淺析高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

覃 川

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑行業(yè)出現(xiàn)了新的變化，高層建筑逐漸興起。相較于普通建筑，高層建筑設(shè)計(jì)和施工難度更大，技術(shù)要求更高，尤其是給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。調(diào)查研究表明，現(xiàn)階段高層建筑給排水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中存在許多問(wèn)題，包括給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善、預(yù)埋洞口位置設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確、土建施工與給排水施工配合度不高等，這些問(wèn)題不僅導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)承載力下降，而且對(duì)給排水工程的施工質(zhì)量和使用功能造成影響，不利于建筑行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，文章簡(jiǎn)要介紹了高層建筑給排水工程特點(diǎn)，并對(duì)高層建筑給排水設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體分析，希望能為相關(guān)行業(yè)提供一定參考[1]。

1 高層建筑給排水工程特點(diǎn)

（1）高層建筑樓層很高，在這種情況下，給水系統(tǒng)靜水壓力較大。在建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)分區(qū)靜水壓力進(jìn)行了規(guī)定，要求其不能超過(guò)0.45MPa，所有分區(qū)最不利用水點(diǎn)都要符合這一要求。如果沒(méi)有做好供水系統(tǒng)的分區(qū)工作，不僅容易損壞給排水系統(tǒng)管道及相應(yīng)配件，而且不方便日常用水。因此，在進(jìn)行給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)豎向分區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃，確保所有分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處?kù)o水壓不超過(guò)限制范圍，以此確保給水系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

（2）高層建筑中存在大量動(dòng)力設(shè)備，管道震動(dòng)比較強(qiáng)烈，從而易產(chǎn)生噪音。因此，在設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取合理措施解決這一問(wèn)題。例如，使用靜音管道、使用管道隔振吊架等。

（3）高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能較多，很容易引發(fā)火災(zāi)問(wèn)題，因此必須確保消防系統(tǒng)的可靠性。除此之外，當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其蔓延速度很快，需水量也比較大。因此，在設(shè)計(jì)高層建筑消防系統(tǒng)時(shí)，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，綜合考慮不同類別建筑的內(nèi)外消防水量，確保給消防系統(tǒng)具有穩(wěn)定的壓力。

（4）高層建筑排水設(shè)施數(shù)量比較多，因此，排水管必須具備足夠的排水能力，同時(shí)還要進(jìn)行通氣立管的設(shè)置，用于處理生活污水。一般來(lái)說(shuō)，塑料管材在普通高層住宅給排水系統(tǒng)中比較常用，而高層商業(yè)建筑則需要使用柔性排水鑄鐵管管材。

（5）高層建筑屋頂面積不大，通常采用重力流系統(tǒng)作為高層建筑的雨水系統(tǒng)，但是高層建筑樓層高，雨水流壓力較大，在進(jìn)行雨水管管材的選擇時(shí)，需要對(duì)其承壓能力進(jìn)行重點(diǎn)考慮。如果裙樓面積較大，還可以根據(jù)實(shí)際情況選用虹吸排水系統(tǒng)作為其雨水系統(tǒng)[2]。

2 高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

2.1 消防水箱設(shè)置和消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，消防水箱通常設(shè)置在最高的建筑屋頂處，但是在地形的影響下，最高的建筑屋頂可能并不是小區(qū)最高處。如果發(fā)生火災(zāi)，盡管初期火災(zāi)撲滅效果較高，但是往往很難有效撲滅中后期火災(zāi)。因此，設(shè)計(jì)師必須在小區(qū)最高處進(jìn)行消防水箱的設(shè)置。在這一點(diǎn)上，給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和建筑規(guī)劃人員需要加強(qiáng)溝通與交流，做好相關(guān)計(jì)算工作，從而對(duì)小區(qū)位置最高點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確確定。在對(duì)小區(qū)最高位置點(diǎn)進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)當(dāng)將小區(qū)屋而不是建筑凈高作為計(jì)算依據(jù)。

