高層建筑給水排水的設計途徑

彭仕欽

（廣東建安消防機電工程有限公司，廣東廣州 510300）

0 引言

建筑工程給排水系統設計具有較強的復雜性，對設計人員的專業技術水平要求非常嚴苛。設計人員在開展日常工作的過程中，要以具體的標準為依托，具體問題具體分析，結合實際情況來優化升級給排水系統。在開展設計工作時，要以相關的法律法規為準繩，注重對科學設計理念的使用，在保證工程項目施工質量的同時實現節能環保的目標。

1 高層建筑給排水設計

1.1 高層建筑給排水發展要求

隨著國內經濟發展水平的不斷提高，科學技術也迎來了發展的最佳時期，使得建筑物的高度逐年提升。在最近幾年里，人們對高層建筑的需求量逐年上升，對其技術和功能也提出了較好的要求。比較底層建筑和高層建筑不難發現，高層建筑的特點主要表現為用水量比較大、振動源非常多、高度大和層數多等。因此，高層建筑的設計師們，要從建筑物的實際情況出發，使用先進的技術來科學的設計給排水工程，使其施工管理方法和施工材料變得更加先進。

1.2 高層建筑給排水工程的特征

與地層建筑物比較，高層建筑的特點主要表現為用水量大、振動源多、高度大和層數多等，這就會給給排水設計和施工帶來嚴峻的考驗。高層建筑工程項目的特點主要表現為以下5個方面。

（1）高層建筑給排水系統對靜水壓的要求比較大，假如使用一區供水的模式，會給水資源的正常使用帶來嚴重的影響，同時也會使得相關配件的損耗率發生顯著的提升。因此，在選擇供水方式時，選擇豎向分區供水方式最佳，將靜水壓降到最低，顯著的提升了整個系統的安全性和穩定性。

（2）高層建筑的火災隱患非常多，火勢的蔓延速度也比較快，給撲救工作造成了嚴重的困擾。高層建筑的消防壓力要比低層建筑的消防壓力大很多，國內目前沒有創建完善的消防體系，一旦高層建筑發生火災，撲救工作困難重重，因此，高層建筑在設計消防體系時，要對自救功能給予高度關注。

（3）高層建筑的住戶比較多，管道非常長、排水壓力比較大。所以，要想不斷地提升高層建筑的排水能力，就要對管道壓力進行嚴格的管理，確保水封始終保持良好的狀態，將通氣管系統與排水系統連接在一起，也可以使用新型的單立管系統來設計高層建筑的排水系統。高層建筑的排水量非常大，在選擇排水管的材料時需要重點關注機械性能，使用柔性較大的材料作為接口材料。

（4）高層建筑的建筑標準要求非常高，使用給排水設備的人數比較多，給排水會出現瞬間增大的情況，一旦出現管道堵塞或者是停水的問題，其所導致的不良影響非常嚴重。因此，在高層建筑給排水系統設計時，要對新技術、新方法進行高效的使用，從而使供水的穩定性和安全性得到保證。

（5）高層建筑中包含著大量的動力設備，易于出現噪聲和震動的問題。在設計高層建筑的給排水系統時，要對震動技術和防噪音技術給予重點關注。

1.3 高層建筑給排水設計注意事項

在設計高層建筑給排水系統時，設計人員要積極開展各方責任主體的協調工作。在設計衛生技術標準時，需要將具體的施工要求給建筑施工人員講解清楚，使其擁有相應的施工技能。在設計室內排水系統時，以排水設計標準為核心，詳細的羅列出具體的操作程序。隨著國內城市化建設速度的不斷加快，建筑行業迎來了發展的最佳時機，顯著的提升了高層建筑給排水系統的施工標準和設計要求。高層建筑的防火設計要求非常嚴苛，設計人員在開展設計工作時，要對各個環節的銜接工作給予高度的重視，使給排水系統變得更加科學、高效，重點關注防火環節。

