高層建筑給排水設(shè)計(jì)管理的實(shí)例分析

摘 要：當(dāng)前，城市化進(jìn)程十分迅速，隨之而來(lái)的就是建筑行業(yè)的快速發(fā)展，為了滿(mǎn)足城市人口的住房需求，高層建筑得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，然而，高層建筑的特點(diǎn)也給建筑給排水設(shè)計(jì)帶來(lái)新的考驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；給排水；設(shè)計(jì)管理；工程實(shí)例

1 工程概況

在本文的研究中，選擇某一高層建筑作為給排水設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行分析。該高層建筑屬于綜合性建筑，總高度為90m，地下兩層分別為設(shè)備用房和車(chē)庫(kù)，地上共30層，建筑的1層到5層是辦公樓，建筑的6層到30層是酒店住房，其中，第6層和第20層是設(shè)備層，本文主要介紹高層建筑的生活給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。

2 高層建筑的生活給水系統(tǒng)

通常情況下，高層建筑都配備裙房，從節(jié)能的角度來(lái)看，應(yīng)該最大限度的利用室外給水管網(wǎng)的壓力?？梢詫⒌叵率?、裙房和地上五層統(tǒng)一劃分為高層建筑的低區(qū)，使用常規(guī)的給水系統(tǒng)即可滿(mǎn)足低區(qū)的供水需求，設(shè)計(jì)時(shí)，將用水量較大的設(shè)置在低區(qū)，比如酒店廚房、洗衣間等，這樣能夠避免能源的浪費(fèi)，并降低給水系統(tǒng)的運(yùn)行成本。此外，還要考慮高層建筑用水設(shè)備的承壓能力，借此劃分高層建筑給水分區(qū)，居住性建筑的供水壓力控制在0.3MPa左右，功能性建筑的供水壓力控制在0.4MPa左右，以便選擇用水設(shè)備、管道材料等的特性參數(shù)，制定設(shè)計(jì)和施工方案[1]。

如果建筑高度超過(guò)50m，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的給水系統(tǒng)，常用的給水系統(tǒng)有氣壓罐供水系統(tǒng)、并聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)、串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)和一次提升分區(qū)減壓系統(tǒng)等。采用一次提升分區(qū)減壓系統(tǒng)，需要設(shè)置減壓閥以滿(mǎn)足系統(tǒng)的壓力需求，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、容易管理、可靠性較高，但是，建筑頂層的水箱存水量比較大，建筑的結(jié)構(gòu)荷載增加；使用全自動(dòng)恒壓變量給水設(shè)備，該設(shè)備不用設(shè)置屋頂水箱、壓力工況穩(wěn)定、節(jié)能效果顯著，具有一定的發(fā)展?jié)摿Γ欢?，?jīng)濟(jì)成本相對(duì)較高。

在該高層建筑的設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同功能分區(qū)的用水定額規(guī)定，可以確定每天最大用水量為532.4m3，小時(shí)最大用水量為62m3，使用水泵加水箱的供水方式，設(shè)置高位水箱，水泵等設(shè)備集中于地下設(shè)備用房。建筑共分為三個(gè)給水分區(qū)，即低區(qū)（地下2層到地上5層），使用室外管網(wǎng)供水，低區(qū)給水系統(tǒng)原理如圖1所示；中區(qū)（7層到19層），由水泵向20層的水箱供水，再通過(guò)水箱給中區(qū)供水，供水方式為上行下給；高區(qū)（21層到30層），由水泵向屋頂水箱供水，再通過(guò)水箱給高區(qū)供水，也采用上行下給的供水方式。高區(qū)水箱容積為6.4m3，中區(qū)水箱容積為5.4m3，設(shè)置兩臺(tái)水泵，一用一備。

3 高層建筑的排水系統(tǒng)

設(shè)計(jì)高層建筑的排水系統(tǒng)時(shí)，主要參考建筑的衛(wèi)生要求，確保排水系統(tǒng)的通暢和水封完好，通常配備專(zhuān)用的通氣系統(tǒng)，讓底層排水直接排出，避免建筑底層的衛(wèi)生設(shè)備出現(xiàn)冒水問(wèn)題。如果高層建筑的專(zhuān)用通氣系統(tǒng)比較大，需要設(shè)置多根排水通氣管時(shí)，應(yīng)該在高層建筑的頂層設(shè)置一根水平通氣管，匯合豎直排水通氣管的氣體。高層建筑都會(huì)設(shè)置地下室，其污水不能通過(guò)自流的方式排出室外，需要設(shè)置一個(gè)集水池，讓污水流入到集水池中，再使用污水泵將集水池中的污水排到室外檢查井中，應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)，讓污水泵能夠根據(jù)集水池的污水水位進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，降低污水泵的能耗[2]。目前，傳統(tǒng)的鑄鐵排水管已經(jīng)逐漸被淘汰，取而代之的是硬聚乙烯塑料管，這種材質(zhì)的管道具有防結(jié)露、耐腐蝕、不燃燒、抗老化、易安裝、材質(zhì)輕等特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。