（2）許多設(shè)計(jì)人員將生活用水水箱和消防用水水箱進(jìn)行合并設(shè)置，在這種情況下，生活用水很難在合用水箱中占據(jù)一半以上。同時(shí)，水箱內(nèi)部的水更換周期較長(zhǎng)，導(dǎo)致水中余氯缺失現(xiàn)象嚴(yán)重，水中容易滋生細(xì)菌，這對(duì)于人們生活用水的質(zhì)量有著很大影響。除此之外，在進(jìn)行消防管網(wǎng)試水時(shí)，經(jīng)常存在閥門關(guān)閉不嚴(yán)的情況，消防管網(wǎng)中的水會(huì)向水箱中滲漏，導(dǎo)致生活用水受到污染。因此，生活水箱與消防水箱最好分開設(shè)置。

（3）在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)屬于設(shè)計(jì)重點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)關(guān)注，其設(shè)計(jì)步驟主要包括：第一，走道噴頭。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，噴頭數(shù)量不能超過(guò)8個(gè)。在自動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，配水管管徑過(guò)大是經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，因此，設(shè)計(jì)人員需要噴頭設(shè)置在配水支管處，并做好與暖通管線、電線布置的協(xié)調(diào)工作；

第二，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)配水管入口的減壓設(shè)計(jì)。首先，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑高度、水力損失參數(shù)等進(jìn)行綜合性考慮，其次，在完成自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)平面布置工作后，還要計(jì)算并核對(duì)水泵揚(yáng)程，在此基礎(chǔ)上對(duì)配水管入口處壓力進(jìn)行確定，做好減壓設(shè)計(jì)工作；

第三，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置設(shè)計(jì)。首先，在對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置的型號(hào)進(jìn)行確定時(shí)，需要計(jì)算出試水接頭出水口的流量系數(shù)，然后嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定裝置型號(hào)；其次，在末端試水裝置型號(hào)確定后，還要采取間接排放的方式進(jìn)行排水管設(shè)計(jì)，防止排水漏斗內(nèi)部的氣體進(jìn)入到房間內(nèi)；

第四，信號(hào)閥設(shè)計(jì)。信號(hào)閥需要在報(bào)警閥出口位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，以免給排水系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障；

第五，消防增壓泵設(shè)計(jì)。首先，合理設(shè)置增壓泵流量，確保其滿足一股水柱的流量要求。其次，控制好增壓泵揚(yáng)程，以免出現(xiàn)揚(yáng)程太大或者太小的情況。在條件允許的情況下，還可以將水箱位置適當(dāng)調(diào)高，或者進(jìn)行加壓裝置的增設(shè)；

第六，自動(dòng)供水時(shí)報(bào)警閥設(shè)計(jì)。在自動(dòng)噴水泵運(yùn)行后，報(bào)警閥也會(huì)隨之迅速進(jìn)入工作狀態(tài)，警鈴需要在值班室或者管理室進(jìn)行安裝，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)[3]。

2.2 節(jié)水設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，高層建筑給排水系統(tǒng)在節(jié)水設(shè)計(jì)上也存在一些問(wèn)題。首先，沒(méi)有有效利用市政水壓的優(yōu)勢(shì)，在供水過(guò)程中過(guò)度依賴水泵加壓。在這種情況下，供水成本、供水能源等都會(huì)大大增加。因此，對(duì)于高層建筑的低樓層，設(shè)計(jì)師需要對(duì)市政水壓進(jìn)行合理利用，降低供水成本和供水能耗；其次，不重視建筑物內(nèi)部熱水管道的保溫設(shè)計(jì)。在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于熱水管道的保溫設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員容易忽視的方面，或者沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)，大大增加了管道耗熱量，導(dǎo)致蒸汽、電力浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。

