高層建筑給水排水工程設(shè)計及施工技術(shù)研究

周昌楓

（貴州省建筑設(shè)計研究院有限責任公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

隨著生活質(zhì)量的改善，人們對住房的要求也不斷變高，作為現(xiàn)代建筑的代表之一，高層建筑已經(jīng)成為城市化發(fā)展的重要指標，更應(yīng)盡可能地滿足人們對住房的需求。在高層建筑所有的工程項目中，給排水工程是的重點，這便要求建筑企業(yè)通過各種技術(shù)手段不斷完善高層建筑給排水工程，按照規(guī)定標準進行設(shè)計和施工，切實保障高層建筑給排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量，以滿足人們的住房需求。

1 高層建筑給排水工程設(shè)計概述

給排水系統(tǒng)的施工屬于建筑機電安裝環(huán)節(jié)，但是與具體的建筑機電安裝又有一定的區(qū)別，主要體現(xiàn)在給排水系統(tǒng)具有明顯的分散性、連通性、整體性等特征。其中分散性指的是給排水系統(tǒng)設(shè)計管道的安裝，需要涉及較廣的范圍，包括市政供水系統(tǒng)、污水排放系統(tǒng)等；連通性指的是給排水系統(tǒng)雖然跨度范圍廣，但是管道內(nèi)部的水壓、水質(zhì)等有一定的聯(lián)系，可以看作是一個有機的整體；整體性指的是當給排水系統(tǒng)任何一個部分出現(xiàn)問題時，整個給排水系統(tǒng)都會受到不同程度的影響。除了上述三點之外，給排水系統(tǒng)的安裝還需要綜合考慮其他因素，如為了建筑的美觀性通常需要將給排水管道隱蔽處理；為了降低排水系統(tǒng)對生活產(chǎn)生的影響需要對排水系統(tǒng)進行一定的處理等，切實保障給排水工程施工質(zhì)量。

2 高層建筑給水排水工程設(shè)計

2.1 給水設(shè)計

高層建筑的給水設(shè)計存在較大的難度，不僅要準確計算各層的用水量，還需要準確計算各層的供水壓力，這也是高層給水系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。常見的給水系統(tǒng)如圖1 所示。

圖1 高層建筑給水系統(tǒng)

為了滿足高層建筑給水系統(tǒng)的設(shè)計需要，建筑企業(yè)在進行設(shè)計時必須要依據(jù)高層建筑的具體情況如樓層高度、供水量等，科學合理的設(shè)置供水區(qū)域，在此基礎(chǔ)上進行高層建筑給水系統(tǒng)的設(shè)計。可以采用新型的無負壓供水技術(shù)。所謂無負壓供水，就是將無負壓設(shè)備直接連接到供水管網(wǎng)上，之后通過設(shè)備的增壓實現(xiàn)二次給水，在這個過程中不會對供水管產(chǎn)生任何損壞，同時也有效解決了傳統(tǒng)供水方式的弊端，實現(xiàn)了能源的節(jié)約；另外，使用無負壓供水技術(shù)整體處于封閉狀態(tài)，且設(shè)備占地面積小、安裝便捷，被現(xiàn)代社會光廣泛應(yīng)用。

2.2 排水設(shè)計

在高層建筑排水管道設(shè)計中，重點應(yīng)放在將所有廢水排放到特定區(qū)域。與此同時，為了充分利用水資源，排水系統(tǒng)設(shè)置了各種設(shè)施，方便廢水循環(huán)利用[1]。常見的高層建筑排水系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 高層建筑排水系統(tǒng)

在進行高層建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計時應(yīng)注意依據(jù)高層建筑的設(shè)計原則和設(shè)計要求，結(jié)合廢水的具體排量確定合理的排水形式，在理論上保障廢水排出的暢通。可以采用真空排水系統(tǒng)。真空排水系統(tǒng)可以實現(xiàn)廢水的快速排出，排水速度可達3~6m/s。在使用真空排水時，需要將管道環(huán)境真空化處理，利用大氣壓力將管道中的廢水排出，較以往的防水方式有更高的效率，此外，真空排水系統(tǒng)的管道安裝靈活，且不限于建筑形式，有較大的發(fā)展前途。

在排水管道的設(shè)計中，為了實現(xiàn)水資源的有效利用，除了上述三點外，還要做好雨水收集工作。常見的雨水收集系統(tǒng)如圖3 所示。

圖3 高層建筑雨水回收系統(tǒng)

