高層建筑給水排水的設(shè)計(jì)途徑

彭仕欽

（廣東建安消防機(jī)電工程有限公司，廣東廣州 510300）

0 引言

建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，對設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技術(shù)水平要求非常嚴(yán)苛。設(shè)計(jì)人員在開展日常工作的過程中，要以具體的標(biāo)準(zhǔn)為依托，具體問題具體分析，結(jié)合實(shí)際情況來優(yōu)化升級給排水系統(tǒng)。在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要以相關(guān)的法律法規(guī)為準(zhǔn)繩，注重對科學(xué)設(shè)計(jì)理念的使用，在保證工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

1 高層建筑給排水設(shè)計(jì)

1.1 高層建筑給排水發(fā)展要求

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)也迎來了發(fā)展的最佳時(shí)期，使得建筑物的高度逐年提升。在最近幾年里，人們對高層建筑的需求量逐年上升，對其技術(shù)和功能也提出了較好的要求。比較底層建筑和高層建筑不難發(fā)現(xiàn)，高層建筑的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為用水量比較大、振動(dòng)源非常多、高度大和層數(shù)多等。因此，高層建筑的設(shè)計(jì)師們，要從建筑物的實(shí)際情況出發(fā)，使用先進(jìn)的技術(shù)來科學(xué)的設(shè)計(jì)給排水工程，使其施工管理方法和施工材料變得更加先進(jìn)。

1.2 高層建筑給排水工程的特征

與地層建筑物比較，高層建筑的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為用水量大、振動(dòng)源多、高度大和層數(shù)多等，這就會(huì)給給排水設(shè)計(jì)和施工帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn)。高層建筑工程項(xiàng)目的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下5個(gè)方面。

（1）高層建筑給排水系統(tǒng)對靜水壓的要求比較大，假如使用一區(qū)供水的模式，會(huì)給水資源的正常使用帶來嚴(yán)重的影響，同時(shí)也會(huì)使得相關(guān)配件的損耗率發(fā)生顯著的提升。因此，在選擇供水方式時(shí)，選擇豎向分區(qū)供水方式最佳，將靜水壓降到最低，顯著的提升了整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

（2）高層建筑的火災(zāi)隱患非常多，火勢的蔓延速度也比較快，給撲救工作造成了嚴(yán)重的困擾。高層建筑的消防壓力要比低層建筑的消防壓力大很多，國內(nèi)目前沒有創(chuàng)建完善的消防體系，一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)，撲救工作困難重重，因此，高層建筑在設(shè)計(jì)消防體系時(shí)，要對自救功能給予高度關(guān)注。

（3）高層建筑的住戶比較多，管道非常長、排水壓力比較大。所以，要想不斷地提升高層建筑的排水能力，就要對管道壓力進(jìn)行嚴(yán)格的管理，確保水封始終保持良好的狀態(tài)，將通氣管系統(tǒng)與排水系統(tǒng)連接在一起，也可以使用新型的單立管系統(tǒng)來設(shè)計(jì)高層建筑的排水系統(tǒng)。高層建筑的排水量非常大，在選擇排水管的材料時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注機(jī)械性能，使用柔性較大的材料作為接口材料。

（4）高層建筑的建筑標(biāo)準(zhǔn)要求非常高，使用給排水設(shè)備的人數(shù)比較多，給排水會(huì)出現(xiàn)瞬間增大的情況，一旦出現(xiàn)管道堵塞或者是停水的問題，其所導(dǎo)致的不良影響非常嚴(yán)重。因此，在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要對新技術(shù)、新方法進(jìn)行高效的使用，從而使供水的穩(wěn)定性和安全性得到保證。

（5）高層建筑中包含著大量的動(dòng)力設(shè)備，易于出現(xiàn)噪聲和震動(dòng)的問題。在設(shè)計(jì)高層建筑的給排水系統(tǒng)時(shí)，要對震動(dòng)技術(shù)和防噪音技術(shù)給予重點(diǎn)關(guān)注。