2.3 水壓?jiǎn)栴}

（1）當(dāng)室內(nèi)水壓過(guò)高時(shí)，管道、衛(wèi)生器具的使用壽命會(huì)受到較大影響。設(shè)計(jì)人員在分區(qū)給水設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)各方面因素進(jìn)行綜合考慮，大多利用機(jī)型較為單一的主泵進(jìn)行供水，在這種情況下，即便水泵機(jī)組具備調(diào)速變頻功能，室內(nèi)水壓過(guò)高現(xiàn)象也得不到有效改善。因此，在進(jìn)行水壓設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要將水泵機(jī)組分成高壓和低壓兩個(gè)部分，不同區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立水泵管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建，減少和消除室內(nèi)水壓過(guò)高問(wèn)題。

（2）室內(nèi)水壓過(guò)低主要由兩方面因素造成：供水處給水水壓過(guò)低、住戶用水量過(guò)大造成水壓降低。因此，設(shè)計(jì)人員需要了解和熟悉高層建筑供水系統(tǒng)運(yùn)行情況，考慮到高層住戶的用水需求，在此基礎(chǔ)上針對(duì)用水高峰期水壓過(guò)低問(wèn)題，采取合理有效的增壓措施進(jìn)行解決，確保高層建筑室內(nèi)給水系統(tǒng)正常運(yùn)行[4]。

2.4 雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1） 高層建筑屋面、陽(yáng)臺(tái)雨水排出問(wèn)題。在遇到暴雨天氣時(shí)，屋面雨水經(jīng)常會(huì)造成雨水管滿流，從而形成壓力流系統(tǒng)，陽(yáng)臺(tái)雨水不會(huì)通過(guò)雨水管流出，會(huì)形成重力流系統(tǒng)。因此，在高層建筑屋面、陽(yáng)臺(tái)雨水排出設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果采取組合方式，很容易導(dǎo)致陽(yáng)臺(tái)反水問(wèn)題出現(xiàn)。在雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，雨水斗設(shè)計(jì)面積往往大于實(shí)際匯水面積，在雨水管內(nèi)部很難有壓力流形成，甚至引發(fā)地層陽(yáng)臺(tái)反水問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)將拐彎后的雨水管型號(hào)加大，避免此類問(wèn)題出現(xiàn)。

（2）雨水排水管材的選用問(wèn)題。金屬管、塑料管以及鋼塑復(fù)合管等承壓能力較強(qiáng)的管材是較為合適的雨水排水管材料。嚴(yán)禁使用污廢水系統(tǒng)排水管材作為室內(nèi)雨水管。屋面排水能力具有相對(duì)性，如果雨水無(wú)法通過(guò)屋面溢流工程金屬及時(shí)排出，會(huì)導(dǎo)致重力流排水管向著壓力流轉(zhuǎn)變，在這種情況下，最好選用承壓塑料管以及耐腐蝕的金屬管作為高層建筑屋面雨水排水管材料[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市高層建筑數(shù)量越來(lái)越多，人們對(duì)建筑功能以及質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。給排水系統(tǒng)工程雖然不屬于建筑主體工程，但是卻與人們的日常生活有著密切聯(lián)系。現(xiàn)階段，高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)還存在一些問(wèn)題，不利于高層建筑使用功能的發(fā)揮。因此，設(shè)計(jì)人員需要深入研究高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，綜合考慮影響高層建筑給排水系統(tǒng)運(yùn)行的各方面因素，并采取科學(xué)合理的措施進(jìn)行解決，不斷提高給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平，以此實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

[1] 李濤，王勁松.淺談解決高層綠色住宅給排水問(wèn)題的措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（3）：238.

[2] 李津.高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（6）：18.

[3] 李全貴.分析高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（8）：196.

[4] 韋耿新，莫榮鋒.高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)常見(jiàn)的問(wèn)題及解決對(duì)策[J].科技風(fēng)，2017（21）：66.

[5] 馮長(zhǎng)文，楊軍.高層建筑給排水專業(yè)設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)[J].低碳世界 ，2017（29）：166.