建筑工程給排水設計技術(shù)及其實例探析

【摘 要】本文通過結(jié)合某高層建筑給排水設計實例，分析給排水方式在建筑中的應用實踐，就該實例進一步加以探析，旨在為同類工程提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；給水方式；排水系統(tǒng)；熱水系統(tǒng)

1．項目概況

某19層綜合樓，地下為二層，總建筑高度為79.05m，總建筑面積為25294.5m2。其中地下二層設有水池、泵房等設備用房，地下一層為洗浴中心，一、二層為餐廳、宴會廳，三、四層為辦公用房，五~十六層為客房，十七層為空中餐廳，十八、十九層為茶室。城市給排水管管道現(xiàn)狀：市政給排水管道位于大廈的南側(cè)和西側(cè)，給水管管徑DN200，用水高峰時可供水壓為0.3MPa。市政下水道管徑DN600，埋深2m。

2．給水方式的比較和選擇

給水方式包括直接給水方式，設水箱的給水方式，設水泵的給水方式，設水箱水泵的給水方式，氣壓給水方式，分區(qū)給水方式等等。

結(jié)合本建筑物的高度（79.05m）確定本建筑采用豎向分區(qū)供水。因此本建筑擬采用分區(qū)加壓供水，當高層建筑豎向分壓之后，最重要的問題就是采取何種加壓方式，從而確定經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、供水安全可靠的給水系統(tǒng)。由于當建筑物的高度很大時，如果給水只采用一個區(qū)供水，則下層的給水壓力過大，會產(chǎn)生水錘，由于壓力波動會使管道產(chǎn)生震動和噪音，甚至會引起管道松動漏水，損壞水嘴、閥門等配件，縮短其使用年限，且不經(jīng)濟容易浪費。

為了消除或減小上述弊端，高層建筑的高度達到一定程度時，就需要對其給水系統(tǒng)進行豎向分區(qū)。豎向分區(qū)的高度一般以給水系統(tǒng)中最低衛(wèi)生潔具處最大靜水壓力值為依據(jù)。關(guān)于這個壓力值，目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一規(guī)定，應根據(jù)使用要求、管材質(zhì)量、衛(wèi)生潔具零件水壓性能、維修管理條件，綜合高層建筑層數(shù)合理安排。住宅、旅館、醫(yī)院一般為300~350kpa，辦公樓一般為350~450kpa。本建筑高度為79.05米，需豎向分區(qū)。

2.1減壓閥供水方式 低區(qū)為-2至4層，由市政管網(wǎng)直接供水；中區(qū)為5至9層，由高位水箱減壓閥供水；高區(qū)為10至16層，由高位水箱直接供水：另外由于水箱位于19層，水箱底面標高為72.9M，因此17、18、19層的用水需要單獨設置增壓設備以滿足用水壓力。高位水箱給水方式是運用較為普遍的一種給水方式。它主要由貯水池，加壓水泵，配水管網(wǎng)和高位水箱組成。由于建筑高度有79.05米，超過靜壓分區(qū)的要求，考慮到冷熱水的壓力平衡，經(jīng)過計算在第九層與第十層的立管上設比例式減壓閥，減壓比為3:1；該給水方式將高、中兩區(qū)的用水量全部由設在低層(地下室)的水泵提升至屋頂水箱，高區(qū)由屋頂水箱直接供水，中區(qū)設減壓閥減壓后再分送至中區(qū)各用水點，低區(qū)由市政管網(wǎng)直接供水。該給水方式水泵數(shù)量最少，設置費用低，管理維護簡單，水泵房面積??；但該方式水泵運行費用高，供水可靠。但該方式水泵數(shù)量減少而且設備費用少，管理維護簡單，泵房面小。不設置減壓水箱，不占用樓層面積，經(jīng)濟效益好。水池、水箱貯備一定流量，停水停電時上層可延時供水，供水性可靠，且水箱具有穩(wěn)壓功能。水箱設在頂層對建筑結(jié)構(gòu)要求高，水箱可能會導致二次污染。水泵動力費用高，下區(qū)供水壓力損耗較大，能源消耗大；減壓閥的質(zhì)量問題。且由于本建筑物水箱只能位于建筑物內(nèi)，還需要單設增壓設備。

