對(duì)高層建筑給排水系統(tǒng)的探討

【摘要】高層建筑給排水與多層建筑有一定的差異，本文分別對(duì)高層建筑給水和排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】高層建筑 給水 排水

一、高層建筑給水系統(tǒng)

高層建筑設(shè)計(jì)中，給水方式的選擇關(guān)系到整個(gè)給水系統(tǒng)的安全性、可靠性、工程投資、運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)管理及使用效果，因此給水方式的選擇是至關(guān)重要的。

針對(duì)我國(guó)目前給水系統(tǒng)的使用情況，通常水壓只可以滿(mǎn)足建筑的五至六層生活用水的要求，而對(duì)高層建筑而言，城市市政的給水管網(wǎng)水壓沒(méi)有辦法滿(mǎn)足建筑高區(qū)部分的用水要求，大部分就采用了分區(qū)給水的方式，所以對(duì)給水系統(tǒng)的豎分區(qū)要合理劃分，同樣也是供水變頻調(diào)速設(shè)備節(jié)能重要的因素，分區(qū)層數(shù)眾多必然形成變頻設(shè)備的設(shè)計(jì)流量增加，如用水量在較小情況下，則使水泵的荷載增加；除此之外，因分區(qū)里系統(tǒng)的壓力較大，則入戶(hù)管所需要設(shè)置的減壓閥層數(shù)增加，其耗能相應(yīng)變大。針對(duì)高層建筑的不同類(lèi)型，主要的給水方式有：

（一）給水分區(qū)串聯(lián)方式

在各個(gè)分區(qū)均設(shè)置水箱與水泵，在其各技術(shù)層內(nèi)安裝水泵，從下區(qū)的水箱內(nèi)進(jìn)行抽水用以供給上區(qū)的用水。

（二）給水分區(qū)并聯(lián)方式

在每個(gè)分區(qū)各自安裝獨(dú)立的一套水泵與高位的水箱，并向各個(gè)分區(qū)供水。它的水泵通常在建筑地下室或是底層的水泵房?jī)?nèi)集中安裝。

（三）給水分區(qū)減壓方式

這是減壓水箱減壓的一種給水方式，通過(guò)安裝在底層或者地下室的水泵把整個(gè)建筑用水量提至屋頂?shù)乃洌蠓謩e送至各個(gè)分區(qū)的減壓水箱，經(jīng)減壓向下區(qū)供水。

（四）給水減壓閥減壓方式

它是一種減壓閥的減壓給水方式，由安裝于底層或者地下室的水泵把整棟建筑用水量提至屋頂?shù)乃?，而后再?jīng)過(guò)各個(gè)分區(qū)的減壓閥進(jìn)行減壓后，向各區(qū)供水。

（五）給水分區(qū)無(wú)水箱方式

這種給水方式是在各個(gè)分區(qū)內(nèi)安裝獨(dú)立的變速水泵進(jìn)行供水，并沒(méi)有設(shè)置水箱，其水泵集中安裝在建筑物的底層水泵房里，各自向負(fù)責(zé)的分區(qū)內(nèi)管網(wǎng)進(jìn)行供水。作為使用比較普遍的高層建筑給水方式，其優(yōu)點(diǎn)明顯：各個(gè)分區(qū)供水段的壓力較小，所以對(duì)管道材料的質(zhì)量要求較低；分區(qū)供水段具備一定的調(diào)節(jié)容積，可以保證在發(fā)生輸水的故障時(shí)，將供水的時(shí)間有限延時(shí)。其缺點(diǎn)在于：建筑上區(qū)的供水受限于下區(qū)供水故障的影響作用，其安全度不高；起到中轉(zhuǎn)作用的水箱、水泵會(huì)占用建筑中間樓層的面積，同時(shí)其防振與噪聲問(wèn)題的解決也有著相當(dāng)?shù)碾y度；中轉(zhuǎn)水箱有二次污染的問(wèn)題。

二、高層建筑消防給水系統(tǒng)

（一）高層建筑的消防特點(diǎn)

對(duì)于高層建筑而言，完善的室內(nèi)消防設(shè)施是保證建筑正常使用的前提。高層建筑很難靠外部力量進(jìn)行撲救，因此高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，立足自救顯得尤為重要。我國(guó)普通消防車(chē)的服務(wù)高度為24 m，對(duì)于有消防云梯的消防車(chē)服務(wù)高度為30～48 m。當(dāng)高度低于24 m 的建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可由消防車(chē)來(lái)?yè)渚?。?duì)于高度為24～50 m 的建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員可使用室內(nèi)消防設(shè)備滅火，消防車(chē)可以通過(guò)水泵接合器向建筑內(nèi)部供水。建筑高度在50 m 以上的高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，室外救援比較困難，室內(nèi)消防設(shè)備應(yīng)具備獨(dú)立撲滅室內(nèi)火災(zāi)的能力，同時(shí)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火裝置，加強(qiáng)火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)、報(bào)警能力，加強(qiáng)撲滅初期火災(zāi)的消防設(shè)備非常重要。

（二）高層建筑消防給水系統(tǒng)

在管網(wǎng)內(nèi)要經(jīng)常保持滅火所需的水量、水壓，可直接使用滅火設(shè)備救火。當(dāng)最不利點(diǎn)不能滿(mǎn)足滅火要求時(shí)，需要啟動(dòng)消防水泵，使管網(wǎng)壓力和流量達(dá)到滅火要求。根據(jù)消防給水系統(tǒng)供水范圍，可將給水系統(tǒng)劃分為區(qū)域集中消防給水和獨(dú)立消防給水。

