基于工程實例的高層建筑給排水設計探析

（南昌市安廈施工圖設計審查有限公司，南昌 330077）

隨著我國現(xiàn)代建筑施工技術的不斷發(fā)展，給水排水項目設計、施工、維修和運行管理等要求日漸提高。要想實現(xiàn)各種運輸管道高效率、優(yōu)質低能的正常運行，人們就必須做好給排水工程設計與系統(tǒng)管道設置，同時綜合考慮安全施工、運行以及科學管理等因素[1-3]。為了更好、更快地達到這些要求，人們就必須在工程施工中不斷學習，不斷提高自身職業(yè)素質。設計和施工人員必須按照科學、環(huán)保、經濟、合理的原則開展設計和施工工作。

1 高層建筑給排水設計的要求和特點

高層建筑對給排水提出了相當高的要求，眾所周知，在高層建筑中，管道承受著相當大的壓力，再加上排水量大，因此必須有效保證排水的順暢度和供水的可靠性以及安全性，如此才能便于居民的生活與工作。因此，設計者必須遵循高層建筑技術標準，合理地規(guī)劃和設計給排水系統(tǒng)[4-6]。

在設計高層建筑給排水時，因供水管線比較長，設備規(guī)格偏大，管線與設備在運行過程中容易產生噪聲污染。鑒于此，人們必須結合管道與給排水設備的實際狀況，妥善地處理噪音。在設計高層給排水系統(tǒng)時，必須把確保供水安全擺在第一位，采用優(yōu)質管道及其配件，提高其對給水管網壓力偏大的適應性，從而有效確保給水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。高層建筑發(fā)生火災后，難以撲救且蔓延快，因此在規(guī)劃設計高層建筑消防系統(tǒng)時，必須盡可能地設計出可靠程度高、安全性強的消防給水系統(tǒng)。

2 高層建筑給排水工程系統(tǒng)優(yōu)化措施

2.1 業(yè)主利益為先導

不論是哪個工程項目，其建設的目的是為特定對象提供服務。因此，給排水設計人員服務于業(yè)主，有必要為其提供周到而又全面的服務。設計前，要積極地與業(yè)主溝通，了解他們的要求和意圖，從建設規(guī)模、可持續(xù)發(fā)展等方面著手，充分地了解整個項目的概況，以便按照其合理要求來決定取舍，使技術要求和服務都盡量滿足客戶需求。項目設計要設身處地為業(yè)主著想，設計人員必須認真地聆聽業(yè)主意見，時刻銘記將業(yè)主利益放在首位，培養(yǎng)良好的工作意識和服務意識。

2.2 兼顧社會效益

一般而言，項目社會效益評估應綜合考慮自然環(huán)境、社會環(huán)境、社會經濟影響指標、自然資源、對社會的適應性等因素。建筑社會效益有助于推動地方經濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具體反映在資源利用和配置、環(huán)保、彰顯城市特色、美化城市等上[7]。就大部分建筑項目而言，節(jié)能設計的目的是給社會創(chuàng)造可觀的社會效益。

3 實例工程的應用

某小區(qū)有16棟樓，其中，27層的高層商品住宅樓共有6棟，20層的高層商品住宅樓共有5棟，其余建筑都是33層的高層商品住宅樓。其中，20層的樓高達69 m，底部建有地下室兩層，主要用于物業(yè)管理、商業(yè)、停車等方面。

3.1 高層建筑給水系統(tǒng)設計

高層建筑給水系統(tǒng)主要是在豎直方向分區(qū)，高層建筑達到一定高度后要采取合適的分區(qū)方向。合理明確給水系統(tǒng)分區(qū)就成為方案設計的前提條件。在實際操作時，假如分區(qū)時壓力過高，就會使得低層壓力過大，甚至產生噪聲大和用水設備損壞等不良后果。反之，假如壓力過小，也會增加造價。所以，必須按照高層建筑實際要求，確定給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)、管道質量以及其他配件所能承受的工作壓力。在明確高層建筑分區(qū)方向后，人們應該合理選擇建筑給水方式。一般來說，高層建筑可選擇無水箱式給水、高位式箱以及氣壓罐式等給水方式，遵循經濟、技術可靠、安全為原則。

設計時，設計者要綜合考慮居民每日最高用水量。很多住宅小區(qū)綜合性能比較強，首先應該統(tǒng)計不同住宅樓的用水量，然后將它們在同一時間的用水量進行疊加，最后選取最大用水量作為整個小區(qū)的用水量。該小區(qū)的設計總用水量分為：最高小時量為20 m3/d，最高每日用量為200 m3/d。按照市政約0.30 Pa的給水壓力，此小區(qū)可分為3個豎向區(qū)。其中，低分水區(qū)為1～4層，中分水區(qū)為5～15層，高區(qū)為16～27層。另外，商業(yè)樓由市政直接供水，專門設有商業(yè)用水表，但不影響其他用水。

考慮消防安全需要，小區(qū)住宅樓內配有區(qū)域式消防栓，這種消防栓可以達到臨時高壓消防的預期效果。同時，還安裝了起加壓作用的消防安全系統(tǒng)。這樣一來，該小區(qū)就能夠更好地預防消防事故。

3.2 高層建筑排水系統(tǒng)設計

高層建筑排水系統(tǒng)設計要采用合理的通氣管道，以達到最佳的排水效果。因此，高層建筑要配備排水、通氣系統(tǒng)。為了解決快速排出污水的問題，設計者必須優(yōu)化管道布局，確保管道氣壓穩(wěn)定，預防堵塞。同時，選擇防震且穩(wěn)固的材料來安裝管道，保證不影響居民的生活質量。