基于高層建筑實際的積水情況，采用先進的雨水收集與利用系統(tǒng)，將屋頂?shù)挠晁M行收集，之后經(jīng)過“收集→輸水→凈化→儲存”這一流程將雨水轉(zhuǎn)化為可用水資源，供綠化、噴泉、水池等使用，同時還能有效補給地下水，實現(xiàn)水資源的合理利用。

2.3 消防設(shè)計

高層建筑的室內(nèi)消防也是給排水工程的設(shè)計內(nèi)容，室內(nèi)消防系統(tǒng)體現(xiàn)在給水增壓、自動噴水、消火栓等項目[2]。常見的室內(nèi)消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

圖4 室內(nèi)消防系統(tǒng)

其中，最為常用的室內(nèi)消防系統(tǒng)為自動噴水滅火系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)是一種固定式的消防裝置，包括閉式噴頭和開式噴頭兩種：采用閉式噴頭，當室內(nèi)溫度上升到一定程度后，其內(nèi)部的易熔合金就會發(fā)生斷裂，之后會自動打開噴水口進行滅火；采用開式噴頭，當發(fā)生火災(zāi)時，內(nèi)部的噴水控制閥會自動開啟，噴出雨淋狀水柱進行滅火，因此也被稱為雨淋系統(tǒng)。在設(shè)計消防系統(tǒng)時，施工人員應(yīng)依據(jù)高層建筑的具體情況選擇合適的噴頭，合理的連接消防系統(tǒng)的給水管道，時刻保持給水的穩(wěn)定性，并對安裝好的消防系統(tǒng)進行測試，保障室內(nèi)消防系統(tǒng)的質(zhì)量。

3 高層建筑給排水施工技術(shù)

3.1 預(yù)留孔洞施工

高層建筑給排水施工技術(shù)的基礎(chǔ)就是預(yù)留給排水孔洞，可以為后續(xù)的給排水施工項目奠定基礎(chǔ)，保障施工質(zhì)量。在進行預(yù)留孔洞施工時應(yīng)注意以下3 點。

（1）在正式預(yù)留孔洞施工之前，施工人員應(yīng)依據(jù)高層建筑的設(shè)計圖紙合理的選擇孔洞的位置以及具體的數(shù)量，在不破壞高層建筑穩(wěn)定性的前提下盡可能降低預(yù)留孔洞對給排水系統(tǒng)的影響；在此基礎(chǔ)上，施工人員需在圖紙上做好相應(yīng)的標記指導(dǎo)后續(xù)工程項目的進行。

（2）在具體的施工過程中，工作人員應(yīng)依據(jù)圖紙的標示找到具體的打孔位置，依據(jù)施工要求科學的規(guī)劃孔洞的大小以及位置的分布，將孔洞的數(shù)量控制在規(guī)定范圍之內(nèi)；在施工時盡可能避免鉆孔設(shè)備對鋼筋結(jié)構(gòu)、管道設(shè)備的破壞，保持高層建筑原本的性能。

（3）施工結(jié)束后，需要合理的保養(yǎng)孔洞，保障孔洞始終處在合理的預(yù)留狀態(tài)；在正式進行給排水管道安裝時，需要將安裝完成后的孔洞進行密封處理，并開展蓄水試驗檢查孔洞的密封性能，保障孔洞具有較強的防滲透能力。

3.2 管道連接

給排水施工中最重要的施工環(huán)節(jié)就是管道的連接，具體來說，施工人員在連接管道設(shè)備的環(huán)節(jié)應(yīng)注意設(shè)計方案的嚴格遵守，為施工質(zhì)量和建設(shè)標準要求相符提供指導(dǎo)依據(jù)[3]。為了保障管道連接施工的順利進行，建筑企業(yè)應(yīng)從以下兩個方面入手。

（1）在管道選材階段，建筑企業(yè)應(yīng)從保障給排水工程建設(shè)質(zhì)量角度出發(fā)，選擇合適的管材，如給水管道選擇PP-R 管，排水管道選擇UPVC 材質(zhì)的管材，這樣可以有效保障給排水管道的質(zhì)量，同時，也有效保障了給排水系統(tǒng)的性能。

（2）在管道的連接環(huán)節(jié)，施工人員需要充分考慮多個因素進行管道的連接：首先，在正式連接之前，施工人員需要做好給排水管道以及施工場地的清潔工作，確保給排水管道連接時處在最佳的性能狀態(tài)，保障給排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量；其次，施工人員需要結(jié)合高層建筑的實際情況，合理地選擇給排水管道的連接方式，盡可能排除影響正常給排水功能的因素，保障及排水管道的穩(wěn)定運行；最后，給排水管道連接時應(yīng)充分考慮具體的施工要求，保障給排水管道鏈接的科學性。

