高层建筑给排水设计

【摘 要】科学技术的进步,带动高层建筑相关技术的迅猛发展.为了满足城市土地资源日益紧缺的局面,高层建筑拔地而起,逐渐成为城市的标志性建筑之一.相比低层建筑,高层建筑具备高度大、用水多、排水量大的特点,所以,在高层建筑设计中,给排水工程尤为关键,其设计方案是否具备合理性,直接影响到人们日常的建筑使用及建筑维护.所以,本文通过高层建筑给排水的分析,做出高层建筑给排水的设计,然后根据给水系统的实际案例分析,希望能够满足高层建筑的给排水设计.

【关 键 词】高层建筑；给排水；设计

随着人类社会步入21世纪,高层建筑逐渐体现出设施完善、技术先进、层数增多、功能齐全的特性,但是诸多优点的集中却增加了高层建筑实际的用水需求量,而层数多、高度大也为高层建筑的给水系统排水系统的设计提出了更多新的要求,只有懂得科学化设计,才能满足高层建筑的给排水需求.

一、高层建筑给排水分析

随着城市进入到高层建筑建设时代,高层建筑拔地而起,但是因为管理的缺失,使得高层建筑存在各种质量缺陷,尤其是给排水系统,如果在某一高层建筑兴建时,土建施工与给排水专业施工配合不够完善,设计不够缜密,使得在实际的施工中不仅浪费了大量的人力与物理,严重影响给排水工程施工质量与使用功能,同时降低了建筑结构承载力,久而久之就容易埋下安全隐患.在住宅设备中,给排水系统是最主要的组成部分,能否合理设计,对今后的日常使用、维护等都会产生直接影响,当人们需要提高饮用水标准、出现喝生水的习惯,在面对高级公寓、旅馆的卫生间等区域时,常常需要对“饮用水”的管道系统进行单独设置.如果饮用水需要经过深度处理,需要耗费大量的资金,所以,为了合理利用资金,满足节约用水的目的,就可以选择分质供水的方法,将“饮用水”系统单独设置出来[1].另外,饮用水系统又分为开水与冷水系统两个类型；在排水立管中,污水的流动与一般的压力流以及重力流不同,属于一种极不稳定的气-水两相流.在高层建筑设计中,因为排水立管的流速高、管长、水量大,往往会引起内部的气压波动,导致水塞的出现,破坏水封或者是出现卫生器溢水,最终污染室内环境.无论是站在理论角度,还是实践角度：高层建筑本身排水系统功能的优劣,排水管道通气系统是否能合理设计,直接关系其低能耗、高效、优质的运行,除开必要的合理方案设计之外,安装质量也是非常关键的环节.

二、高层建筑给排水设计

(一)合理选择给水管道设备

一般来说,传统模式下的高层建筑给水管道都是采用热镀锌钢管,但是很容易生锈,难以满足生活用水的卫生指标,所以,在设计中最好能考虑金属复合、塑料等给水管.相比金属管道,复合管、塑料管给水质量更轻,所遇到的阻碍更少,具备高强度的耐压强度,不容易腐蚀,使用寿命长.所以,在管材选择上一定要从安装、温度、压力、使用环境等方面来考虑技术经济,同时结合建筑档次以及业主的实际情况比较后确定其材料[2].

(二)确定给水方式

在国内外建筑设计中,常常使用高位水箱、气压水罐等设备,这也是国外高层建筑给水系统中最普遍使用的形式之一.在国内,最常用的高层建筑给水方式有气压罐给水、减压分区给水、低位调节水箱扁平泵给水、高位水箱给水等方式.一般来说,减压分区给水方式是依靠减压水箱和减压阀来达到给水减压的目的,其设备与管道相对简单,成本花费较低,但是存在较大的供水面压力,需要过多的消耗能源；气压罐给水方式可以通过气压罐与气压罐减压阀的并联给水来实现,都不需要高位水箱的设置,不会占据上部建筑面积,但是其本身贮水量偏少,且需要频繁启动水泵,花费大量的资金,一般都会配合其余的给水方式.

