高層建筑給排水工程優(yōu)化設(shè)計(jì)探討

丁 恒

（廣州市弘基市政建筑設(shè)計(jì)院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230601）

0 引言

如今，高層建筑的高度和層數(shù)較之前有了更大程度的提高，對(duì)高層建筑給排水工程的質(zhì)量提出了更高的要求。高層建筑給排水系統(tǒng)的施工必須嚴(yán)格采用質(zhì)量過硬的材料，運(yùn)用合理的高層建筑設(shè)計(jì)理念、精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案，保證給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠很好地滿足高層建筑的功能和使用需求。

1 高層建筑給排水工程特點(diǎn)

高層建筑給排水工程具有一定的特殊性，因其層數(shù)較多、高度較高，其給排水設(shè)計(jì)和施工均存在一定的難度。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮到施工過程中可能遇到的難題，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展和以人為本的理念，以不損害建筑質(zhì)量和安全性能為前提，嚴(yán)格按照施工作業(yè)的各項(xiàng)規(guī)章制度和要求，利用先進(jìn)的節(jié)能材料和節(jié)能技術(shù)，提高高層建筑給排水工程的低碳環(huán)保特性。高層建筑給排水工程的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

1）高層建筑人員密度較大，用水量大且頻繁，一旦給排水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)設(shè)備故障，將會(huì)嚴(yán)重影響居民的正常用水，甚至造成經(jīng)濟(jì)損失。所以，高層建筑的給排水工程設(shè)計(jì)在保證給排水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，還進(jìn)行了系統(tǒng)分區(qū)設(shè)計(jì)，將高層建筑的給排水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)劃分，在保證各個(gè)分區(qū)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，保障故障區(qū)域的用水安全。這樣，即使某一區(qū)域的給排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題，其他系統(tǒng)也不會(huì)受到影響，并為問題分區(qū)提供暫時(shí)性給排水服務(wù)。

2）在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中需要合理分配系統(tǒng)給排水管網(wǎng)的連接材料及其走向，同時(shí)根據(jù)不同的環(huán)境條件進(jìn)行不同的考慮。由于我國高層建筑的排水量較大，高層建筑給排水管道的設(shè)計(jì)中一定要盡量采用強(qiáng)度相對(duì)較高的軟性連接材料。

3）高層建筑內(nèi)部處于一個(gè)較為封閉的空間，一旦建筑內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情，建筑內(nèi)部人員很難有逃生的機(jī)會(huì)。因此，高層建筑給排水工程也是保障建筑消防安全的重要設(shè)施。進(jìn)行科學(xué)的給排水管道分區(qū)設(shè)計(jì)，能夠提升給排水工程的穩(wěn)定性和消防系統(tǒng)的科學(xué)性，從而保證高層建筑的消防能力，提高居民的安全性。

2 高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)重點(diǎn)

2.1 合理進(jìn)行豎向分區(qū)

高層建筑給水管道很高，整體管道壓力較大。為提高給水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，必須對(duì)給排水管道進(jìn)行科學(xué)的管道分區(qū)。設(shè)計(jì)人員在對(duì)系統(tǒng)豎向管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)時(shí)，要注意充分利用小區(qū)城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)供水。給排水工程的設(shè)計(jì)者必須考慮到高層建筑水壓過高而影響正常給水的現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)給水管道的長度和水泵的壓力進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算分析，以提高對(duì)高層用戶給水的質(zhì)量和安全，滿足用戶需求。另外，科學(xué)分區(qū)也有利于降低總體的能源消耗，既能保證供水的穩(wěn)定，也能減少人力資源的浪費(fèi)，提高水資源的合理分配和利用效率。

2.2 衛(wèi)生間排水設(shè)計(jì)

建筑內(nèi)部的排水系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)水氣兩相流動(dòng)，因高層建筑內(nèi)部人員密集、排水量大，為減少衛(wèi)生間排水管道內(nèi)的氣壓和溫度變化，防止衛(wèi)生器具的水封被有害氣體破壞，確保衛(wèi)生間水流通暢，高層建筑內(nèi)部衛(wèi)生間的生活污水處理應(yīng)該預(yù)先設(shè)置通氣排水立管。為了保證給排水管道與建筑整體的協(xié)調(diào)美觀，需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行仔細(xì)的檢查和確認(rèn)，將給排水系統(tǒng)與建筑風(fēng)格結(jié)合起來，預(yù)留出給排水管道的空位，在提升工程質(zhì)量安全的同時(shí)保證美觀協(xié)調(diào)。

2.3 合理選擇給排水管材

高層建筑給排水工程的管道靜水壓力較大，很容易出現(xiàn)管道泄漏的現(xiàn)象，不僅對(duì)居民生活用水造成影響，還會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。設(shè)計(jì)人員在對(duì)整棟建筑的工程設(shè)計(jì)有了合理的方案后，需要科學(xué)選擇給排水管道的材質(zhì)以及管道之間的連接方式，避免因住宅管道整體承壓能力不足及管體連接方式問題而造成住宅管道漏水現(xiàn)象。目前，市場上高層建筑給排水管材的種類較多，在選擇給排水管材時(shí)，既要符合系統(tǒng)的整體承壓能力要求，還要充分考慮用戶的實(shí)際使用環(huán)境要求及其舒適度，同時(shí)，還應(yīng)該注意兼顧系統(tǒng)的成本控制問題。

