高層建筑給排水設(shè)計(jì)特征與要點(diǎn)分析

向 武

（克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃莸谝唤ㄖ惭b工程有限責(zé)任公司 845350）

高層建筑給排水設(shè)計(jì)特征與要點(diǎn)分析

向 武

（克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃莸谝唤ㄖ惭b工程有限責(zé)任公司 845350）

隨著我國(guó)改革開(kāi)發(fā)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入飛速增長(zhǎng)期，城市的土地資源也因此變得越發(fā)稀缺起來(lái)，為了解決這一困局，節(jié)約土地資源，越來(lái)越多的高層建筑拔地而起。高層建筑由于樓層多，高度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用戶(hù)多，因此用水量和排水量都比較大，因此相比于一般的建筑而言，高層建筑對(duì)于給排水系統(tǒng)有著更高的要求，本文就高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征和要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

高層建筑；排水系統(tǒng)；特征；分析

建筑設(shè)計(jì)是高層建筑在施工前最重要的一部分之一，設(shè)計(jì)方案的情況不但影響著高層建筑項(xiàng)目施工的總體規(guī)劃，也決定著最終的施工計(jì)劃。給排水系統(tǒng)在高層建筑中有著重要的作用，因此建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)該規(guī)劃好各個(gè)方面，對(duì)于給排水系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)切實(shí)把握，只有這樣，工程設(shè)計(jì)方案才能保證發(fā)揮其應(yīng)有的指導(dǎo)功能。對(duì)于高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，應(yīng)該與建筑的實(shí)際情況相結(jié)合來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如結(jié)合高層建筑的結(jié)構(gòu)體系、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、使用性能等方面。

1 高層建筑給排水特征

10層以上的住宅建筑或24m以上的公共建筑都屬于高層建筑，100m以上的為超高層建筑。其特點(diǎn)是：①樓層多，高，面積大，功能多，用戶(hù)多；②建筑物內(nèi)設(shè)備多，標(biāo)準(zhǔn)較高，管線多且較大；③通常有管井，設(shè)備層。供水要求如下：①有自設(shè)水泵房，能夠自行進(jìn)行供水；②供水必須安全可靠；③實(shí)行分區(qū)供水，以達(dá)到減少每個(gè)分區(qū)的水壓差目的，防止噴濺的出現(xiàn)。如果高層的壓力不足，甚至可能出現(xiàn)負(fù)壓抽吸的現(xiàn)象。高層建筑的給水方式多數(shù)采取分區(qū)加壓的供水方案，分為重力式供水（串聯(lián)式給水方式、并聯(lián)式給水方式、單管給水方式）和壓力式供水（氣壓給水、水泵直接給水方式）。高層建筑排水特點(diǎn)：①排水量大；②排水的壓力變化大；③有多重排水的方式。排水要求：①必須采用專(zhuān)用的排水系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行排水；②排出的水要解決好水封破壞的影響。排水方式：①設(shè)置通氣管的排水系統(tǒng)（伸頂通氣管、雙立管排水系統(tǒng)、三立管排水系統(tǒng)）；②特殊排水系統(tǒng)（旋流排水系統(tǒng)、型芯排水系統(tǒng)、螺旋排水系統(tǒng)）。

2 高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 豎向分區(qū)要點(diǎn)

當(dāng)建筑物的高度達(dá)到一定程度后，此時(shí)就需要對(duì)給水系統(tǒng)施行合適的豎向分區(qū)。假如只采用一個(gè)供水系統(tǒng)，建筑底層的配水點(diǎn)將會(huì)受到很大的壓力，產(chǎn)生各種問(wèn)題。施行豎向分區(qū)的時(shí)候要注意分區(qū)的相關(guān)壓力值，若壓力值過(guò)大，給水流量就大，很容易造成給水管道的破壞，還會(huì)產(chǎn)生很大的噪音污染，若壓力過(guò)小也不行，因?yàn)闀?huì)增加分區(qū)的數(shù)量，從而增加給水設(shè)備，管道的成本也因此隨之增加，由此帶來(lái)的是工程造價(jià)和維修管理成本的增加[1]。因此，應(yīng)依據(jù)給水管材的使用要求、管材的質(zhì)量、衛(wèi)生器具能夠承受的壓力值，并結(jié)合《住宅建筑規(guī)范》和《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，來(lái)合理劃分給水系統(tǒng)豎向分區(qū)。每個(gè)分區(qū)最低的衛(wèi)生器具的配水點(diǎn)處，其進(jìn)水壓力要小于0.35MPa。為了使用舒適度、降噪、節(jié)水，還可以在每個(gè)分區(qū)底部的兩層設(shè)置支管減壓閥。

