高層建筑給排水設(shè)計(jì)探析

魏巍

摘要：本文就高層建筑給排水的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)注意的問(wèn)題加以詳細(xì)分析，提出了高層建筑給排水設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

關(guān)鍵詞：高層建筑；給排水設(shè)計(jì)；探析

高層建筑給水排水設(shè)計(jì)對(duì)廣大人民群眾的日常生活及安全具有重要意義，而作為給排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)本著技術(shù)、安全、實(shí)用、美觀、經(jīng)濟(jì)的原則，不斷總結(jié)和完善設(shè)計(jì)技術(shù)，尋求最佳的給排水設(shè)計(jì)方案，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新要求，滿足人民群眾不斷提高的物質(zhì)文化和生活要求。

1 高層建筑物給排水工程特點(diǎn)

近年來(lái)我國(guó)建筑工程行業(yè)蓬勃發(fā)展，由于城市人口不斷攀升，原有的建筑已經(jīng)不能滿足人口增長(zhǎng)的需求，同時(shí)城市建筑用地又比較緊俏，為了節(jié)約面積，居民建筑不得不向上發(fā)展。高層建筑代替了多層建筑在城市里大量涌現(xiàn)，以滿足人們的生活需要。而高層建筑因具有樓層高且人口密集的特點(diǎn)，因而相對(duì)而言給排水的系統(tǒng)也就比較復(fù)雜，因此相關(guān)部門對(duì)高層建筑的給排水設(shè)計(jì)、施工的安全性、施工的可靠性都提出了很高的要求。

因高層建筑自身的高度較大導(dǎo)致了其給排水系統(tǒng)中的靜水壓力偏大。因此，需要在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)給水系統(tǒng)進(jìn)行豎向分區(qū)處理，并且加設(shè)減壓設(shè)備和水箱設(shè)備，保證給排水系統(tǒng)能夠良好的運(yùn)行。

高層建筑給水設(shè)備的人數(shù)較多、瞬時(shí)的水量很大，一旦發(fā)生停水或管道堵塞等故障時(shí)，受影響的范圍較大。這就要求在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要注意保證管道通氣，并且要有安全可靠的水源，保證供水及排水安全、通暢。

高層建筑中因存在很多易引發(fā)火災(zāi)的因素，且由于高層建筑具有人、物相對(duì)集中的特點(diǎn)。因而，一旦發(fā)生火災(zāi)，危險(xiǎn)性較大。因此在高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其安全性的要求應(yīng)該高于其它建筑物。

高層建筑的瞬間水量具有變動(dòng)較大，管道長(zhǎng)，且管道壓力較大的特點(diǎn)。為了穩(wěn)定管道壓力，保護(hù)水封，提高排水能力，在給排水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用機(jī)械性強(qiáng)的管材作為排水管，同時(shí)還要對(duì)高層建筑的排水系統(tǒng)設(shè)置專用通氣管系統(tǒng)。

高層建筑中設(shè)有各種電氣設(shè)備的線路管道。因此在進(jìn)行給水排水管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)處理好各種管道的布局，避免管道之間發(fā)生相互影響，保證系統(tǒng)運(yùn)行暢通和維修安全。

2 高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高層建筑給排水系統(tǒng)的確定主要取決于建筑的性質(zhì)和建筑內(nèi)部的設(shè)施布置。按照上述情況，高層建筑的給水方式主要分以下三種：高位水箱供水、氣壓罐供水及水泵直接供水（或無(wú)水箱供水）。

2.1 高位水箱給水設(shè)計(jì)

高位水箱供水設(shè)備包括水泵和水箱。高位水箱的作用是調(diào)節(jié)并保持本區(qū)的水量和水壓恒定，通常水箱內(nèi)的水由設(shè)在水泵房?jī)?nèi)離心水泵供給。根據(jù)加壓水泵與高位水箱設(shè)置方式不同，又分為并列供水方式、串聯(lián)供水方式、減壓水箱供水方式、減壓閥供水方式等四種類型。

2.2 氣壓罐供水設(shè)計(jì)

氣壓罐供水設(shè)備主要包括離心水泵和氣壓罐兩部分裝置組成。而氣壓罐供水方式一般由氣壓罐維持管網(wǎng)壓力，供用戶用水，而當(dāng)壓力下降至最小工作壓力時(shí)，泵啟動(dòng)供水，并向氣壓罐內(nèi)沖水，直到最大工作壓力時(shí)停泵。氣壓罐供水方式適用于不宜設(shè)置高位水箱及地震工程區(qū)的建筑。這種供水方式具有節(jié)省投資，便于集中管理，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，罐內(nèi)水質(zhì)不易受污染等優(yōu)點(diǎn)，但與此同時(shí)也存在供水壓力不穩(wěn)，易出現(xiàn)周期性的波動(dòng)，氣壓罐有效容積有限，儲(chǔ)水量少，水泵啟動(dòng)頻繁，水泵效率低，供水可靠性差等缺點(diǎn)。

2.3 水泵直接供水設(shè)計(jì)