1.4 優化高層建筑給排水工程設計的重要意義

在高層建筑安裝工程中，給排水工程屬于重要的組成部分，對高層建筑內部的給排水問題進行綜合的分析，使高層建筑的安全和各項功能得以保證。對于高層建筑工程來說，不管是怎樣的建筑形式，也不論建筑工程的工程量有多大，建筑工程的給排水工程在整個工程項目中占據著核心的地位，會給建筑工程整體的完整性帶來直接的影響，同時與建筑工程的施工質量有著緊密的聯系。從高層建筑使用者的角度分析，不管是企業運行，還是居民自用，使用者的日常工作或者是學習都會與給排水之間存在著千絲萬縷的聯系。總之，在建筑工程領域中，建筑給排水工程始終占據著至關重要的地位，同時也是整個工程項目能夠正常使用的先決條件。人們對建筑內部給排水系統的安裝要求比較高，希望通過對給排水工程的不斷優化和升級來創新良好的用水氛圍，因此，做好建筑工程給排水工程設計工作顯得格外的重要。設計人員在對給排水工程進行設計時，注重對創新思維的運用，通過科學布局，使給排水工程設計取得最佳的效果。建筑物所處的地理位置存在著很大的差異，因此要從建筑物自身的實際情況和具體的地理條件等角度出發，對給排水工程進行科學合理的設置，優化升級設計方案，使給排水工程建設取得最佳的效果。

2 高層建筑給排水給水方式

2.1 高位水箱

在使用高位水箱供水方式時，其包含的具體內容有水泵和水箱，供水方式包括減壓水箱、減壓閥、串聯和并聯等多種方式。穩壓式高位水箱的主要作用為科學的調節本地區的供水量，借助泵房中的離心泵來對水箱完成供水任務。高位水箱供水的優勢如下：①水箱內充滿水后，使安全、穩定供水得以實現。②水壓始終保持著穩定的狀態。③不用對水泵進行多次的啟動，供水效率非常高。④運營成本投入較低。其不足之處如下：①水箱會占用一定的建筑面積。②提升了高層建筑的復雜性，使得基建成本投入不斷增加。③外界會給水資源造成巨大的影響，水資源易于出現被污染的情況。④水箱注水時會有震動的聲響和噪音[1]。

2.2 氣壓罐

氣壓罐的主要組成成分有氣壓罐和離心水泵，氣壓罐屬于鋼制的密封容器，在調節和存儲水量時，利用容器中空氣的可壓縮性，將罐內的水輸送到一定的高度，從而使節能的目的得以實現。使用氣壓罐供水方式的優勢如下：①不會使用到水箱和水塔，將載荷降到最低，使無塔供水得以真正的實現。②氣壓罐的密封性比較理想，水資源不會出現被污染的情況。③基建費用成本投入比較少。④在管理時，使用集中管理的方式，使自動控制得以實現。氣壓罐供水方式的不足之處如下：①供水時壓力波動比較大，表現出了一定的周期性。②氣壓罐的容積非常小，存水量有限，水泵充水頻率比較高，水泵在變壓狀態下工作，使得工作效率很難得以快速提升。③與高位水箱進行比較，氣壓罐的容積比較小，導致供水的可靠性不足[2]。

2.3 變頻泵無水箱

在水泵機中將單片機技術和變頻技術引入以后，在改變電壓和頻率時，主要通過對變頻電源電壓的改變得以實現的，實現了對電動機轉速的高效管控，從而使設備水流和水壓得到高效的管控。變頻泵無水箱供水方式能夠對水的流量和水壓進行高效的管控，所以不需要使用高壓水箱。變頻泵無水箱供水方式的優勢如下：①節能。在壓力恒定的情況下，電機轉速會隨著水量的變化而發生改變，將設備的磨損問題降到最低，顯著提升工程的可靠性和安全性。②調速實現了全自動化，為使用提供了巨大的便利。③結構比較緊湊，不會占用較多的建筑面積，安裝方便。變頻泵無水箱供水方式的不足之處如下：①變頻器成本投入比較高，前期投資資金非常多。②對工作環境的要求比較嚴苛。③變頻器易于被外界電池所干擾，給機組的正常運行帶來了嚴重的不良影響。

2.4 減壓分區

減壓分區給水方式在減壓的過程中，使用的主要設備為分區減壓水箱和減壓閥。水在水泵的作用下流入最上層的水箱中保存，每個區都有分水箱存在，上區水箱負責給下區水箱供水，利用水箱完成減壓工作。也可以將減壓閥安裝到上區和下區水箱的中間位置，充分發揮出減壓閥的減壓作用。在向下區供水時，要先從減壓閥經過以后，方可進入管網中，實現了對下區的逐步供水。該供水方式的優勢體現為維修簡便、投資成本比較低和供水穩定等。在使用該方法的過程中，不需要在各區設置水箱，使得建筑面積的利用率得到顯著的提升。在開展設計工作的過程中，該供水方式在生活給水系統中發揮出了積極的促進作用；消防系統中使用比例式減壓閥最為合適。從總體角度分析，使用的供水方式并不是一成不變的，要從當地的實際情況和建筑工程的具體情況出發，合理選擇供水方式。