區(qū)域集中給水用于集中建設(shè)的高層建筑，貯水池、水泵集中在一起設(shè)置，再由室外消防系統(tǒng)管網(wǎng)分配到各個(gè)建筑內(nèi)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)設(shè)備集中設(shè)置、數(shù)量少，便于管理，有利于節(jié)約投資。缺點(diǎn)是供水安全差。獨(dú)立消防給水系統(tǒng)是在每個(gè)建筑都設(shè)有加壓貯水設(shè)施和消防管網(wǎng)，這種系統(tǒng)的安全性高，但設(shè)備多，布置分散，不便于維護(hù)管理，相應(yīng)的投資也較高。把室內(nèi)或室外給水系統(tǒng)提供的水量，經(jīng)過(guò)加壓輸送到用于撲滅建筑物內(nèi)的火災(zāi)而設(shè)置的固定滅火設(shè)備為消火栓給水系統(tǒng)。另一種高層建筑必不可少的滅火系統(tǒng)是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。當(dāng)高層建筑需同時(shí)設(shè)置消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用兩種系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置方式。若有困難，兩個(gè)系統(tǒng)可合用消防水泵，但應(yīng)在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)報(bào)警閥進(jìn)水口前將兩類(lèi)系統(tǒng)的管網(wǎng)分開(kāi)設(shè)置。

三、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

（一）水管的壓力分析

排水管和雨水管有明顯差異，考慮到排水管和雨水管均非壓力系統(tǒng)，所以在對(duì)其承壓能力進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，無(wú)法結(jié)合因管高來(lái)計(jì)算其實(shí)際壓力等級(jí)。如果管徑在150mm左右，則當(dāng)管長(zhǎng)接近一百米時(shí)，其壓強(qiáng)往往高于0.11兆帕，在這樣的壓力之下，可以將管內(nèi)異物沖走。

（二）單立管排水模式分析

單立管排水模式的使用范圍往往局限于：某些洗手間面積受限的情況，例如居民住宅和賓館等，以及一些對(duì)低排噪聲非常敏感的環(huán)境。針對(duì)高層建筑，由于其往往高度很高，而每一層的建筑面積有限，所以管井的面積在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小，在這種情況下，可以選擇單立管排水的模式。一方面可以實(shí)現(xiàn)較滿(mǎn)意的排水能力，另一方面還可以降低水流噪聲。需要注意的是在對(duì)多個(gè)立管進(jìn)行匯合的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)為其配置特殊接頭。在已有的工程實(shí)例中，上海金融大廈選用的是單立管排水模式，且取得了較為滿(mǎn)意的效果，排水及時(shí)而通暢，異味及噪聲均對(duì)住戶(hù)未造成影響。

（三）高層建筑雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、建筑陽(yáng)臺(tái)與屋面雨水排除設(shè)置問(wèn)題

高層建筑雨水系統(tǒng)中的屋面雨水是在暴雨天，屋面雨水匯集到排雨水管中形成滿(mǎn)流形式下的壓力流系統(tǒng)；而陽(yáng)臺(tái)雨水是不能對(duì)雨水管形成滿(mǎn)流，屬于重力流系統(tǒng)；而將這兩種不同形態(tài)下的雨水系統(tǒng)沒(méi)有經(jīng)過(guò)合理比較選取致使建筑陽(yáng)臺(tái)反水；因此在建筑陽(yáng)臺(tái)和屋面雨水排除設(shè)置時(shí)應(yīng)根據(jù)雨水斗的實(shí)際匯水面積進(jìn)行設(shè)計(jì)，使雨水管內(nèi)形成壓力流，有效防治陽(yáng)臺(tái)反水現(xiàn)象的發(fā)生；另外，在進(jìn)行建筑陽(yáng)臺(tái)和屋面雨水管設(shè)計(jì)時(shí)，雨水管拐彎位置的管徑應(yīng)大于其它管道管徑，確保管道連接出連接嚴(yán)實(shí)，不漏水，可有效避免陽(yáng)臺(tái)反水現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2、高層建筑的塔樓污水、雨水的排除問(wèn)題

建筑雨水立管應(yīng)盡量不要同管道技術(shù)夾層及裙房吊頂設(shè)置在以期。假如在排水管道設(shè)計(jì)時(shí)將兩棟高層建筑的塔樓污水和雨水立管共用一根排雨水總管由裙房排除，一旦總管受損維修，會(huì)影響大面積建筑排水系統(tǒng)的有效運(yùn)行。所以在塔樓污水和雨水立管設(shè)置方面，應(yīng)分區(qū)設(shè)計(jì)安裝。

四、總結(jié)

高層建筑給排水施工雖然是建筑施工中的一個(gè)分支，但也是必不可缺的一部分。在建筑給排水施工的過(guò)程中，涉及的施工環(huán)節(jié)較多。在施工的過(guò)程中，需要綜合對(duì)人員、材料和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行合理的安排，并且對(duì)其進(jìn)行有效的管理，這樣才能保證工程的順利進(jìn)行。監(jiān)理和完善相關(guān)的質(zhì)量體系，完善各種規(guī)章制度，提高施工的技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)施工的監(jiān)督和管理。對(duì)于施工材料，必須要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，施工人員在進(jìn)行施工的過(guò)程中必須要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行。高層建筑給排水系統(tǒng)應(yīng)該滿(mǎn)足相關(guān)的要求，還必須要滿(mǎn)足高層建筑的特性，一旦在設(shè)計(jì)或者施工的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，那么就會(huì)影響給排水系統(tǒng)的應(yīng)用。隨著建筑給排水工程的不斷發(fā)展，在進(jìn)行施工的過(guò)程中要不斷的對(duì)施工的新工藝和新材料進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，從而全面保證建筑給排水工程的施工質(zhì)量。