淺談建筑給排水設計及其對整體建筑設計的促進作用

段一濤

中匠民大國際工程設計有限公司山西分公司（030001）

0 前言

為提高城市土地資源的利用率，城市中高層建筑的數量越來越多。高層建筑在提高應用價值的同時，也使建筑設計和施工難度大幅提高。給排水系統作為建筑工程中的基礎設施，具有保障建筑使用功能的重要作用。優化建筑給排水設計，對提高整體建筑設計水平具有非常積極的促進作用。

1 建筑給排水設計概述

建筑給排水系統由給水系統和排水系統共同組成，是將城鎮給水管網或自備水源給水管網引入室內，滿足居民在日常生活、生產中用水排水需求的基本設施。在社會進步與發展的過程中，人們的生活、生產方式發生了翻天覆地的變化。隨著建筑能耗水平不斷提高，保護生態資源，減少能源浪費與消耗已經變得刻不容緩。優化建筑給排水設計，根據不同用水場景采用不同的建筑給排水設計，在保障用水的同時減少水資源浪費現象，對提高建筑工程的節能環保水平具有重要意義。為最大化發揮建筑給排水工程的應用價值，需要在設計時，重點關注以下因素。

1.1 保障穩定供水

為提高城市土地資源的利用率，城市高層建筑的高度不斷提高，設計人員應將科學設計和技術手段充分融合，保證高層建筑各個樓層用戶都能得到穩定的水資源供應。結合居民用水量、樓層高度、公共用水量等數據，以分層給水的方式控制不同樓層的給水壓力，確保建筑給水系統穩定運行。

1.2 保障排水效率

建筑排水系統的作用是將居民在日常生活中產生的污廢水及時排出，保證建筑環境的潔凈度，營造舒適的居住環境[1]。通常生活污水是經過化糞池處理后被直接排放到市政污水管網中，但隨著節能環保技術的不斷發展。當前很多建筑會安裝生活用水回收系統，將洗菜水、洗澡水等進行回收和凈化，達到一定標準后二次應用于社區清潔、洗車等，提高水資源的利用率。

1.3 保障消防用水

消防系統設計質量具有保障人們生命財產安全的重大意義，可在國家相關標準和要求下，配合自動噴水智能控制系統、消火栓給水系統、消防器材等，保障建筑工程消防安全。

2 建筑給排水設計技術種類

2.1 同層排水技術

同層排水技術是指相同樓層中各排水系統支管和排水器具都在本樓層中與主排水管連接，當發生堵塞情況時，在本樓層中即可完成疏通工作[2]。該技術打破了傳統隔層排水技術在規劃布局方面的局限性，排水管、排水器具等無需對下層空間進行侵占，能有效規避管道滲漏、產權糾紛、空間侵占、噪聲干擾、衛生清理不徹底等問題，提高管道維修的便捷性，使衛生間布局方式更加合理。雖然同層排水技術最早起源于發達國家，但因其具有諸多優勢，在國內建筑行業中迅速發展，并在本土發展的過程中逐漸形成了與我國建筑特點更加契合的中國模式應用方法。

2.2 中水系統

中水系統由中水原水系統、中水處理系統和中水給水系統共同構成，是將建筑排水系統中的污水經過處理并達到中水水質標準后，再用于沖廁、清洗、洗車等操作的設備設施。中水系統與我國綠色建筑的建設理念具有高度一致性，但由于經濟原因、技術原因、節能環保觀念原因等因素的影響，中水系統當前在國內建筑行業中的應用并不廣泛。

2.3 降噪技術

傳統建筑給排水設計中使用的管道材料多采用鑄鐵材料或鍍鋅鋼材，該類管材長期與水體接觸容易生銹，影響供水水體質量，水體的長期侵蝕也會減少管材的使用壽命，同時，會消耗大量金屬資源，與國家節能環保號召相悖[3]。隨著建筑工藝的不斷改進，塑料管道逐漸代替傳統鋼管成為建筑給排水系統的主要管材，塑料管材本身具有良好耐磨、耐腐蝕能力，使用壽命長，在給排水系統中獲得了良好的應用效果。但很多住戶在入住過程中發現，塑料給排水管道在使用過程中會發出較大噪聲，對居民的睡眠和生活會造成一定影響。因此，當前建材市場中出現大量具有降噪功能的塑料管材，如UPVC 螺旋管、UPVC 鋅層管等，進一步提高了建筑給排水的設計質量。