3.3 給水管道安裝

在進行給水管道的安裝時，施工人員需要綜合考慮影響給水效率的各項因素，盡可能降低外在因素對給水的影響，按照科學的施工規(guī)范進行安裝，具體的給水管道安裝措施有以下3 點：①在給水管道安裝前，施工人員需要精確測量出給水管道的相關(guān)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，合理地確定給水管道的地溝深度和管道長度，并依據(jù)之前明確的管道安裝方案進行施工，保障給水管道安裝質(zhì)量的同時，也保證了給水管道功能作用的充分發(fā)揮。②在具體的安裝過程中，施工人員需要嚴格參照圖紙規(guī)定的安裝要求，一旦在安裝過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題或錯誤操作等，施工人員應(yīng)及時上報，由建筑企業(yè)的相關(guān)專業(yè)人員制定具體的解決措施，對給水管道的安裝問題進行處理。③施工人員在給水管道安裝完后應(yīng)充分注意各個焊接位置的焊接工作，合理的控制焊接強度，保障給水管道的性能；另外，還需要注意給水管道與其他結(jié)構(gòu)的封閉性處理，并不斷進行給水管道的改進工作，實現(xiàn)給水管道性能的提升。

3.4 排水管道安裝

在進行高層建筑排水管道的安裝工作時，施工人員應(yīng)根據(jù)排水系統(tǒng)的相關(guān)特征，選擇恰當?shù)氖┕ぜ夹g(shù)進行安裝，可以有效保障排水質(zhì)量和效率。排水管道的安裝措施需要從以下3 個方面入手：①在安裝生活污水的排水管道時，為了保障污水順利的排出同時又不遺留氣味，應(yīng)將排水管道設(shè)置一定的坡度，具體的坡度數(shù)值需要依據(jù)具體的排水量而定，排水量越大，相應(yīng)的坡度值也應(yīng)越大，這為后期排水管道的管理工作提供了便利。②在安裝排水管道時，需要依據(jù)國家規(guī)定的安裝標準選擇合適的安裝位置，避免將排水管道安裝在風到處。一旦將排水管道安裝在風道處，不僅會影響排水管道正常的排水性能，還會導(dǎo)致異味問題，嚴重影響建筑企業(yè)的施工質(zhì)量。③在排水管道安裝完成后，為了保障排水管道的通暢，施工人員需要在主干道處和其他重要水管處進行通球試驗：選擇直徑不小于2/3 管道直徑的球類放于管道中，為了防止球留在管道內(nèi)，還需要用線將球貫穿，以此保障排水管道的正常使用。

3.5 管道試壓

在給排水管道安裝完成后，需要對管道進行試壓，防止管道在使用中出現(xiàn)問題[4]。通過給排水管道的試壓，可以有效發(fā)現(xiàn)管道安裝過程中存在的問題，具體進行管道試壓工作時需要注意一下3 點：①在給排水管道試壓前，施工人員需要對管道進行全面的檢查，主要檢查管道連接處是否存在問題，并關(guān)閉給排水管道系統(tǒng)上的所有閥門，避免人為問題造成的管道試壓結(jié)果不準確，同時，也保障了后續(xù)的管道試壓工作的正常進行。②在進行管道試壓工作時，應(yīng)盡可能地覆蓋整個給排水系統(tǒng)的管道，整體上保障給排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量；同時，試壓時若發(fā)現(xiàn)管道存在問題，應(yīng)立刻停止對該管道的試壓，并及時做好管道的密封處理，之后選擇其他管道進行試壓。③管道試壓工作的主要目的是檢查給排水系統(tǒng)的密封性，為了解決試壓過程中出現(xiàn)的問題，施工人員應(yīng)預(yù)先制定應(yīng)急預(yù)案。一旦發(fā)現(xiàn)管道問題，及時根據(jù)應(yīng)急預(yù)案進行處理，并對處理好后的管道再次試壓，直到符合施工要求為止。

4 結(jié)語

綜上所述，在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，人們對住房質(zhì)量的要求越來越高，于是建筑企業(yè)以此為出發(fā)點，通過在給排水系統(tǒng)中引進無負壓供水技術(shù)、真空排水技術(shù)、雨水回收技術(shù)等新型技術(shù)以及預(yù)留孔洞、管道連接、給水管道安裝、排水管道安裝、管道試壓五項高層建筑給排水施工技術(shù)，有效地實現(xiàn)了高層建筑給排水工程的優(yōu)化，保障施工質(zhì)量和效率的同時，更好地滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。