淺析高層建筑給排水設(shè)計要點

袁凱

（同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團）有限公司南昌分院 江西 南昌 330000）

淺析高層建筑給排水設(shè)計要點

袁凱

（同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團）有限公司南昌分院 江西 南昌 330000）

隨著我國城市高層建筑的結(jié)構(gòu)形式不斷變化，以及社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑給排水設(shè)計變得越來越重要。本文就主要針對高層建筑給排水設(shè)計進行探討，并提出了相關(guān)的設(shè)計控制措施。為保障廣大群眾的生命財產(chǎn)安全盡微薄之力。

高層建筑；給排水設(shè)計；要點分析

引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和信息技術(shù)的不斷進步，在高層建筑給排水設(shè)計中，必須要根據(jù)建筑工程的實際情況，綜合考慮建筑功能、建筑設(shè)備建筑材料以及建筑高度等，在可靠性、安全性、可維護性、施工的可能性以及節(jié)能性等基礎(chǔ)上，進行給排水設(shè)計，促使其能夠發(fā)揮出最大作用，從而推動我國超高層建筑的發(fā)展，提高其經(jīng)濟效益。

1　高層給排水工程特點

因為我國人口密集，城市化進程又進一步加快，高層建筑成為了廣大城市建筑中的獨特風景。在高層建筑中，群眾的安全是被建筑商和國家放在首要的問題。給排水工程的主要作用就是保障建筑物能夠獲得所需要的水量和消防栓能夠獲得所需要的水壓。這也造成了高層建筑給排水系統(tǒng)可靠性要求高、靜水壓力大、管道機械強度高的特點。從功能上來說，根據(jù)實際火災(zāi)用水量的統(tǒng)計，每個建筑依據(jù)使用功能和建筑高度來確定用水量的標準，比如說。99m的建筑室內(nèi)和室外消防用水量分別是40L/s和30L/s。給排水系統(tǒng)還要保障每個消防栓能達到滅火所需要的水壓，比如在采用20m長的DN65襯膠水袋，口徑為19mm的水槍時，保證消防栓出水為5L/s就需要水壓力均達到18.71m H2O[1]。高層建筑火災(zāi)隱患較多，一旦發(fā)生救火十分困難，所以要保證系統(tǒng)具有一定的可靠性，在使用過程中，需要相當程度的水壓才能夠保障用水量和對火災(zāi)現(xiàn)場的覆蓋，這就要求能夠支撐極大的水壓。最后，在使用的過程中或者是在排水的過程中，都會對管道產(chǎn)生極大的內(nèi)部壓力，需要管道具有一定的抗壓能力。

整體對于高層建筑給排水系統(tǒng)的要求就是：無故障性、耐久性、宜修性。無故障性就是要求整個系統(tǒng)要零故障率，在發(fā)生火災(zāi)時或是在平時中不出現(xiàn)故障；耐久性就是指在一定的使用時間內(nèi)設(shè)備不會出現(xiàn)氧化、腐蝕等老化問題；宜修性是指萬一發(fā)生了故障，或者是對零件進行更新，要在短時間內(nèi)能夠有效修理并能投入使用。

2　高層建筑給排水工程設(shè)計

2.1高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計存在的問題

①在思維習慣上，設(shè)計人員沒能把高層建筑的及排水系統(tǒng)與低層的區(qū)分開來，沒有進行正確的改進，給給排水的使用造成了一些安全隱患；②實際施工中，對于管網(wǎng)的試壓工作進行不徹底。在建筑施工中，對于消防給水管試壓有著明確的規(guī)定，要求嚴格按照試壓標準，并進行嚴密性的測試。通過調(diào)查，實際施工中很多工程往往只做了防漏的檢修，強度試驗和嚴密性的實驗達不到國家規(guī)定的標準；在減壓閥的設(shè)計上，減壓閥的型號多種多樣，選用不得當就會對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性造成影響。

2.2高層建筑消防給排水工程的設(shè)計思路

高層建筑的消防給排水設(shè)計并不是孤立的，是與其他系統(tǒng)相互交替的，與建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑供暖、電氣、燃氣等共同構(gòu)成了建筑物整體。作為給排水的設(shè)計人員：①應(yīng)該明確，設(shè)計的系統(tǒng)在當時技術(shù)條件下是無可替代的，也就是說要達到設(shè)計的最優(yōu)化[2]。在設(shè)計這套系統(tǒng)的時候要考慮到這是一個整體工程，消防給排水系統(tǒng)不是孤立的，要與建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、等共同配合完成；②作為設(shè)計人員，要以業(yè)主的需求和安全為導(dǎo)向，這要求我們在設(shè)計的時候要盡力收集相關(guān)的數(shù)據(jù)聽取業(yè)主的要求，同時，也要兼顧社會效益。當前節(jié)能減排正在我國進行，我們要在環(huán)保和資金方面有所考慮。

2.3高層建筑消防給排水工程的設(shè)計步驟

在拿到設(shè)計的任務(wù)書后，要在先期全面分析需要解決的問題，在制定好設(shè)計目標后，就要進行方案的設(shè)計。給排水系統(tǒng)有很多部分組成，不僅要把每一個部分做到最優(yōu)，還要在整體上的最優(yōu)化。我國建設(shè)工程程序主要分為以下階段：項目建議書；可行性研究；設(shè)計文件，包括方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖的設(shè)計；建設(shè)準備；建設(shè)實施；竣工驗收和評估。給排水的設(shè)計需要與其他各部門進行配合，在具體工作中，往往因為溝通不好或者是配合不完善出現(xiàn)返工的問題，這需要我們引以為戒；最后，我們還要對時間和管理進行優(yōu)化，在最短時間內(nèi)做到最優(yōu)的工程。