2.2變頻泵供水方式 低區(qū)為-2至4層，由市政管網(wǎng)直接供水；中區(qū)為5至11層，由變頻調(diào)速泵1供水；高區(qū)為12至19層，由變頻調(diào)速泵2供水。主要有貯水池，變頻調(diào)速設備，配水管網(wǎng)等組成。變頻調(diào)速設備能使水泵始終處于高效段運行，節(jié)省電能。各區(qū)獨立的給水系統(tǒng)，互不影響，供水安全可靠；水泵集中布置便于管理維護；運行動力費用經(jīng)濟；無水箱，可以減少二次污染現(xiàn)象，便于結(jié)構(gòu)的設計。但其缺點就是沒有水箱的存貯水量，供水可靠性降低，而且穩(wěn)壓方面不如方案一。水泵型號、數(shù)量較多，投資較高，對電源要求高，且需要一套價格較貴的變頻調(diào)速控制裝置。綜合考慮本建筑的用水點及其安全性的要求等因素，選擇方案二，即-2至4層，由市政管網(wǎng)直接供水；5至11層由變頻泵1供水，采用下行上給方式；12至19層由變頻泵2供水，采用上行下給方式。

3．熱水系統(tǒng)選擇

由于冷水系統(tǒng)分區(qū)已定，因此熱水系統(tǒng)分區(qū)為-1層為低區(qū)，由市政管網(wǎng)供給；5-11層為中區(qū)，由生活水泵1供水；12-16層為高區(qū)，由生活水泵2供水。熱水系統(tǒng)的分類按配水干管的位置不同可分為上行下給和下行上給兩種供水方式；按回水管網(wǎng)設置的方式不同可分為全循環(huán)，半循環(huán)無循環(huán)熱水供水方式；按循環(huán)動力不同可分為自然循環(huán)和機械循環(huán)方式等等。現(xiàn)在就選兩種比較合適的方案做以下方案比較：

3.1高低區(qū)分設水加熱器 該系統(tǒng)簡單耗用管材少，水頭損失較小，有利于熱水的自然循環(huán)，可保證各配水點的水溫要求。與冷水系統(tǒng)分區(qū)相同，水壓穩(wěn)定，溫度恒定。但其缺點是供水干管設在吊頂內(nèi)，可能因漏水影響美觀甚至損壞吊頂。

3.2高低區(qū)共用水加熱器 地下一層的熱水循環(huán)不變，中區(qū)與低區(qū)共用一個水加熱器。通過減壓閥均設在支管上，可有助于不影響立管和干管的循環(huán)。與方案一相比不需要另外采取措施就能保證循環(huán)系統(tǒng)正常工作。但低區(qū)每個支管均需設減壓閥，減壓閥數(shù)量多，要求質(zhì)量可靠。通過綜合考慮，本建筑物冷水系統(tǒng)已經(jīng)選定變頻調(diào)速泵的方案，熱水和冷水用同樣的分區(qū)與泵可使熱水水壓穩(wěn)定，水溫恒定，符合酒店的要求，因此本設計選用方案一。

4．排水系統(tǒng)

高層建筑的排水系統(tǒng)組成應滿足三個要求：系統(tǒng)能迅速通暢地將污廢水排到室外；排水管道系統(tǒng)氣壓穩(wěn)定，有毒有害氣體不進入室內(nèi)，保持室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生；管線布置合理，簡短順直，工程造價低。通過合流制設計的優(yōu)點可采取套管網(wǎng)系統(tǒng)，節(jié)省投資；但由于排水管徑相應變大，化糞池占地大，處理費用高。而采用分流制則可節(jié)省化糞池容積，方便中水系統(tǒng)的建設；但由于本建筑的五至十六層為客房，生活廢水排水量比較大，如果采用污廢合流會導致化糞池的容積很大，于是采用污廢分流的排水體制，并設專用通氣立管。污水排出室外之后進化糞池進行處理后再流入市政排水官網(wǎng)；廢水在排出室外之后直接排入市政排水管網(wǎng)。

針對目前建筑標準要求較高的多層住宅和公共建筑、10層及10層以上高層建筑的生活污水立管宜設置專用通氣管，專用通氣管可隔層或每層與排水立管連接。本工程通過采用專用通氣管可有效地消除噪音，保護水封。很好地改善排水條件及噪音，還有一個重要的是衛(wèi)生條件.最好能設。不設專用通氣管最大的問題是出現(xiàn)在當管道中同時有幾個水柱下去，中間被封了若干段空氣的時候，這個時候很容易導致中間一些樓層的水封破壞?；诰唧w情況，本建筑設專用通氣管。1-4層單設排水立管，地下一層與地下二層污水統(tǒng)一進入集水坑，由潛污泵抽出。

5．結(jié)論

結(jié)合某高層建筑給排水設計實例，詳細地探討了建筑工程給排水設計中可采用的設計方式，分別探析其優(yōu)缺點，同時結(jié)合工程實例來加以進一步探析，有效地指導工程實踐應用情況，為同類工程提供參考借鑒。參考文獻

[1]楊靖，馬進.建筑給水排水設計細節(jié)與禁忌[J].給排水設計，2007，(2) 38～39．

[2]張慶明.建筑給排水設計中的經(jīng)驗探討[J].價值工程，2007，(12):111～112．