作為目前高層建筑中普遍采用的一種給水方式，變頻調(diào)速供水裝置采用離心式水泵配以變頻調(diào)速控制裝置，通過(guò)改變電機(jī)定子的供電頻率使水泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。因而，調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，可以改變水泵的流量、揚(yáng)程和功率，使出水量適應(yīng)用水量的變化，實(shí)現(xiàn)變負(fù)荷供水。變頻調(diào)速供水的最大優(yōu)點(diǎn)為高效節(jié)能，設(shè)備占地面積小，能夠有效避免水質(zhì)的二次污染，給水系統(tǒng)也隨之相應(yīng)簡(jiǎn)化等。但與此同時(shí)，變頻調(diào)速供水方式也存在變頻器價(jià)格貴，設(shè)備對(duì)環(huán)境條件要求較高，易受外界電池干擾等缺點(diǎn)。

3 高層建筑的排水設(shè)計(jì)

高層建筑因居民人數(shù)較多而使得建筑排水量要求很高，而排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求也更加嚴(yán)謹(jǐn)。在高層建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中分別采用了以下的系統(tǒng)設(shè)置：

3.1 排水系統(tǒng)分流制設(shè)計(jì)

鑒于高層建筑的排水主要有生活污水、廢水和雨水，因而采用分流制設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行分流排放。用分流制設(shè)計(jì)不僅有助于提高節(jié)能水的二次利用率，也有利于提高建筑整體的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求。

3.2 排水管道的布置

在高層建筑排水設(shè)計(jì)中也基本上要遵循低層建筑的排水管道鋪設(shè)的原則。而由于建筑本身的吊頂高度有限暗裝的管道又比較多。而加之建筑本身存在的不均勻沉降，常會(huì)致使橫管鋪設(shè)的坡度受到一定程度的限制。因而高層建筑中的排水管道鋪設(shè)情況要相對(duì)復(fù)雜。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)要使管道鋪設(shè)不僅滿足人們的生活基本需求，更要使排水通暢，保證建筑的安全性。

3.3 布置通氣管道系統(tǒng)及水流量分析

為了能夠使之與大氣相通，通氣管道系統(tǒng)能起到減少排氣管中不利氣體的作用。而在此基礎(chǔ)上還用控制好排水立管的水流量，使其流量值不超過(guò)最大的流量值，同時(shí)滿足規(guī)定水流的下降速度也要同時(shí)降低，需要采取消能的措施，避免水流的沖擊對(duì)管系造成的危害。

4 高層建筑熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按照供應(yīng)范圍的大小，高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)可分為：局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)和區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)三類。而供水壓力的平衡是設(shè)計(jì)集中熱水系統(tǒng)首要考慮的問(wèn)題。根據(jù)建筑物的高度，熱水系統(tǒng)必須要實(shí)行與給水系統(tǒng)相一致的豎向分區(qū)，并由相應(yīng)的給水系統(tǒng)供水才能保證各用水點(diǎn)的冷熱水壓力均衡，方能取得良好的效果。為保證住宅每個(gè)用戶開龍頭就有熱水，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用全循環(huán)系統(tǒng)，將配水干管、立管和分支管上部都設(shè)有相應(yīng)的回水管道。集中熱水系統(tǒng)主要由以下部分組成：

4.1 熱媒系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)）

常用熱媒系統(tǒng)由熱源、熱交換器和熱媒管網(wǎng)三部分組成。由熱力站生產(chǎn)的熱媒（蒸汽或熱水）通過(guò)熱媒管網(wǎng)送到熱交換器加熱冷水。熱媒在封閉的管網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，完成熱的傳遞。對(duì)于有市政熱力網(wǎng)的高層建筑，其熱水供應(yīng)系統(tǒng)可不必設(shè)置專用的熱力站，而將熱交換器的熱媒管道和回水管道直接與熱力網(wǎng)連接。

4.2 熱力供應(yīng)系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）

熱水供水系統(tǒng)由熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成。當(dāng)水被加熱到設(shè)計(jì)溫度時(shí)的熱水，從熱交換器供出經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個(gè)熱水配水點(diǎn)，而熱交換器的冷水由高位水箱或給水管網(wǎng)補(bǔ)給。

為保證各用水點(diǎn)隨時(shí)都有設(shè)計(jì)水溫的熱水，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在立管和水平干管甚至支汗蒸房管設(shè)置回水管，使一定量的熱水經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵流回?zé)峤粨Q器以補(bǔ)充管網(wǎng)所散失的熱量?？紤]管網(wǎng)內(nèi)因溫度變化引起水的膨脹，應(yīng)采取措施消除熱水體積膨脹及因膨脹引起的超壓?jiǎn)栴}。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，以高層建筑為主的大型住宅數(shù)量變得越來(lái)越多，而這些大型住宅因其配套設(shè)施簡(jiǎn)單，造價(jià)低，物業(yè)管理方便等特點(diǎn)，受到城市房地產(chǎn)開發(fā)商和廣大居民的歡迎。作為住宅的關(guān)鍵內(nèi)容，給排水的設(shè)計(jì)具有重要意義。

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