在進行設(shè)計時，我們首先要對系統(tǒng)的可靠性進行研究，只有安全可靠的設(shè)計才能保障業(yè)主的生命財產(chǎn)安全。在這一方面：①排水系統(tǒng)的零件構(gòu)成和選材。包括設(shè)備、管材、閥門等的選用，通過串聯(lián)可靠性模型和復(fù)合可靠性模型進行全面的分析；②對于系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的可靠性分析。不同的系統(tǒng)在設(shè)計時側(cè)重點就有所不同，串聯(lián)系統(tǒng)的整體可靠性是小于各單元的可靠度的，并且，組成部件越多可靠性就會越小。并聯(lián)系統(tǒng)的整體可靠性要大于各部分的可靠性，在實際運用中，我們要根據(jù)具體情況，結(jié)合其部門和系統(tǒng)進行可靠性的研究。

在管材的選用方面，雖然只占建筑總投入的3%左右，可是一旦出現(xiàn)問題，造成的損失將是投入的10～30倍。所以一定要選擇具有省級政府衛(wèi)生部門頒發(fā)的生產(chǎn)許可證，并且符合中國工程建設(shè)標準化協(xié)會所設(shè)定的標準。管材的供貨商也應(yīng)該具有相應(yīng)的技術(shù)支持能力。水泵的選用也和管材同一標準。供水系統(tǒng)方面，主要包括水力和水質(zhì)兩方面。在高層建筑中，二次供水系統(tǒng)的運用給水帶來了二次污染的可能性，在設(shè)計過程中，設(shè)計人員要具體有一定程度的衛(wèi)生意識，保證業(yè)主居民的安全用水。要注意，生活水箱不能和消防水箱進行混用，水箱的大小和儲水量要與居民用水量匹配，不能因停留時間過長導(dǎo)致細菌的滋生。

2.3.1給水系統(tǒng)的設(shè)計

在火災(zāi)發(fā)生時，根據(jù)武漢、上海、株洲等地的統(tǒng)計，火災(zāi)救火失利有81.5%的原因是缺乏消防用水，所以，我們一定要對給水系統(tǒng)的設(shè)計有所重視。給水系統(tǒng)的功能是保證建筑的足量、安全的用水。目前我國高層建筑常用的給水系統(tǒng)有以下幾種：

（1）水源→水池→加壓泵→高位水箱→用戶；

（2）水源→水池→加壓泵→氣壓罐→用戶；

（3）水源→水池→變頻調(diào)速加壓泵→用戶；

（4）水源→二次供水前置裝備→全流量高效變頻調(diào)速給水設(shè)備→用戶。

高層建筑中，為了節(jié)省資源，地下室和下面幾層可以直接用市政管網(wǎng)的資用水頭。在其余的樓層，國家規(guī)定，建筑不超過100m的使用垂直分區(qū)并聯(lián)供水；超過100m的，采用垂直串聯(lián)的供水方式[3]。

2.3.2排水系統(tǒng)

排水就是保證建筑內(nèi)部的糞便污水、洗浴廢水等能夠排出通暢，不發(fā)生堵塞，且能防止衛(wèi)生器具受到破壞而影響室內(nèi)的衛(wèi)生環(huán)境。室內(nèi)排水系統(tǒng)分為污、廢分流制和污廢合流制，具體設(shè)計要看城市制度。北京和深圳等城市采用的是分流制，大連等城市采用的是合流制。在進行設(shè)計時，主要考慮通氣管的設(shè)計，對污水中的氣體進行逸散，防止系統(tǒng)中出現(xiàn)水封的負壓虹吸和正壓噴濺現(xiàn)象，保障空氣的循環(huán)。另外，雨水的排水系統(tǒng)也非常重要，可以選用重力流雨系統(tǒng)或者是在暴雨頻發(fā)區(qū)用滲排結(jié)合的排水系統(tǒng)。

2.3.3消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)的主要租用就是保障人民的生命財產(chǎn)安全，所以在設(shè)計中至關(guān)重要。不同于生活給水系統(tǒng)，消防系統(tǒng)的滅火性能設(shè)計更加的重要，主要考慮的是及時、自動滅火。要依據(jù)安全、可靠、適用、經(jīng)濟的原則對消防系統(tǒng)進行設(shè)計。不超過100m的高層建筑可以采用不分區(qū)給水方式，超過100m的高層建筑要采用并聯(lián)加壓給水方式。在報警閥方面，要運行良好，接通報警水流后，驅(qū)動水利警鈴和壓力開關(guān)進行報警。濕式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng)可以控制的噴頭數(shù)分別是800只和500只。

3　結(jié)語

高層消防給排水系統(tǒng)關(guān)系到廣大業(yè)主的用水安全和生命財產(chǎn)安全，本文從我國高層建筑消防給排水的特點、要求、構(gòu)成、設(shè)計思路等進行了總結(jié)和研究，希望能夠推動我國高層建筑的安全性建設(shè)和舒適度是提高。

[1]錢玲.高層建筑的消防給水系統(tǒng)設(shè)計[J].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，02：72～75.

[2]羅佳佳.高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計探討[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，01：75～77.

[3]吳碧森.給排水施工技術(shù)應(yīng)用于高層建筑[J].中華民居（下旬刊），2014，09：353～354.

TU82

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1673-0038（2015）34-0002-02

2015-8-2