3 高層建筑給排水的優化設計途徑

高層建筑的建設規模比較大、排水量也比較多、居住的人口比較密集，因此設計人員在設計給排水系統時，要對其穩定性、可行性和安全性給予高度的重視。在對設計中的給排水問題進行處理時，要不斷地優化和升級給排水技術，從而使高層建筑給排水設計工作取得良好的效果。

3.1 確定管徑和流速

在設計高層建筑的給排水系統時，要對工程造價給予重點的考慮，使用質優價廉的給排水管道。給排水管道的管徑會直接影響給排水的流速，在流量相同時，管徑與流速成反比關系，隨著管徑不斷擴大，流速會出現逐漸減小的趨勢，使得工程造價成本投入不斷地提高。要想使工程造價成本得到高效的控制，就要對管徑進行不斷地減小，假如管徑太小，其會出現過早損壞的情況，增加了電能的使用數量，從而使運行成本不斷地增加。設計人員要從工程項目的實際情況出發，對給排水管道的流速和管徑進行科學的設置，做好造價與質量之間的平衡管理工作[3]。

3.2 優化給排水細節

在設計高層建筑的給排水系統時，要對噪音問題進行合理的控制，同時對飲用水的安全問題給予高度關注。

（1）處理管道噪音。高層建筑通常會設置兩個衛生間，這就使得設計人員要不斷地優化和升級給排水系統，對管道的噪音問題實施高效的處理。一般情況下，使用的主要材質為分戶水管材質，可以高效杜絕管道尾端的噪聲。

（2）選擇使用高質量的給水管道，淘汰掉鍍鋅管道。與金屬管道比較，塑料排水管的質量非常小，使用便利，可適當的增加塑料管道的使用范圍。

（3）排水管道的安裝分為暗裝和明裝兩種形式。使用暗裝的方式能夠提升室內的美觀度，將管道外漏的損害降到最低。明裝的優勢體現為維修簡便、安裝施工便利，成本投入比較低等。設計人員要以住戶的實際需求為基礎，對安裝方式進行合理的選擇。在鋪設好給排水管道以后，在支管上做好清楚的標識，防止用戶在維修時，給管道造成不必要的損傷。

（4）供給飲用水是給排水系統的主要功能，設計人員在開展設計工作時，要對衛生保護工作給予高度的重視。采取積極的措施來管控飲用水池外溢的問題，防止落入雜物或者是昆蟲，使用軟質泡沫將管道連接位置填充好，科學的選擇隔斷形式，確保水池中不會有臟水進入[4]。

（5）設置控制閥門。在建筑底層安裝控制閥門，顯著提升排水系統的給排水能力。設置單獨的閥門在排水管道的末端位置處，方便操作，一旦遇到反常的問題，只要將出現問題的閥門關掉即可，將大范圍停止問題徹底的避免掉。盡管該方法的使用范圍比較廣，然而在遇到陰雨天氣時，閥門很難發揮出應有的作用，使得建筑內出現了大量的積水。建筑底層設置閥門以后，使得排水管末端設置閥門的弊端得以高效的解決。使用閥門進行控制以后，顯著的提升了建筑的排水功能。設置閥門以后，技術人員的工作效率發生了明顯的改變，因此該方法得到了大范圍的使用，同時也獲得了業主的好評。在遇到陰雨天氣以后，建筑排水管道被雜物堵塞以后，雨水很難及時的排放掉，導致了大面積積水的問題發生，此時將建筑底層的閥門打開后，及時的排放掉污水，使建筑內部環境得到保證。該方式將閥門的數量控制到最低，整個系統在底層就能實現高效的操作，不會給居民的正常生活造成不利的影響[5]。

（6）使用新管材。在高層建筑給排水系統施工時，盡量使用一種管材，在選擇管材時，不但要對其經濟性進行充分的考慮，還要對其性能進行高度的關注。從高層建筑的實際情況出發，選擇使用那些節能、環保的管材，科學合理的設置給排水管道，從而使整個建筑的供水得以保證。

4 結語

在對高層建筑的給排水系統進行設計時，對設計人員專業技術水平的要求比較高。設計人員要對自身積累的豐富經驗進行合理的使用，不能生搬硬套，從高層建筑的實際情況出發來開展設計工作，優化升級設計理念。在開展設計工作時，要以國家的法律法規為依托，注重對科學設計理念的使用，使給排水系統的科學性得到保證，為高層建筑給排水系統的穩定性做好充分的準備工作，使人們日益增長的各項需求得到最大程度的滿足。