該高層建筑將生活廢水和生活污水分開(kāi)處理，采用三立管的排水系統(tǒng)方案，以降低氣壓波動(dòng)的幅度，提高建筑排水系統(tǒng)可靠性，滿(mǎn)足安全衛(wèi)生需求[3]。高層建筑的6層到30層是酒店住房，頂層設(shè)置水平通氣管，讓排水通氣管的氣體沿水平方向排出，然后，在高層建筑的第6層設(shè)置水平集水管，讓排水通氣管的污水匯流到集水管中，最后，經(jīng)過(guò)低區(qū)排水管道排到室外市政管道中。在地下室設(shè)置排水管，并配置一個(gè)集水池，讓地下室的污水通過(guò)排水管自行流入到集水池中，在污水泵的作用下，排到市政管道中，污水泵一用一備，采用自動(dòng)控制技術(shù)，水位控制方式如圖2所示。

4 高層建筑的消防給水系統(tǒng)

高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須符合《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以按照高層建筑的用途和功能來(lái)確定消防用水量，以滿(mǎn)足消防給水系統(tǒng)的用水需求。消防給水系統(tǒng)的水箱至少要儲(chǔ)存10min的消防用水量，受限于屋頂水箱的靜水壓力，可以設(shè)置氣壓罐和穩(wěn)壓泵來(lái)提高水壓，通常情況下，以全自動(dòng)恒壓變量給水設(shè)備為首選，其占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)，設(shè)備可靠性比較高。高層建筑的消防給水系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，一部分是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，一部分是消火栓給水系統(tǒng)，設(shè)置止回閥，以保證兩個(gè)系統(tǒng)互不干擾[4]。

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的滅火效果非常好，在每個(gè)房間配備灑水噴頭，常用的是濕式滅火系統(tǒng)，呈枝狀分布形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)成本低，當(dāng)溫度高出環(huán)境溫度30℃時(shí)，灑水噴頭自動(dòng)開(kāi)啟[5]。高層建筑消防用水的需要的水壓和水量會(huì)超過(guò)室外給水系統(tǒng)的能力范圍，這就應(yīng)該設(shè)置消防水池，其儲(chǔ)水量應(yīng)該最少滿(mǎn)足兩個(gè)小時(shí)的消防用水需求，消防水池設(shè)置在地下室中，并儲(chǔ)備室外消防用水。

該高層建筑的消防系統(tǒng)中，地上部分是中危險(xiǎn)級(jí)I級(jí)，地下部分是中危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)，采用濕式滅火系統(tǒng)，給水泵提供循環(huán)壓力，設(shè)置減壓閥以維持壓力的穩(wěn)定，末端給水設(shè)備安裝試壓裝置。整個(gè)高層建筑分為五個(gè)自動(dòng)噴水區(qū)，防火分區(qū)配備相應(yīng)的水流指示器。

消火栓給水系統(tǒng)也是必不可少的一部分，常將消火栓設(shè)置在樓梯休息平臺(tái)，高層建筑宜配備室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，如果條件不允許，可以設(shè)置消防豎管，并配置室內(nèi)消火栓，保證立管的管徑在DN65以上，采用暗裝的方式，將消火栓箱布置在梁的周?chē)覂?nèi)消火栓設(shè)置如圖3所示。消火栓安裝的安裝高度應(yīng)該以成年人可以使用的高度為準(zhǔn)。

按照規(guī)定，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的用水量為40L/s，室外消火栓系統(tǒng)依靠市政消火栓系統(tǒng)提供消防用水[6]。高層建筑內(nèi)部采用分區(qū)減壓給水方式，消火栓系統(tǒng)按照靜水壓力的要求，分為高區(qū)和低區(qū)。高區(qū)（7層到30層），火災(zāi)發(fā)生時(shí)，使用高區(qū)水箱提供10min的消防用水量，穩(wěn)壓供水，然后，再用消防水泵保證用水量；低區(qū)（地下2層到地上6層），火災(zāi)初期，使用高區(qū)水箱提供10min的消防用水量，減壓供水，再用消防水泵供水，但必須經(jīng)過(guò)減壓閥，以降低直接供水的壓力，本工程的消火栓給水系統(tǒng)如圖4所示。

整個(gè)消防給水系統(tǒng)共使用兩臺(tái)消防水泵，兩臺(tái)噴淋泵，一用一備，以保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防給水系統(tǒng)能夠正常工作。經(jīng)過(guò)計(jì)算，高層建筑的消防水池的容積為530m3，屋頂消防水箱的容積為20m3。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)高層建筑的給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，綜合考慮建筑整體結(jié)構(gòu)、用水設(shè)備的安全問(wèn)題、排水系統(tǒng)的衛(wèi)生問(wèn)題和給排水系統(tǒng)節(jié)能等方面的因素，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析，希望能為高層建筑的給排水設(shè)計(jì)提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

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