3 建筑給排水設計對整體建筑設計的促進作用

3.1 提高建筑的生態環保價值

建筑給排水系統作為為人們提供生產和生活用水的主要設施，其節水能力會直接影響整個社會的水資源消耗水平[4]。我國淡水資源較為匱乏，提高建筑節水能力和水資源利用效率，對節約環保型社會的建設具有重要的推動作用。傳統建筑給排水設計因受到技術和理念的影響，會存在超壓出流、無效冷水、衛生器具沖水量不合標準等問題，造成大量水資源的浪費。通過優化給排水設計技術，應用新型給排水管材和配套器具，不僅可以減少傳統給排水系統使用過程中存在的不良浪費現象，減少漏水問題的發生，而且可以配合中水系統、節水降壓系統、節水發電設備等，提高水資源的利用率，降低建筑用水成本，對提高建筑物的節能環保水平、降低建筑運營成本及后期用戶使用體驗都具有重要促進作用。

3.2 提高建筑物的防火性能

噴水滅火是消防滅火的重要方式之一，尤其在高層建筑中，保證給排水系統能在火災事故發生時穩定供水，對保障建筑安全、提高的建筑物的防火性能具有重大意義。當前關于建筑防火設計的給排水設計主要有以下幾種。

3.2.1 消防給水系統

根據使用方式和構成設施的不同，可將消防給水系統進一步細分為臨時高壓消防給水系統、含穩壓設備的穩高壓消防給水系統等類型。不同類型的消防給水系統在構成設備上存在細微差別。如臨時高壓消防給水系統主要是由消防水泵、消防蓄水池、消防給水系統管網共同構成的。該類消防給水系統平時最不利點的水壓和流量不能滿足滅火需求，發生火災時，啟動消防泵，使管網中的最不利點的水壓和流量達到滅火要求。含穩壓設備的穩高壓消防給水系統中除以上基本設施外，還包含由氣壓水罐、穩壓水泵、控制系統等共同構成的穩壓設備。該類消防給水系統與生活給水系統互相獨立，穩壓設備能保障消防給水系統始終處于穩定狀態，并在火災發生后能保證初期消防用水需求。

3.2.2 自動噴水滅火系統

該系統是在供水管道中連接火災報警閥組、閉式灑水噴頭、控制閥門等設施，與灑水噴頭相連的管道中始終充滿壓水，一旦檢測到室內環境煙霧指標超標，就會自動打開閥門開始灑水[5]。自動噴水滅火系統的應用時間較短，但具有良好的應用效果，我國新建大型建筑中對該系統的應用較為廣泛。

3.2.3 氣體滅火

傳統氣體消防劑的主要成分為鹵代烷，該成分在救火滅火中具有良好的應用效果，但會對空氣造成嚴重污染[6]。隨著科學技術的進步與發展，IG541混合氣體滅火系統、七氟丙烷滅火系統等都是具有環保效果的先進滅火氣體，在在消防工作中的應用范圍不斷擴大。在設計建筑給排水系統時，也應充分考慮氣體滅火劑的應用需求，最大程度發揮新型氣體滅火劑的應用價值。

3.3 先進技術的應用提高了建筑整體設計質量

近年來，BIM 技術快速發展，在建筑行業中的應用更加廣泛，通過全面收集建筑工程相關數據和參數，在平臺中建立三維立體可視化模型。利用BIM 技術進行建筑給排水設計，既能全面把控給排水系統的設計細節，還能檢查給排水系統與建筑整體、建筑中其他專業的協調情況，提高給排水管道設置路徑的科學性，確保選用管材直徑的合理性等。另外，應用傳統CAD 軟件進行給排水系統設計時，一旦需要對中間環節進行修改，系統中其他構件安裝方式也需同時修改，設計工作量非常大。很多專業水平較低的施工人員對CAD 圖紙的認讀水平不高，難以保障給排水系統的實際安裝質量。當前BIM 技術相關軟件功能已經非常強大，在對單一管道進行修改時，系統會自動對連接部分進行修改，既減少了設計工作量，有效避免設計疏漏情況的發生，又為施工人員提供可視化施工圖紙，使其能更好地把控給排水系統的施工質量。先進軟件的應用對建筑整體設計質量的提升具有非常積極的促進作用，可有效推動建筑行業健康發展。

3.4 給排水設計能促進整體建筑設計性能的提升

給排水系統設計很多內容會直接影響建筑整體性能，如消防性能、供水能力、排水能力等。提高給排水設計的科學性，對保證建筑功能、創造良好居住環境也具有重要的促進作用。但我國給排水系統設計整體發展較慢，系統中應用的各項管材和配套構件也需持續研究，才能更好地促進建筑行業整體發展。

4 結語

給排水系統作為建筑物中的重要基礎設施，是保障居民生活、生產用水的關鍵設施，其設計需要與建筑結構設計同時開展，以保證給排水系統與建筑結構的適應性。隨著社會的進步與發展，對建筑的節能環保和安全性要求不斷提升，傳統建筑給排水系統中存在水資源浪費嚴重、水資源利用率較低、消防用水供應不穩定等問題，通過優化建筑給排水設計，從生態環保、防火性能、整體設計質量、用戶使用體驗等方面對整體建筑設計起到積極的促進作用。