進入排水管道的污水流速比同一時間排出去的污水要快很多，小區(qū)應該配備優(yōu)質的通氣管道，使得壓力自主產生，并在排水管道下面匯聚，以免對衛(wèi)生器具造成破壞。如果設置獨立的通風透氣管，就可以使管道內部空氣流量達到平衡，以免衛(wèi)生器具使用時產生氣泡。為了保證衛(wèi)生器具使用的舒適化，設計者要合理設計其排水口位置。例如，坐便器大小相同，因此安裝位置必須合理設計，以更好地滿足居民生活要求。高層建筑必須合理設計和安裝地漏，以便快速排出污水。通常，住宅都將地漏設置在衛(wèi)生間和廚房。如果地漏設置在衛(wèi)生間，底板應該向下沉400 mm左右。同一層可以布置橫向排水管，其下層要設置一層專門的防水層，解決漏水問題。

3.3 高層建筑給排水設計的節(jié)水措施

3.3.1 運用優(yōu)質管材與閥門

為了使豎向排水的噪聲減小，高層建筑要使用螺旋消聲管材，使用鑄鐵管道系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)塑鋼產品，其具有抗腐蝕、防火、低噪聲和耐高溫的特征。在建筑室外排水系統(tǒng)中，聚乙烯塑鋼纏繞排水管要比傳統(tǒng)排水管道更有優(yōu)勢。通常而言，給排水管道最好選用直徑不小于30 cm的復合型管材。

3.3.2 變頻調速水泵供水

高層建筑一般會使用變頻調速水泵水箱聯(lián)合供水，借助水泵確保高位水箱能夠實現(xiàn)從上向下供水，但是為了避免用水點超壓，需要安裝減壓裝置。在給水系統(tǒng)中，要運用變頻調速水泵進行供水，對水流量進行調節(jié)。水泵轉速要根據(jù)水量需求進行自主調節(jié)。如果水量需求較大，應提高電機轉速；如果水量需求較小，應適當?shù)卣{慢電機轉速。如此，不僅能減少水罐與水箱等諸多設施的安裝量，又能大大減少設備投資支出，防止電機啟動頻繁而出現(xiàn)電能浪費問題。

3.3.3 利用高層建筑的位差

為了提高建筑給排水系統(tǒng)設計的合理性，人們需要結合高層建筑給排水的結構特征，進行設計與優(yōu)化創(chuàng)新。施工單位要充分利用高層建筑位差顯著的特征，減少水資源的消耗量。在日常生活中，居民應高效利用沐浴廢水、洗漱廢水等雜水，可以將其存儲于特定水箱內，采取過濾、沉淀等諸多方式，將雜質清除，用于沖刷馬桶。為有效保證底層建筑用水的連續(xù)性，應將浮球閥安裝于水箱內，有效控制水位。如果水箱內的水位比最低水位低，就要補充常規(guī)用水，有效保證用水足量，減少電能和水資源的消耗量。

3.3.4 節(jié)水型衛(wèi)生器具

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，衛(wèi)生器具愈來愈重視節(jié)水型設計。研究發(fā)現(xiàn)，節(jié)水型衛(wèi)生器具消耗的水資源要比傳統(tǒng)衛(wèi)生器具少30%左右。因此，高層建筑要提高節(jié)水型衛(wèi)生器具的利用率，有效減小加壓能耗和水資源消耗量。目前，節(jié)水型衛(wèi)生器具在現(xiàn)代高層建筑給排水系統(tǒng)設計中得到了廣泛運用。

3.4 小區(qū)高層給排水設計的注意事項

3.4.1 做好小區(qū)綜合管網規(guī)劃設計的質量監(jiān)控

具體而言，人們要做好豎向上管線的布局設計和平面管線的管位設置。在設計管溝斷面的過程中，人們要全面考慮外部管道和管溝之間的連接，充分考慮排水管橫向穿溝是否會給內管道斷面的布置產生影響，同時考慮擴容空間。

3.4.2 小區(qū)綜合管網設計

在全線敷設的同時實施全封閉管理，明晰支線、干線，進行支線直埋敷設與干線管溝輸送。局部平面塞管部位要安設管溝進行過渡，在進行管網設計時，可考慮采取綜合管溝設計方式，妥善處理小區(qū)管網規(guī)劃問題。

3.4.3 節(jié)能與環(huán)保

住宅小區(qū)室外給排水設計要充分利用現(xiàn)有資源，采取先進技術，高度注重環(huán)保產品與節(jié)能產品的運用。同時，要科學地規(guī)劃設計蓄水設備的位置，提高自然壓力的利用率，充分滿足各項供水需求。此外，要提高市政道路消火栓的利用率，縮減室外消防管網的敷設長度，降低消火栓的配置量。低樓層可以運用管網疊壓供水設備組件供水，提高市政管網余壓的利用率，從而實現(xiàn)節(jié)能目標。同時，熱水供應系統(tǒng)要充分運用太陽能，從而實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能目標。

4 結語

當前，高層建筑給排水設計面臨部分難題，排水系統(tǒng)設計壓力較大。為了提升后續(xù)運行效果，設計者要重點圍繞給水、排水的具體細節(jié)，做好把關，避免任何區(qū)域出現(xiàn)嚴重的隱患。