級的管材及與之匹配的密封性較好的閥門，保證高層建筑給排水管道不出現(xiàn)跑冒滴漏的現(xiàn)象，保證系統(tǒng)能穩(wěn)定安全運行。

3.2 雨水系統(tǒng)設(shè)計要點

對于部分多雨的建筑區(qū)域，在設(shè)計排水系統(tǒng)時，需要考慮到雨水系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容。結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗，所設(shè)置的排水系統(tǒng)在一般情況下都能夠滿足正常的排水需求。但在遇到強降雨天氣時，有的雨水系統(tǒng)因設(shè)計的不合理易出現(xiàn)雨水從陽臺漏出的情況。為了避免此類問題的再次出現(xiàn)，在對雨水系統(tǒng)進行設(shè)計時，需要將屋面排水系統(tǒng)與陽臺排水系統(tǒng)進行分開設(shè)計，使其可以組成2組獨立的排水系統(tǒng)。從另一層面上來講，雨水系統(tǒng)在計算時需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤昵闆r，可適當(dāng)選用較大的重現(xiàn)期設(shè)計管道，保證雨水能及時排至建筑室外。

3.3 節(jié)能材料的應(yīng)用

在綠色施工理念背景下，在高層建筑工程施工過程中，需要做好綠色施工材料的應(yīng)用工作，以提高高層建筑的節(jié)能性。在前期設(shè)計過程中，也需要對市面中涌入的節(jié)能材料進行了解，可以借助信息技術(shù)搭建有關(guān)節(jié)能材料的應(yīng)用體系，在體系中標(biāo)注節(jié)能材料的性能、市場參考價格、使用年限、承載能力等參數(shù)。結(jié)合結(jié)構(gòu)承載力要求，選擇恰當(dāng)?shù)墓?jié)能材料，在設(shè)計方案中標(biāo)注參數(shù)信息，便于后續(xù)施工時的應(yīng)用。另外，除了管道選擇節(jié)能性材料外，在設(shè)計中還可以增加一些節(jié)能衛(wèi)生器的設(shè)計，雖然前期投入成本會高一些，但此類產(chǎn)品的使用年限較久，這也可以降低后續(xù)維護成本的支出，提高結(jié)構(gòu)可以帶來的綜合效益[3]。

4 結(jié)語

無論是建筑設(shè)計功能的實現(xiàn)，還是節(jié)約資源，提高人們生活水平，給水排水系統(tǒng)在高層建筑的發(fā)展過程中都具有舉足輕重的作用。我國相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展較國外較晚，但是在短時間內(nèi)取得了巨大的成果[4]。目前，在節(jié)能、相關(guān)設(shè)備研發(fā)等方面仍落后于國外，存在諸多問題亟待解決。未來需要更加有效的投入，順應(yīng)發(fā)展趨勢，不斷提高相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)水平。