淺談高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

林鴻

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，高層建筑的建設(shè)越來(lái)越多。同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量也提出了更高的要求，這也給建筑排水設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了更高的要求。進(jìn)入新世紀(jì)，建筑物向著層數(shù)更多、設(shè)備更完善、功能更齊全、技術(shù)更先進(jìn)的方向發(fā)展。高層建筑已成為現(xiàn)代化城市的一種標(biāo)志。相對(duì)于多層建筑，高層建筑具有層數(shù)多、高度大、振動(dòng)源多、用水要求高、排水量大等特點(diǎn)，因此，對(duì)建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)、施工、材料及管理方面都提出了新的技術(shù)要求。為了確保高層建筑的給水排水系統(tǒng)的良好工況，必須采取新的技術(shù)措施來(lái)滿足各類高層建筑的功能要求。介紹了高層建筑給排水的方式，并就高層建筑給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體分析。

關(guān)鍵字：高層建筑；新型管材；節(jié)能節(jié)水

隨著城市建設(shè)和旅游事業(yè)的發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)各大中小城市興建和擬建許多十層以上的民用公共建筑以及居民住宅。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，它對(duì)供水水量、水壓和對(duì)供水的安全程度以及對(duì)排水的可靠性等方面的要求都很高。因此，高層建筑室內(nèi)給排水、消防給水工程在設(shè)計(jì)、施工材料選擇等方面，都比一般室內(nèi)給排水工程提出了更高的要求。

1.高層建筑給排水管材的選型

在高層建筑給水管的技術(shù)運(yùn)用上，需要對(duì)給水管的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性能作綜合比較。給水管材在技術(shù)上各有其特點(diǎn)，在考慮經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，還應(yīng)注意各種管材的安全衛(wèi)生、耐熱性、連接方式等問(wèn)題。管材的選擇是經(jīng)濟(jì)技術(shù)的比較過(guò)程，技術(shù)上應(yīng)從壓力、溫度、使用環(huán)境、安裝方法等方面進(jìn)行考慮，同時(shí)結(jié)合業(yè)主的要求和住宅的檔次，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合考慮后確定。管材可分為金屬管材、塑料管材和復(fù)合管材，下面來(lái)逐一進(jìn)行介紹。

1.1金屬管材

1.1.1鍍鋅鋼管。傳統(tǒng)的給水管材一般采用鍍鋅鋼管，由于鍍鋅鋼管易銹蝕，使用壽命短，用于輸送生活用水不能滿足水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等缺點(diǎn)，正逐漸被更優(yōu)秀的管材所取代。

1.1.2銅管。金屬管中最具優(yōu)勢(shì)的是銅管，銅管應(yīng)用較久，優(yōu)點(diǎn)較多，管材和管件齊全，接口方式多樣，較多的應(yīng)用在熱水管路中，目前存在的主要問(wèn)題在于銅的折出量容易超標(biāo)。

1.1.3鑄鐵管。給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價(jià)低、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，適合于埋地敷設(shè)。缺點(diǎn)是質(zhì)脆、重量大、長(zhǎng)度小等。連接方式一般采用承插連接?？ü渴借T鐵排水管是一種新型的建筑用排水管材。

1.2塑料管材

1.2.1硬聚氯乙烯管（UPVC）

在世界范圍內(nèi)，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各種塑料管道中消費(fèi)量最大的品種。采用這種管材，可對(duì)我國(guó)鋼材緊缺、能源不足的局面起到積極的緩解作用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1.2.2芯層發(fā)泡管（PSP）

芯層發(fā)泡管是采用三層共擠出工藝生產(chǎn)的內(nèi)外兩層與普通UPVC相同，中間是相對(duì)密度為0.7-0.9低發(fā)泡層的一種新型管材。在結(jié)構(gòu)上利用了材料力學(xué)中Ⅰ型結(jié)構(gòu)原理，具有吸能隔聲效果的發(fā)泡芯層。

1.2.3高密度聚乙烯管（HDPE）

高密度聚乙烯管以它的優(yōu)秀的化學(xué)性能、韌性、耐磨性以及低廉的價(jià)格和安裝費(fèi)受到管道界的重視，它是僅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料；

高密度聚乙烯管（HDPE）雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性優(yōu)良，具有波紋狀外壁、光滑內(nèi)壁的管材。雙壁管較同規(guī)格同強(qiáng)度的普通管可省料40%，具有高抗沖、高抗壓的特性，發(fā)展很快。

應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛用作排水管、污水管、地下電纜管、農(nóng)業(yè)排灌管。

1.3復(fù)合管材

復(fù)合管的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，銅、鋁合金等，非金屬材料大多為塑料。復(fù)合管大多是由工作層、支承層、保護(hù)層組成。復(fù)合管一般金屬管在外側(cè)，塑料為內(nèi)襯；也有的金屬管在中間，塑料在內(nèi)外兩側(cè)，如鋁塑復(fù)合管，中間為鋁管或鋁合金管，內(nèi)外兩側(cè)為聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯；也有的金屬管在內(nèi)側(cè)，塑料在外側(cè)，如塑覆銅管等；現(xiàn)在還有雙金屬?gòu)?fù)合管。