1.3 高層建筑給排水設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

在設(shè)計(jì)高層建筑給排水系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要積極開展各方責(zé)任主體的協(xié)調(diào)工作。在設(shè)計(jì)衛(wèi)生技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要將具體的施工要求給建筑施工人員講解清楚，使其擁有相應(yīng)的施工技能。在設(shè)計(jì)室內(nèi)排水系統(tǒng)時(shí)，以排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為核心，詳細(xì)的羅列出具體的操作程序。隨著國內(nèi)城市化建設(shè)速度的不斷加快，建筑行業(yè)迎來了發(fā)展的最佳時(shí)機(jī)，顯著的提升了高層建筑給排水系統(tǒng)的施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。高層建筑的防火設(shè)計(jì)要求非常嚴(yán)苛，設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要對各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接工作給予高度的重視，使給排水系統(tǒng)變得更加科學(xué)、高效，重點(diǎn)關(guān)注防火環(huán)節(jié)。

1.4 優(yōu)化高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)的重要意義

在高層建筑安裝工程中，給排水工程屬于重要的組成部分，對高層建筑內(nèi)部的給排水問題進(jìn)行綜合的分析，使高層建筑的安全和各項(xiàng)功能得以保證。對于高層建筑工程來說，不管是怎樣的建筑形式，也不論建筑工程的工程量有多大，建筑工程的給排水工程在整個(gè)工程項(xiàng)目中占據(jù)著核心的地位，會(huì)給建筑工程整體的完整性帶來直接的影響，同時(shí)與建筑工程的施工質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系。從高層建筑使用者的角度分析，不管是企業(yè)運(yùn)行，還是居民自用，使用者的日常工作或者是學(xué)習(xí)都會(huì)與給排水之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系?？傊?，在建筑工程領(lǐng)域中，建筑給排水工程始終占據(jù)著至關(guān)重要的地位，同時(shí)也是整個(gè)工程項(xiàng)目能夠正常使用的先決條件。人們對建筑內(nèi)部給排水系統(tǒng)的安裝要求比較高，希望通過對給排水工程的不斷優(yōu)化和升級來創(chuàng)新良好的用水氛圍，因此，做好建筑工程給排水工程設(shè)計(jì)工作顯得格外的重要。設(shè)計(jì)人員在對給排水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，注重對創(chuàng)新思維的運(yùn)用，通過科學(xué)布局，使給排水工程設(shè)計(jì)取得最佳的效果。建筑物所處的地理位置存在著很大的差異，因此要從建筑物自身的實(shí)際情況和具體的地理?xiàng)l件等角度出發(fā)，對給排水工程進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，優(yōu)化升級設(shè)計(jì)方案，使給排水工程建設(shè)取得最佳的效果。

2 高層建筑給排水給水方式

2.1 高位水箱

在使用高位水箱供水方式時(shí)，其包含的具體內(nèi)容有水泵和水箱，供水方式包括減壓水箱、減壓閥、串聯(lián)和并聯(lián)等多種方式。穩(wěn)壓式高位水箱的主要作用為科學(xué)的調(diào)節(jié)本地區(qū)的供水量，借助泵房中的離心泵來對水箱完成供水任務(wù)。高位水箱供水的優(yōu)勢如下：①水箱內(nèi)充滿水后，使安全、穩(wěn)定供水得以實(shí)現(xiàn)。②水壓始終保持著穩(wěn)定的狀態(tài)。③不用對水泵進(jìn)行多次的啟動(dòng)，供水效率非常高。④運(yùn)營成本投入較低。其不足之處如下：①水箱會(huì)占用一定的建筑面積。②提升了高層建筑的復(fù)雜性，使得基建成本投入不斷增加。③外界會(huì)給水資源造成巨大的影響，水資源易于出現(xiàn)被污染的情況。④水箱注水時(shí)會(huì)有震動(dòng)的聲響和噪音[1]。

2.2 氣壓罐

氣壓罐的主要組成成分有氣壓罐和離心水泵，氣壓罐屬于鋼制的密封容器，在調(diào)節(jié)和存儲水量時(shí)，利用容器中空氣的可壓縮性，將罐內(nèi)的水輸送到一定的高度，從而使節(jié)能的目的得以實(shí)現(xiàn)。使用氣壓罐供水方式的優(yōu)勢如下：①不會(huì)使用到水箱和水塔，將載荷降到最低，使無塔供水得以真正的實(shí)現(xiàn)。②氣壓罐的密封性比較理想，水資源不會(huì)出現(xiàn)被污染的情況。③基建費(fèi)用成本投入比較少。④在管理時(shí)，使用集中管理的方式，使自動(dòng)控制得以實(shí)現(xiàn)。氣壓罐供水方式的不足之處如下：①供水時(shí)壓力波動(dòng)比較大，表現(xiàn)出了一定的周期性。②氣壓罐的容積非常小，存水量有限，水泵充水頻率比較高，水泵在變壓狀態(tài)下工作，使得工作效率很難得以快速提升。③與高位水箱進(jìn)行比較，氣壓罐的容積比較小，導(dǎo)致供水的可靠性不足[2]。