2.2 高層建筑給水方式分析

當(dāng)確定了高層建筑的豎向分區(qū)后，需要選擇給水的方式。給水系統(tǒng)能否發(fā)揮應(yīng)有的效用，就取決于給水方式的選擇。設(shè)計(jì)人員要從多方面來(lái)考慮問(wèn)題最后才能進(jìn)行給水方式的確定。給水方式的選擇一般需要考慮如下幾個(gè)因素：管材壽命因素、安全因素、經(jīng)濟(jì)因素、技術(shù)因素等。當(dāng)這幾個(gè)方面都考慮到了，才能確保給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提高，才能確保給水系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足供水安全、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求。由于市政管網(wǎng)的供水壓力有一定限制，只能夠滿(mǎn)足高層建筑最下面幾層用戶(hù)的用水需要，所以最下面幾層用戶(hù)可以直接使用市政的給水管網(wǎng)。采取這種方式不但可以節(jié)省運(yùn)行管理費(fèi)用和工程造價(jià)，還能夠節(jié)約能源。當(dāng)高層建筑的高度低于100m的時(shí)候，一般采用垂直的分區(qū)并聯(lián)供水方式，底層的用戶(hù)直接采用市政管網(wǎng)供水，中區(qū)與高區(qū)分別安裝一組調(diào)速閥來(lái)供水。在各分區(qū)內(nèi)，在安裝減壓閥來(lái)進(jìn)行局部的減壓。現(xiàn)在一般都不再采用高位水箱，因此容易造成二次污染。采取并聯(lián)式給水方式，由于水壓比較穩(wěn)定，是一種常用的供水方式。而對(duì)于建筑高度大于100m的超高層建筑，就不再適合采用并聯(lián)式給水方式了，因?yàn)榻o水管道承受不了如此大的壓力，很容易造成管道損壞，造成安全事故的發(fā)生。此時(shí)就可以采用串聯(lián)式供水方式了，中間轉(zhuǎn)輸水箱安裝不安裝都無(wú)所謂，因?yàn)榭梢圆捎谜{(diào)速閥來(lái)進(jìn)行供水。此時(shí)中間轉(zhuǎn)輸水箱只剩下防止水壓回轉(zhuǎn)的功能了，但這個(gè)功能卻能夠被管道倒流防止器輕易代替了。因此中間轉(zhuǎn)輸水箱調(diào)節(jié)水量的功能已經(jīng)沒(méi)有了存在的意義，不設(shè)置它，反而可以避免水質(zhì)污染這個(gè)環(huán)節(jié)[2]。

3 高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 給排水檢修與敷設(shè)要點(diǎn)

給排水設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題是管材的選擇，考慮以節(jié)約工程造價(jià)為目的，排水管道選擇柔性的排水鑄鋼管，給水管道選擇PE鋼塑復(fù)合管。衛(wèi)生間內(nèi)的給水管道敷設(shè)應(yīng)該盡力與排水管置于相同位置，從而達(dá)到方便美觀和節(jié)約造價(jià)的目的。廚房的排水管支管可以安裝于櫥柜之內(nèi)，以便于增設(shè)排水的止回閥并方便檢修。陽(yáng)臺(tái)用于排水的地漏可以采用塑料的無(wú)水的封磁性翻斗式的地漏，從而達(dá)到防臭氣和防止倒灌的目的。本層的下沉層內(nèi)一般安裝排水橫支管，并在其中填充焦渣或陶粒，對(duì)其進(jìn)行檢修也不影響其他的住戶(hù)，但是存在著實(shí)際操作困難和破壞地面的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

3.2 秒流量計(jì)算和排水定額

高層建筑的排水定額與多層建筑的排水定額相同，主要包含兩個(gè)定額，一個(gè)以衛(wèi)生器具的用水量為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，另一個(gè)以每人每天用水量為標(biāo)準(zhǔn)，排水定額及其時(shí)間的變化系數(shù)的計(jì)算的結(jié)果用于設(shè)計(jì)污水泵和化糞池。高層建筑的內(nèi)部最大的瞬間排水的流量叫做秒流量，秒流量是確定各個(gè)排水管的管徑尺寸的依據(jù)，因此計(jì)算排水的秒流量應(yīng)該符合高層建筑內(nèi)部排水的規(guī)律。秒流量與同時(shí)在排水的衛(wèi)生器具的數(shù)量及其排水的方式有關(guān)聯(lián)，擁有瞬間的流量大和經(jīng)歷的時(shí)間較短以及兩次排水間隔的時(shí)間比較長(zhǎng)等特點(diǎn)，為了保證高層建筑在高峰時(shí)期的最大排量能夠迅速安全的排放，因此需要認(rèn)真仔細(xì)計(jì)算秒流量，從而來(lái)正確確定排水管的管徑尺寸。