2.高層建筑給排水設(shè)計(jì)節(jié)能節(jié)水措施

2.1給水管道減壓節(jié)流

在我國(guó)現(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中，雖對(duì)給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規(guī)定，但這只是從防止因給水配件承壓過(guò)高而導(dǎo)致?lián)p壞的角度來(lái)考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此，壓力要求過(guò)于寬松，對(duì)限制超壓出流基本沒(méi)有起作用。如果設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮這一方面的話會(huì)造成極大的水資源浪費(fèi)。所以，應(yīng)根據(jù)建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實(shí)際情況，對(duì)給水系統(tǒng)的壓力做出合理限定。

2.2控制超壓出流

超壓出流是指給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量大于額定流量的現(xiàn)象。超出的那部分流量未產(chǎn)生正常效益，超壓出流因?yàn)椴灰妆蝗藗儾煊X(jué)和認(rèn)知，故也稱為隱形水浪費(fèi)。

根據(jù)建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實(shí)際情況，對(duì)給水系統(tǒng)的壓力做出合理限定?！督ㄖo水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.5條規(guī)定，高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，各0.55MPa。而衛(wèi)生器具的最佳使用水壓宜為0.20～0.30MPa，大部分處于超壓出流。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)研究，當(dāng)配水點(diǎn)處?kù)o水壓力大于0.35MPa時(shí)，水龍頭流出水量明顯上升。建議高層分區(qū)給水系統(tǒng)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處?kù)o水壓大于0.35MPa時(shí)，采取減壓措施。

2.3采用新型節(jié)水設(shè)備

包括推廣使用優(yōu)質(zhì)管材、閥門(mén)和推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具。例如以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣龍頭代替水龍頭，使用小容積水箱大便器以及采用延時(shí)自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱等等。

2.4中水回用技術(shù)的應(yīng)用

中水來(lái)源于建筑生活排水，包括人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水。生活廢水包括冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。不含廚房排水的雜排水稱為優(yōu)質(zhì)雜排水。中水指的是各種排水經(jīng)過(guò)處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。

由于中水工程是影響到整個(gè)建筑的系統(tǒng)工程，在已建成建筑中改造比較困難。同時(shí)又因?yàn)槠涑跗谕顿Y較高，所以要想制定成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，至少在目前看來(lái)是比較難于讓開(kāi)發(fā)商接受的。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，在水資源越發(fā)缺乏的情況下，建設(shè)第二水資源——中水勢(shì)在必行。它是實(shí)現(xiàn)污水資源化、節(jié)約水資源的有力措施，是今后節(jié)約用水發(fā)展的必然方向。

2.5雨水再利用

雨水利用就是將雨水收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)一定的設(shè)施和藥劑處理后，得到符合某種水質(zhì)指標(biāo)的水再利用的過(guò)程。建筑物收集雨水的一般結(jié)構(gòu)是，由導(dǎo)管把屋頂?shù)挠晁朐O(shè)在地下的雨水沉沙池，經(jīng)沉積的雨水流入蓄水池，由水泵送入雜用水蓄水池，經(jīng)加氯消毒后送入中水道系統(tǒng)，為解決降塵和酸雨問(wèn)題，一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。對(duì)于大型公用建筑、居住區(qū)、建筑群等屋面及地面雨水，經(jīng)收集和一定處理后，除用于土地入滲補(bǔ)充地下水，還可用于景觀環(huán)境、綠化、洗車場(chǎng)用水、道路沖洗、冷卻水補(bǔ)充、沖廁及一些其他生活用水用途。廠房雨水可根據(jù)生產(chǎn)工藝需要，將雨水進(jìn)行適當(dāng)處理后用于補(bǔ)充部分生產(chǎn)用水。綠色建筑小區(qū)采用以滲透管、滲透性檢查井、透水性地面、下凹式綠地及雨水淺草溝為主的雨水滲透工藝，可以有效增加雨水下滲量，對(duì)補(bǔ)給地下水、降低城市雨洪威脅及改善小區(qū)環(huán)境等具有重要的社會(huì)、環(huán)境和生態(tài)效益。

3.結(jié)語(yǔ)

對(duì)高層建筑給排水工程中管材的選擇，應(yīng)因地制宜，本著衛(wèi)生性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的三大選型原則，進(jìn)行合理選型。高層建筑節(jié)能節(jié)水潛力很大，在設(shè)計(jì)中充分利用市政給水管網(wǎng)水頭，合理控制超壓出流，采用新型節(jié)水設(shè)備，推廣建筑中水回用和雨水再利用技術(shù)，可以取得良好的節(jié)能節(jié)水效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳耀宗等.《建筑給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》.中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2004.6.