2.3 變頻泵無水箱

在水泵機(jī)中將單片機(jī)技術(shù)和變頻技術(shù)引入以后，在改變電壓和頻率時(shí)，主要通過對變頻電源電壓的改變得以實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)了對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高效管控，從而使設(shè)備水流和水壓得到高效的管控。變頻泵無水箱供水方式能夠?qū)λ牧髁亢退畨哼M(jìn)行高效的管控，所以不需要使用高壓水箱。變頻泵無水箱供水方式的優(yōu)勢如下：①節(jié)能。在壓力恒定的情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨著水量的變化而發(fā)生改變，將設(shè)備的磨損問題降到最低，顯著提升工程的可靠性和安全性。②調(diào)速實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，為使用提供了巨大的便利。③結(jié)構(gòu)比較緊湊，不會(huì)占用較多的建筑面積，安裝方便。變頻泵無水箱供水方式的不足之處如下：①變頻器成本投入比較高，前期投資資金非常多。②對工作環(huán)境的要求比較嚴(yán)苛。③變頻器易于被外界電池所干擾，給機(jī)組的正常運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的不良影響。

2.4 減壓分區(qū)

減壓分區(qū)給水方式在減壓的過程中，使用的主要設(shè)備為分區(qū)減壓水箱和減壓閥。水在水泵的作用下流入最上層的水箱中保存，每個(gè)區(qū)都有分水箱存在，上區(qū)水箱負(fù)責(zé)給下區(qū)水箱供水，利用水箱完成減壓工作。也可以將減壓閥安裝到上區(qū)和下區(qū)水箱的中間位置，充分發(fā)揮出減壓閥的減壓作用。在向下區(qū)供水時(shí)，要先從減壓閥經(jīng)過以后，方可進(jìn)入管網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)了對下區(qū)的逐步供水。該供水方式的優(yōu)勢體現(xiàn)為維修簡便、投資成本比較低和供水穩(wěn)定等。在使用該方法的過程中，不需要在各區(qū)設(shè)置水箱，使得建筑面積的利用率得到顯著的提升。在開展設(shè)計(jì)工作的過程中，該供水方式在生活給水系統(tǒng)中發(fā)揮出了積極的促進(jìn)作用；消防系統(tǒng)中使用比例式減壓閥最為合適。從總體角度分析，使用的供水方式并不是一成不變的，要從當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和建筑工程的具體情況出發(fā)，合理選擇供水方式。

3 高層建筑給排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)途徑

高層建筑的建設(shè)規(guī)模比較大、排水量也比較多、居住的人口比較密集，因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí)，要對其穩(wěn)定性、可行性和安全性給予高度的重視。在對設(shè)計(jì)中的給排水問題進(jìn)行處理時(shí)，要不斷地優(yōu)化和升級給排水技術(shù)，從而使高層建筑給排水設(shè)計(jì)工作取得良好的效果。

3.1 確定管徑和流速

在設(shè)計(jì)高層建筑的給排水系統(tǒng)時(shí)，要對工程造價(jià)給予重點(diǎn)的考慮，使用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的給排水管道。給排水管道的管徑會(huì)直接影響給排水的流速，在流量相同時(shí)，管徑與流速成反比關(guān)系，隨著管徑不斷擴(kuò)大，流速會(huì)出現(xiàn)逐漸減小的趨勢，使得工程造價(jià)成本投入不斷地提高。要想使工程造價(jià)成本得到高效的控制，就要對管徑進(jìn)行不斷地減小，假如管徑太小，其會(huì)出現(xiàn)過早損壞的情況，增加了電能的使用數(shù)量，從而使運(yùn)行成本不斷地增加。設(shè)計(jì)人員要從工程項(xiàng)目的實(shí)際情況出發(fā)，對給排水管道的流速和管徑進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置，做好造價(jià)與質(zhì)量之間的平衡管理工作[3]。

3.2 優(yōu)化給排水細(xì)節(jié)

在設(shè)計(jì)高層建筑的給排水系統(tǒng)時(shí)，要對噪音問題進(jìn)行合理的控制，同時(shí)對飲用水的安全問題給予高度關(guān)注。

