淺析高層建筑排水給水的工程設(shè)計方法

馮嘉

摘要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民的生活水平在不斷的提高，科學(xué)技術(shù)在不斷取得發(fā)展的同時，使得高層建筑成為可能。當(dāng)前隨著城市的迅速發(fā)展以及城市化進程的加快，高層建筑如今已成為一種趨勢。近年來，高層建筑逐漸的向著層數(shù)更多、設(shè)備更加完善、功能更加齊全以及技術(shù)更加先進的方向發(fā)展，但是由于高層建筑區(qū)別于低層建筑，層數(shù)越高，對排水給水工程的要求也就越高，這也對給排水工程提出了更高的設(shè)計要求和施工要求。高層建筑由于樓層較高，用戶相對增加，致使排水量和給水量增大，從而不能保證所有的用戶都能及時的供應(yīng)到水，因此必須對此密切關(guān)注，采用新的技術(shù)來解決當(dāng)前排水工程存在的一些問題他，改善排水現(xiàn)狀。本文主要分為三個部分，第一部分主要論述了高層建筑排水工程的特點；第二個部分主要分析了當(dāng)前高層建筑給水排水的現(xiàn)狀；第三部分主要論述了高層建筑給水排水工程的優(yōu)化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：高層建筑；排水給水；現(xiàn)狀；優(yōu)化設(shè)計

一、高層建筑排水給水工程的特點

隨著建筑技術(shù)的不斷提高，高層建筑越來越多，樓層在不斷提高的同時，給水安全等要求也在不斷的提高。高層建筑具有震動源多，供水量大的特點，此外高層建筑還有以下幾方面的特點：

1、靜水壓力大。

高層給水工程的靜水壓力大是高層給水工程的最為顯著的特點之一。靜水壓力大是高層給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)的特點，由于靜水壓力大，導(dǎo)致震動噪聲大，設(shè)備能耗高，而且在一定程度上還會浪費水資源，會導(dǎo)致水系統(tǒng)的管道及其配件的損壞，因此針對這一特點，高層給水排水工程的建設(shè)必須進行科學(xué)合理的分區(qū)，以減小靜水壓力大的現(xiàn)象。

2、消防要求高。

高層建筑給水工程的消防要求高是高層建筑另一顯著特點。高層建筑中的消防系統(tǒng)的安全可靠性要求相對于低層建筑來說要更為嚴格，這是高層建筑給水系統(tǒng)建設(shè)的一大特點，因為高層建筑通常是綜合性、多功能的建筑，因此可能引發(fā)火災(zāi)的因素也較多，在高層建筑中，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，火災(zāi)的蔓延速度極快，且危險性高，撲救難度大，因此其對于消防系統(tǒng)的安全可靠性的要求也會提高。除此之外，由于當(dāng)前我國各地的消防水平不一，因此在高層建筑的消防撲救過程中難度系數(shù)比較大，因此高層建筑的消防安全多立足于自救。

3、瞬間排水給水的工程量大。

從高層建筑的建筑標(biāo)準(zhǔn)來看，高層建筑使用排水給水設(shè)備的人群很多，由此導(dǎo)致高層建筑的排水和給水的工程量大。

4、排水管道長。

在高層建筑中，排水管道長是其又一顯著特點。由于高層建筑功能多，因此導(dǎo)致高層建筑管道復(fù)雜，而且管道中的壓力存在著相對較大的波動，因此要想提高高層建筑的排水能力，穩(wěn)定管道是關(guān)鍵。

5、容易產(chǎn)生震動和噪聲。

容易產(chǎn)生震動和噪聲是高層建筑的排水給水工程的又一顯著特點。高層建筑中的動力設(shè)備多，排水給水管道線長，容易產(chǎn)生震動和噪聲，因此在高層建筑的工程運作中，必須采取設(shè)備和管道的減少震動和防止噪音的技術(shù)措施。

二、當(dāng)前高層建筑給水排水的現(xiàn)狀

當(dāng)前我國很多城市的供水能力不足，住宅和公共建設(shè)的發(fā)現(xiàn)速度遠遠高于城鎮(zhèn)的發(fā)展速度，再加之，當(dāng)前城市給水管道承壓能力的下降以及管道老化的現(xiàn)狀，導(dǎo)致城市的供水水壓不能達到高層建筑的上層部分，。當(dāng)前，我國正在大力的發(fā)展和應(yīng)用新型的排水管道教材等，通過使用輸送流體阻礙小、耐壓強度高，、耐腐蝕性強的材料作為高層建筑排水給水系統(tǒng)的應(yīng)用材料，這樣的排水管道能夠在一定程度上緩解我國現(xiàn)存的能源不足、鋼材緊缺等問題。