3.3 雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

屋面的雨水排除系統(tǒng)都需要具有一定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。當(dāng)遇到的暴雨強(qiáng)度超過(guò)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度的時(shí)候，屋面的雨水就將在雨水管里滿(mǎn)流從而產(chǎn)生壓力流系統(tǒng)。但是陽(yáng)臺(tái)的雨水不會(huì)在水管里形成滿(mǎn)流，而是形成重力流系統(tǒng)。因此假如將屋面雨水和陽(yáng)臺(tái)雨水混合同時(shí)排出的話(huà)，就會(huì)在排水管滿(mǎn)流時(shí)造成陽(yáng)臺(tái)的反水情況發(fā)生。雖然在現(xiàn)實(shí)情況里雨水在排水管內(nèi)形成壓力流的幾率非常低。但是為了以防萬(wàn)一，防止底層陽(yáng)臺(tái)出現(xiàn)反水的情況，在設(shè)計(jì)中通常將拐彎后的雨水排水管管徑放大一號(hào)[3]。

3.4 污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

高層建筑的雨水立管，塔樓污水在管道技術(shù)夾層或裙房吊頂不適合太過(guò)于集中的匯集。比如，倘若將兩座或者兩座以上的雨水的立管和塔樓污水集中匯集到一根總管中，然后經(jīng)由裙房排出。采用這種方法有一個(gè)很大的缺陷，總管一旦出現(xiàn)損壞情況，需要檢修的時(shí)候，很大的面積將會(huì)受到影響，降低了排水系統(tǒng)的可靠性、方便性。因此，雨水、污水不能采用過(guò)于集中的方式來(lái)進(jìn)行排出工序。高層建筑在不設(shè)技術(shù)夾層，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層梁的高度與寬度都比標(biāo)準(zhǔn)層的大，會(huì)影響污水管的布置和衛(wèi)生潔具的布置。假如：按照標(biāo)準(zhǔn)層來(lái)設(shè)計(jì)布置潔具，潔具的排水管道就會(huì)和轉(zhuǎn)層梁出現(xiàn)沖突，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)引起特別的注意。硬聚氯乙稀管由于其內(nèi)壁光滑、美觀、不容易產(chǎn)生堵塞、安裝方面等優(yōu)點(diǎn)，在污水系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，并且節(jié)省了鋼材的耗用。但是其的耐沖擊性能卻比不上鑄鐵管道，而且因?yàn)槠渲亓枯^輕，容易產(chǎn)生較大的噪音，為了可以克服它的這些缺陷，因此在高層建筑中，污水排出管道在技術(shù)夾層拐彎時(shí)或裙房吊頂內(nèi)，從彎頭開(kāi)始使用鑄鐵管。

3.5 排水系統(tǒng)和室內(nèi)空氣質(zhì)量的要點(diǎn)

排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常遇到室內(nèi)空氣質(zhì)量低、氣味難聞以及舒適度降低等情況，為了排出管道內(nèi)渾濁的氣體并保證空氣質(zhì)量的良好，所以我們一般選擇專(zhuān)用于通氣的立管系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以較好的保護(hù)衛(wèi)生器具的水封并平衡管道的正負(fù)壓。此外還需要注意地漏的樣式和所處位置，根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，一般優(yōu)先選取直通式并在其下設(shè)置水彎的地漏，并將地漏置于靠近容易出現(xiàn)濺水情況的衛(wèi)生器具旁，從而達(dá)到積水快速被排出的目的，并時(shí)常補(bǔ)充水彎的數(shù)量從而防止因水封干涸而出現(xiàn)反水現(xiàn)象[4]。

4 結(jié)論

高層建筑的給排水系統(tǒng)不僅關(guān)系著高層建筑的質(zhì)量，而且關(guān)系著用戶(hù)的生活質(zhì)量。好的給排水系統(tǒng)應(yīng)該是可以給用戶(hù)的生活帶來(lái)極大的便利的，因此設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循用水方便、快捷，給水量充足，排水快捷方便等原則。設(shè)計(jì)和施工人員要從用戶(hù)的切身利益出發(fā)，不斷提升自身的技術(shù)水準(zhǔn)，在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新，使高層建筑的給排水設(shè)計(jì)向更便捷、安全、高效發(fā)展。

[1]賴(lài)展熊.高層建筑給排水設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)分析[J].建筑安全，2011（07）：59～60.

[2]陳明輝.關(guān)于高層建筑給排水系統(tǒng)安裝施工中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].江西建材，2015（19）：118.

[3]劉海濤.淺談高層建筑給排水設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，03（06）：130～131.

[4]江長(zhǎng)潁.高層建筑給排水設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].城市建筑，2013，11（02）：18～19.

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2015-8-26