（1）處理管道噪音。高層建筑通常會(huì)設(shè)置兩個(gè)衛(wèi)生間，這就使得設(shè)計(jì)人員要不斷地優(yōu)化和升級給排水系統(tǒng)，對管道的噪音問題實(shí)施高效的處理。一般情況下，使用的主要材質(zhì)為分戶水管材質(zhì)，可以高效杜絕管道尾端的噪聲。

（2）選擇使用高質(zhì)量的給水管道，淘汰掉鍍鋅管道。與金屬管道比較，塑料排水管的質(zhì)量非常小，使用便利，可適當(dāng)?shù)脑黾铀芰瞎艿赖氖褂梅秶?/p>

（3）排水管道的安裝分為暗裝和明裝兩種形式。使用暗裝的方式能夠提升室內(nèi)的美觀度，將管道外漏的損害降到最低。明裝的優(yōu)勢體現(xiàn)為維修簡便、安裝施工便利，成本投入比較低等。設(shè)計(jì)人員要以住戶的實(shí)際需求為基礎(chǔ)，對安裝方式進(jìn)行合理的選擇。在鋪設(shè)好給排水管道以后，在支管上做好清楚的標(biāo)識，防止用戶在維修時(shí)，給管道造成不必要的損傷。

（4）供給飲用水是給排水系統(tǒng)的主要功能，設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要對衛(wèi)生保護(hù)工作給予高度的重視。采取積極的措施來管控飲用水池外溢的問題，防止落入雜物或者是昆蟲，使用軟質(zhì)泡沫將管道連接位置填充好，科學(xué)的選擇隔斷形式，確保水池中不會(huì)有臟水進(jìn)入[4]。

（5）設(shè)置控制閥門。在建筑底層安裝控制閥門，顯著提升排水系統(tǒng)的給排水能力。設(shè)置單獨(dú)的閥門在排水管道的末端位置處，方便操作，一旦遇到反常的問題，只要將出現(xiàn)問題的閥門關(guān)掉即可，將大范圍停止問題徹底的避免掉。盡管該方法的使用范圍比較廣，然而在遇到陰雨天氣時(shí)，閥門很難發(fā)揮出應(yīng)有的作用，使得建筑內(nèi)出現(xiàn)了大量的積水。建筑底層設(shè)置閥門以后，使得排水管末端設(shè)置閥門的弊端得以高效的解決。使用閥門進(jìn)行控制以后，顯著的提升了建筑的排水功能。設(shè)置閥門以后，技術(shù)人員的工作效率發(fā)生了明顯的改變，因此該方法得到了大范圍的使用，同時(shí)也獲得了業(yè)主的好評。在遇到陰雨天氣以后，建筑排水管道被雜物堵塞以后，雨水很難及時(shí)的排放掉，導(dǎo)致了大面積積水的問題發(fā)生，此時(shí)將建筑底層的閥門打開后，及時(shí)的排放掉污水，使建筑內(nèi)部環(huán)境得到保證。該方式將閥門的數(shù)量控制到最低，整個(gè)系統(tǒng)在底層就能實(shí)現(xiàn)高效的操作，不會(huì)給居民的正常生活造成不利的影響[5]。

（6）使用新管材。在高層建筑給排水系統(tǒng)施工時(shí)，盡量使用一種管材，在選擇管材時(shí)，不但要對其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行充分的考慮，還要對其性能進(jìn)行高度的關(guān)注。從高層建筑的實(shí)際情況出發(fā)，選擇使用那些節(jié)能、環(huán)保的管材，科學(xué)合理的設(shè)置給排水管道，從而使整個(gè)建筑的供水得以保證。

4 結(jié)語

在對高層建筑的給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對設(shè)計(jì)人員專業(yè)技術(shù)水平的要求比較高。設(shè)計(jì)人員要對自身積累的豐富經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理的使用，不能生搬硬套，從高層建筑的實(shí)際情況出發(fā)來開展設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化升級設(shè)計(jì)理念。在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要以國家的法律法規(guī)為依托，注重對科學(xué)設(shè)計(jì)理念的使用，使給排水系統(tǒng)的科學(xué)性得到保證，為高層建筑給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性做好充分的準(zhǔn)備工作，使人們?nèi)找嬖鲩L的各項(xiàng)需求得到最大程度的滿足。