2.4 合理進(jìn)行消防設(shè)計(jì)

高層建筑的消防設(shè)計(jì)關(guān)系著整棟建筑居民的安全和健康，是給排水工程設(shè)計(jì)的重中之重。因高層建筑的消防系統(tǒng)影響因素較多，火災(zāi)的危險(xiǎn)性較大，所以難以從外部進(jìn)行火災(zāi)撲救，只能依靠高層建筑內(nèi)部給排水工程的消防能力。高層建筑室內(nèi)給排水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及因素很多，其中，消防給排水的復(fù)雜性是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該主要考慮的。設(shè)計(jì)人員需要充分考慮高層建筑的特點(diǎn)，保證建筑內(nèi)部各層管道設(shè)計(jì)的合理性，提升消防用水的儲(chǔ)備量，在整個(gè)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，充分把握消防用水的相關(guān)參數(shù)和指標(biāo)，結(jié)合建筑內(nèi)部設(shè)施特點(diǎn)，進(jìn)行煙霧預(yù)警、自動(dòng)噴水以及消防栓等設(shè)備的設(shè)計(jì)安放。

3 高層建筑給排水工程優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)建議

3.1 大力提倡采用無負(fù)壓的變頻水泵設(shè)備

在傳統(tǒng)的高層建筑管網(wǎng)及給排水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中，主要以變頻水池加壓泵及高位變頻水箱兩種方式進(jìn)行水池加壓變頻供水，其中所耗費(fèi)的處理能量不僅巨大，還很容易受到來自外界及高位變頻水箱的破壞。因此，提升高層建筑用戶的用水質(zhì)量，設(shè)計(jì)者可以依靠一些先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，如無負(fù)壓高位變頻水泵設(shè)備，既能維持周圍供水管道的穩(wěn)定，又可以有效降低高層建筑變頻水泵的壓力，提升管道的送水效率。同時(shí)，其有利于項(xiàng)目成本的縮減，有助于整體建筑項(xiàng)目的順利開展。

3.2 設(shè)置安全給水系統(tǒng)和消防處理系統(tǒng)

以往高層建筑的給排水工程設(shè)計(jì)中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)水資源嚴(yán)重浪費(fèi)的情況，因此，為避免這種問題的發(fā)生，設(shè)計(jì)師一定要嚴(yán)格按照高層建筑給排水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，將生活給水管道與消防管道相互分離。因?yàn)閮烧邔?duì)水壓控制要求不同，生活用水的實(shí)際水壓比高層建筑消防用水的實(shí)際水壓小很多，將兩者的管道分離，不僅能夠降低管道的壓力負(fù)擔(dān)，也能減低管道維修維護(hù)的成本。同時(shí)，將消防系統(tǒng)給水管道與生活給水管道分離，還能夠提升高層建筑的消防能力，提升居民生活用水質(zhì)量，是較為科學(xué)的高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)方案。

3.3 重視節(jié)水型衛(wèi)生器具的應(yīng)用

隨著科技水平的不斷提升，各種節(jié)約型衛(wèi)生專用器具也應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)國內(nèi)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，節(jié)約型衛(wèi)生專用器具比傳統(tǒng)衛(wèi)生器具可以節(jié)省20%以上的用水量。因此，要大力倡導(dǎo)人們購買和使用節(jié)水型衛(wèi)生專用器具，不僅能夠有效降低加壓系統(tǒng)的能耗，減少水資源的浪費(fèi)，而且大大減小供水系統(tǒng)的壓力，節(jié)約了施工和設(shè)計(jì)成本。

3.4 加強(qiáng)各種能源的有效利用

高層建筑的大量建設(shè)在一定程度上增加了對(duì)自然能源的消耗，為貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建筑行業(yè)的能源供應(yīng)也開始尋求新的出路。除了傳統(tǒng)能源，更多新型能源如風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿鹊玫酱罅ν茝V。其中，風(fēng)能和太陽能的節(jié)能效果最為明顯，在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中被廣泛采用。風(fēng)能和太陽能熱水器可以分為2種類型，一種是常見的真空管型太陽能集熱器，一種是平板型太陽能集熱器。前者的主要特點(diǎn)是通過對(duì)水的加熱獲取大量的熱水，其能夠有效地適應(yīng)溫度差異，實(shí)現(xiàn)雙循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。后者主要是利用吸熱板吸收太陽輻射并向傳傳遞熱量獲取大量的熱水，這種加熱技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，成本相對(duì)較低。充分運(yùn)用自然能源對(duì)高層建筑的給排水設(shè)計(jì)具著十分重要的意義。

4 結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑已成為居民生活和工作的主要場所，人們對(duì)高層建筑給排水工程的質(zhì)量要求越來越高。因此，高層建筑的整體給排水設(shè)計(jì)必須在技術(shù)和管理方法上不斷提高和創(chuàng)新。同時(shí)，在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中，要合理分區(qū)和布局整個(gè)高層建筑的給排水體系，以確保充分發(fā)揮其功能。