最近几年,国内最常使用的给水方式是无水箱的叠压直接给水,这类给水方式效果明显,可以合理地利用市政水压,有利于能源的节约,其水泵的出水量也可以根据实际的管网用水量进行合理地调整,将变流量供水的效果实现.在选择高层建筑供水方式时,也是供水设备的确定过程,需要考虑到经济、安全、技术先进的给水系统.

(三)给水竖向分区

沿着建筑物的垂直方向,给水分区划分成为若干个合理的供水区域,每一个供水区域都能够承担单独的供水系统.在设计给水系统时,确定给水竖向分区是最基本的环节,其能够合理进行,直接关系到给水系统的运行、使用、管理、维修以及效果.如果分区过大,会增加下层的压力,给用户的实际用水带来不利的影响,另外还会损坏管材,产生回流污染和水锤噪声；如果分区过小,则会增加供水分区的数量,增加给水系统的设备、管道、维护管理等.

三、高层建筑给排水系统设计实例

**综合楼属于住宅、商场、餐饮于一体的大楼,其3-28层为住宅区,总高度为94.5m,总建筑面积达到125000m2.

在给水系统中：市政供水的压力强度为0.4MPa,为了将市政水压充分利用起来,在地下的1-6层采取的市政压力直接工行随的方式；在7层之上选择两套扁平设备供水系统分区；在7-18层选择低区扁平设备供水；其中,在经过调试之后,7-12层选择减压阀调试之后供水；19-28层选择高区扁平设备供水；其中19-24层依然选择通过减压阀调试之后再进行供水.整个住宅区共624户居民,日用水量最高达到655m3,设置有150m3的生活水池,并将其分为两个可以独立使用,容积基本相同的格子[3].

在水池中,泄空管接出位置在吸水坑底,排入泵房集水井之中.但有人提出这样违反了出口处不应该被任何的杂质或者是液体淹没的规定.如果如果硬要套用《建筑给排水设计规范》内的规定,这样子的设计是有问题.但是如此设计,只要配合上足够安全的措施就能够实施下去.如,集水井潜水泵本身的排水能力必须超过水池进水管的实际流量、水池溢流水位报警并将水管上的电动阀关闭或者是选择具有三重保险作用的电动浮球阀用作进水阀.通过这样的安全处理,完全可以做到集水井水位不会超过水池底的排水管,就能满足实际的设计与应用要求.

本工程污、废水采用合流制,室内污、废水经化粪池处理后排入市政污水管网；二层餐饮场所的废水经格油池处理后排入室外污水管网；地下室废水采用潜水泵提升至室外污水管网.

第一,优化集水井的设计.一般来说,消防电梯旁边要设一个独立的消防集水井,本工程地下室没有人防工程,如果在消防电梯旁设集水井,结构上必然要降低电梯筒的大承台,那样会增加一定的造价,所以,可以将该井移到车库内与车库集水井共用.第二,卫生间与厨房分设废水立管的问题.在《住宅建筑规范》中规定,住宅厨房和卫生间的排水立管应分别设置.但在该工程中最普遍的做法是立管一到转换层后,两种管道就合并了.第三,底部横支管与立管连接的问题通常的做法就是：底部两层增设单独的排水立管,并设伸顶通气,或者增大立管管径不设伸顶通气.但是如此不仅欠缺美观性,而且造价偏高.而在底部厨房的排水支管上增设排水止回阀,该支管设于厨柜内方便检修.

四、结语

一直以来,高层建筑给排水设计都是关键的研究内容.设计的好坏不仅会对后续的施工质量产生影响,摒弃对房屋整体的质量安全都会产生影响.所以,为了满足消费者需求,能够让其享受到“完美”的住房,就需要严把给排水关,避免出现时候纠纷的尴尬.