除了從環(huán)保的角度外，從經(jīng)濟的角度來看，目前大多老式的高層建筑中，其排水系統(tǒng)采用的都是排水條件最差、設(shè)置位置最低的地漏系統(tǒng)。通過地漏來進行排水具有很大的隱患，例如，一旦地漏系統(tǒng)處理不當(dāng)，常會導(dǎo)致排水封破壞，地漏頂標(biāo)高高于地面，排水通道堵塞，使得無法排除地面積水或者產(chǎn)生排水返滋倒灌等現(xiàn)象。

三、高層建筑給水排水工程等優(yōu)化設(shè)計方法

當(dāng)前的高層建筑的給水排水工程存在著各種各樣的問題，因此要針對具體的問題提出相應(yīng)的解決方案，針對高層建筑積水排水工程的優(yōu)化設(shè)計方法主要有以下幾個方面：

1、分區(qū)設(shè)計。

當(dāng)前的高層建筑的設(shè)計中主要有以下幾類的缺陷存在，如，第一，當(dāng)龍頭開啟時，水成射流狀噴濺，影響正常使用；第二，壓力過高導(dǎo)致龍頭、閥門能器材磨損過快；第三，必須使用耐高壓管材、零件以及配水器材；第四，下層龍頭流出的水頭過大，如果不進行減壓的話，其流出的量會比設(shè)計流量更大，使管道內(nèi)流速增加，以致產(chǎn)生流水噪聲和震動噪聲等。因此必須進行分區(qū)設(shè)計。

由于高層建筑高度大，僅僅依靠外管網(wǎng)的供水壓力通常是無法滿足較高樓層的用水水壓要求的，因此在工程中一般會采取增壓設(shè)備輔助供水的方式，以便產(chǎn)生更大的水壓，對高層建筑進行分區(qū)供水是解決高層建筑設(shè)計中所存在的缺陷的有效方法。高層建筑的給水排水管網(wǎng)必須進行豎向的幾個區(qū)域的劃分，通常的劃分原則如下：充分利用市政給水管網(wǎng)壓力；上區(qū)劃分根據(jù)靜水壓力。

2、高層建筑給排水給水方式。

高層建筑給排水給水方式有以下幾種：

第一，高位水箱給水。

高位水箱給水方式主要包括水泵和水箱兩種。高位水箱給水方式又可分并聯(lián)供水式、串聯(lián)供水式、減壓水箱供水式以及減壓閥供水式四種。高位水箱的主要作用是存儲和調(diào)節(jié)本區(qū)域內(nèi)的用水量和穩(wěn)壓，水箱內(nèi)的水是由離心水泵來供給的。高位水箱的給水方式有幾個有點：一是水箱內(nèi)可以儲備一定的水量，供水相對來說比較安全可靠；二是水壓相對來說較為穩(wěn)定；三是泵啟動次數(shù)少，從而效率高；四是設(shè)備費和運行費相對來說較低。此外高位水箱也存在著一些缺點：一是占地面積較大；二是增加基建投資；三是水質(zhì)容易污染。

第二，變頻泵無水箱給水方式。

變頻泵是通過變頻器電源來改變頻率和電壓以控制交流電動機的轉(zhuǎn)速，進而實現(xiàn)水壓與流量可調(diào)的給水設(shè)備。通過變頻泵可以取消高位水箱，該方式的優(yōu)點為：一是節(jié)能；二是調(diào)速自動化，使用方便；三是占地少，安裝方便且便于管理。其缺點為：一是價格貴；二是對工作環(huán)境要求高；三是變頻器易受外界干擾。

第三，減壓分區(qū)給水方式。

減壓分區(qū)給水方式是通過利用減壓閥或者各區(qū)的減壓水箱來進行減壓的。水泵將水直接送去最上層的水箱，然后各區(qū)分別設(shè)置水箱。通過減壓分區(qū)給水方式進行給水，其優(yōu)勢是：一是供水可靠；二是設(shè)備和管道系統(tǒng)簡單，節(jié)約投資；三是維修方便；四是能提高建筑面積的利用效率。其缺點是下區(qū)供水壓力損失較大，水泵的能源消耗也較大。

高層建筑給水排水的設(shè)計是理論與實際相結(jié)合的專業(yè)，因此各地方應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w實情來采用相應(yīng)的解決措施。高層設(shè)計者必須鉆研新材料的應(yīng)用和設(shè)計，以便創(chuàng)新。

參考文獻

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