高層建筑給水排水工程優(yōu)化設(shè)計(jì)探討

■姬 凱 ■身份證號(hào)碼:150203197805212719

近幾年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可謂是一日千里，與此同時(shí)，人們的生活也隨之得到了極大的改善。這一點(diǎn)，我們可以從人們的衣食住行上可以充分得出，尤其是建筑方面的發(fā)展，更是翻天覆地。隨著高樓林立，城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，人們對(duì)高層建筑也有了更高的要求，尤其是高層建筑的給水排水工程，一直是人們所關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。

1 高層建筑給水排水特點(diǎn)

在高層建筑中，潛在的火點(diǎn)較多，因此發(fā)生火災(zāi)的可能性較大，受外在條件的影響，火勢(shì)的蔓延速度較快，在進(jìn)行火災(zāi)撲救時(shí)的難度更大。因此在進(jìn)行高層建筑的給排水設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格的防火材料的選擇和給排水以及消防設(shè)計(jì)。在高層建筑中的排水量較大，所用排水管的數(shù)量較多、管道長(zhǎng)度較遠(yuǎn)，在使用中的管道波動(dòng)性較大。使用新型的管道系統(tǒng)或進(jìn)行通氣管系統(tǒng)的設(shè)置能夠有效地提高建筑中給排水系統(tǒng)的質(zhì)量，使管道中的壓力保持穩(wěn)定。在進(jìn)行管道材料的選擇時(shí)，要選擇耐用性較高和接口是柔性接口的材料。在高層建筑中，給水系統(tǒng)的靜壓力較大，采用傳統(tǒng)的供水方式方法會(huì)使管道及配件受到影響，采用豎向分區(qū)的供水方法能夠有效減少靜水產(chǎn)生的壓力，使給水系統(tǒng)能夠正常進(jìn)行。在高層建筑中的震動(dòng)和噪聲的污染源較多，因此就需要提高管道的防震和防噪音技術(shù)，延長(zhǎng)使用壽命。

2 高層建筑給水設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1 常見(jiàn)的給水方式

(1)氣壓罐給水方式。氣壓罐給水的給水方式，在結(jié)構(gòu)上通常依靠離心水泵和氣壓罐。氣壓罐起到了蓄能的作用，當(dāng)系統(tǒng)水壓大于容器內(nèi)空氣壓力時(shí)，系統(tǒng)水就擠入罐體內(nèi)存儲(chǔ)起來(lái)。當(dāng)系統(tǒng)水壓較小時(shí)，罐內(nèi)的水則會(huì)在壓力作用下被送到一定的垂直幾何高度，補(bǔ)回系統(tǒng)，水泵機(jī)組的工作方式就通過(guò)循環(huán)啟動(dòng)和軟啟動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)無(wú)塔供水。這種壓力給水方式無(wú)需水箱與水塔等設(shè)備，能自動(dòng)控制，罐內(nèi)水不易受污染，方便統(tǒng)一管理，而且它的載荷小，適用地域廣泛。但它具有的供水壓力周期性波動(dòng)，儲(chǔ)水量有限，需頻繁啟動(dòng)水泵等缺點(diǎn)。

(2)高位水箱給水方式。采用高位水箱主的給水方式主要依靠水泵和水箱抽水和使用。高位水箱的方式可分為:并聯(lián)供水式、串聯(lián)供水式、減壓水箱供水式、減壓閥供水式。水箱中的水來(lái)源主要是在泵房?jī)?nèi)的水泵抽水。和氣壓罐給水方式相比較，啟動(dòng)水泵的次數(shù)較少，箱內(nèi)的儲(chǔ)水量比氣壓罐多，供水的壓力穩(wěn)定，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就需要更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和更高的投資費(fèi)用。

(3)減壓分區(qū)給水方式。減壓分區(qū)給水是分區(qū)供水方式的一種，利用減壓閥或各區(qū)的減壓水箱的減壓達(dá)到減壓的目的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，水泵將水直接送入頂層的水箱，各區(qū)分別不再設(shè)置水箱，提高了建筑面積的利用率，而且減壓閥設(shè)備和管道系統(tǒng)價(jià)格低，安裝方便，使其供水可靠，節(jié)約了投資與維護(hù)成本。但下區(qū)供水壓力小損失較大，水泵能源消耗較大。在實(shí)際的使用情況下可通過(guò)一些可調(diào)式的減壓閥來(lái)調(diào)節(jié)。

(4)變頻泵無(wú)水箱給水方式。在無(wú)水箱水泵直接供水系統(tǒng)中，目前普遍采用變頻調(diào)速供水裝置。通過(guò)改變電機(jī)定子的供電頻率來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使水泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。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，并使水泵變流量供水時(shí)保持高效運(yùn)行。變頻調(diào)速水泵的運(yùn)行通常是控制水泵出水管處壓力恒定。因變頻調(diào)速水泵的變速、變流量只有在一定的范圍內(nèi)才能保持高效運(yùn)行，故選用調(diào)速水泵與恒速水泵組合供水方式可取得更好的節(jié)能效果。為避免給水系統(tǒng)在小流量用水時(shí)，水泵的工作效率低，可選用配有小型水泵和小型氣壓罐的變頻調(diào)速供水裝置，在系統(tǒng)用水量小時(shí)變頻調(diào)速水泵停止運(yùn)行，利用小型氣壓罐供水。高層建筑應(yīng)按照供水安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則確定給水方式。

2.2 給水管道的布置與敷設(shè)

確保供水安全、力求經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)管道不受損壞、不影響生產(chǎn)和建筑物的使用、便于安裝維修。給水管道的敷設(shè)有明裝、暗裝兩種形式。暗裝給水宜設(shè)在地下室、頂棚或管溝內(nèi)，立管可敷設(shè)在管井內(nèi)。明裝給水管道盡量沿墻、梁、柱平行敷設(shè)。

3 排水設(shè)計(jì)優(yōu)化

在高層住宅建筑中，衛(wèi)生間作為滿足人們?nèi)粘Ｉ钪懈鞣N衛(wèi)生要求，作為給排水一個(gè)重要組成部分，其排水方式對(duì)管道維護(hù)及居住環(huán)境優(yōu)劣起著重要的作用。

傳統(tǒng)衛(wèi)生間排水方式采取的是下排式。其化點(diǎn)是管道無(wú)需預(yù)埋，管道及維護(hù)方便，缺點(diǎn)是對(duì)樓下層用戶產(chǎn)生干擾，以及影響樓下用戶衛(wèi)生間凈層高度，特別是管道排水的噪聲的干擾。為有效解決上述問(wèn)題，可采取如下方法。

3.1 底板下沉排水方式

在廣西工程設(shè)計(jì)中常采用是底板下沉排水方式。其排水方式是將衛(wèi)生間樓板全部下沉500mm。

下沉排水方式做好衛(wèi)生間的防水是關(guān)鍵，且在降層內(nèi)做好二次排水，將衛(wèi)生間降層內(nèi)的積水引流至立管中。

底板下沉排水方式相對(duì)于下排水方式，底板下沉排水衛(wèi)生間無(wú)管道外露，衛(wèi)生間器具布置靈活，占用下層空間少，提高衛(wèi)生間的有效凈高，清理及維護(hù)不打擾下層用戶，水流噪聲減少?，F(xiàn)采用空心隔板進(jìn)行砌筑，管道發(fā)生堵塞時(shí)，維修方便，且減少結(jié)構(gòu)荷載，與以往煤渣回填，造成結(jié)構(gòu)荷載增大，維修困難，工作大量相比，優(yōu)點(diǎn)顯著。

綜合比較以上向種排水方式，底板下沉排水方式適合現(xiàn)代的高層住宅。

3.2 地漏與存水彎的配合

排水管道中存在著一些有毒有害的氣體，為了避免或減少這些氣體進(jìn)入室內(nèi)污染環(huán)境，影響人們的身心健康，在衛(wèi)生器具應(yīng)裝上存水彎裝置。

作者所在的上班場(chǎng)所，洗手盤(pán)沒(méi)按要求安裝存水彎，造成整層辦公場(chǎng)地嗅氣外泡，影響人們的身心健康及造成環(huán)境的污染。

規(guī)范上沒(méi)有規(guī)定排水地漏一定要設(shè)存水彎，但作者認(rèn)為這確實(shí)影響到用戶的使用效果。全國(guó)通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集上將帶水封的圓形鐘罩式地漏分為了甲、乙、丙、丁四種，雖然標(biāo)準(zhǔn)圖上對(duì)存水部分的高度都作了具體規(guī)定，但都有一個(gè)存水量小，水封易因水的蒸發(fā)而被破壞的毛病。且往往制造和安裝時(shí)達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。凡是室內(nèi)承接有糞便污水的排水系統(tǒng)的地漏.均應(yīng)配套存水彎，此可有效地防止串味現(xiàn)象。

3.3 室內(nèi)排水管最小管徑

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)論證在地面以下敷設(shè)的排水管最小管徑宜為DN75，那樣并不需要多增加多少投資，也不占用使用空間，但卻方便使用和維修。對(duì)于樓房合糞便污水的底層排出橫管，使用Dg150為最小管徑更適合中國(guó)國(guó)情。一般這段橫管長(zhǎng)度不大，由Dg100改為Dg150也不會(huì)增加很多投資，但卻能極大地減少管道的堵塞機(jī)會(huì)。而改變管徑位置宜設(shè)在立管地面以下的地方，這樣并不影響地面以上的空間。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，以及研究者們的不懈努力，高層建筑對(duì)給水排水的技術(shù)要求也隨之而越來(lái)越高。因此就需要進(jìn)行不斷的技術(shù)革新，滿足其設(shè)計(jì)和施工要求，為建筑整體的合理布置和生活條件的便利提供有力的條件，切實(shí)保證其使用的安全性和經(jīng)濟(jì)性，提高工程的建設(shè)品質(zhì)。同時(shí)在以后的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)該更加注重實(shí)用性、可行性、安全性以及其有機(jī)結(jié)合，從而才能為打造世界一流的工程提供可靠的技術(shù)支撐和質(zhì)量保障。

［1］范敏，郁琥，我國(guó)高層建筑給水排水工程建設(shè)存在的幾個(gè)問(wèn)題和對(duì)策［J］.工程建設(shè)與管理，2011(11).

［2］何英.高層建筑給水排水設(shè)計(jì)方案分析［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012(18):36.

［3］劉浩.中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)給水排水設(shè)備分會(huì)第三屆理事會(huì)工作報(bào)告［J］.中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，23∶29－31.