高層建筑給排水設計中的關鍵問題探究

李瑩

摘要：給排水設計是建筑工程中的重要環節，直接關系到建筑的使用質量。

文章分析其設計問題，探討其設計優化措施。

關鍵詞：高層建筑給排水設計；問題；控制

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

引言

高層建筑的興建將成為必然趨勢，因此，對高層建筑給排水工程的設計、施工、維修和運行管理的要求也越來越高。

一、高層建筑給排水設計中出現的問題

（一）不能實現正常供水

對于高層建筑，很容易出現供水不足現象，特別是在用水高峰期，上面的用戶常會停水?？刹捎媒恿χ亓┧绞?，這就要求對用水需求和水壓有精確地計算，然后再合理設計。然而在設計中，極易計算錯誤，如水力損失漏算、水泵揚程過小、管徑不合適等，加上對市政網水壓估算失準，易導致不能正常供水。水箱是給排水設計中必不可少的工具，但對其安裝高度、出水點高差等都有嚴格要求，設計中一旦不符標準，可能會引起水壓和水量的不足。另外沒有考慮管道內雜質的堆積會減小橫截面積，從而影響給水量。

（二）管道滲漏或堵塞現象

衛生間和廚房用水較多，也最容易出現問題。由于提前勘察測量不準，使得管道鋪設并不規范。如衛生間和廚房的管道沒有分開，給水管和排水管也設計不當。一般而言，給排水管平行鋪設時，之間至少要隔開 0.5m，否則排出的污水可能會污染給水; 若是交叉鋪設，給水管應在排水管上方，也應保持一定的距離。但在實際設計中，這些要點很容易被忽略。有些施工單位為降低成本，在管道材料選擇上出現問題，質量不合格。部分情況雖使用的是高質塑料管材，但由于施工工藝問題，也會導致滲漏?；蛘咴O計時忽略了對環境的考慮，以至于施工中溫度變化過大，以損壞管道。在一些細節方面設計不足，如供水管道接口處的密封性等，常因設計不合理而引起滲漏。此外，管道材質、內徑設計的不合理，極易引起排水管堵塞。如垃圾雜物過多，不能及時清理; 管道彎頭設計不合理等。

（三）噪音問題

供水排水時都有產生噪音的可能，受高度限制，水壓達不到，便會引起管道內部振動，進而發出噪聲。管道鋪設、墻壁隔音效果、設計距離等是一個整體，在設計時必須全面考慮，如衛生間的排水管道不能太過復雜，盡量提高墻壁的隔音效果并選擇較高質量的管道，而且還要與臥室保持一定的距離。否則在沖水時的噪音，極易影響人們居住的舒適性。

（四）消防用水和節約用水問題

現代化建筑在裝修時常常使用一些泡沫材料，或易燃性化學材料，一旦燃燒，后果不堪設想。且按照一般高層建筑的設計結構，火勢會從下而上迅速蔓延，所以必須認真考慮消防。很多施工單位缺少安全意識，將供水管和消防水管統一而用，這樣在發生火災時，可能會因供水不足而耽誤救火時機。所以要單獨設計消防專用管道，并確保時時能夠供水，水壓也要符合標準，以應付突然發生的火災事故。該工程高32層，高處消防云梯往往達不到，這意味著要自救。供水方式、水箱安裝等都要經過科學設計，保證火災中能夠第一時間滅火。

節能是現代化建筑考慮的重點，符合當前社會發展主題。水資源浪費的現象由來已久，如管道在墻中敷設時設計不到位，出現滲漏水現象; 水龍頭關不嚴; 沒有設計廢水回收利用系統等，都可能會造成水資源浪費。如生活中排放的某些污水，經過處理后還能用于綠化、沖廁所等，但現在多是直接將廢水排放，還有可能會污染供水。

二、給水系統設計的關鍵

（一）給水排水方式

給水方式是否合理直接關乎建筑使用質量和工程造價，設計人員對此頗為留意?？紤]到以市政自來水為給水源，且水壓為 0. 3MPa，設計者采用進水引入管兩路進水的方式。同時考慮到水壓過高可能會破壞管道設備，該建筑通過分區給水實現整體正常供水，分為以下3個區: (1) 地下室兩層和地上3層為下行上給水，由城市管網直接供水;(2) 4 層～20層為下行上給水方式，借助變頻調速泵完成。城市管網直接供水至地下貯水層，變頻泵將其運至各個用戶; (3) 20層～36層為上行下給水，即從樓頂水箱通過變頻泵實現各用戶的用水。

為確保能夠順暢排水，在排水管道上設置有專用的通氣管。在地下室設有集水坑和回收利用裝置，生活污水和雨水排至集水坑后，利用排污泵將其運至檢查井，然后進入回收利用系統，以體現節約用水的理念。

（二）用水量

結合不同用途分別對其用水量進行精確計算，避免出現水資源浪費或供水不足的情況。設計時考慮到辦公樓用水、居住用水、洗車用水以及未預見用水等，按照用水人數、時間等對總用水量進行初步估計。因缺少部分資料，無法進一步精確，根據行業規定，按照最高日用水量的 25%進行設計，最終確定生活水池的容積。地下室生活水池采用玻璃鋼材料，作為生活用水加壓系統，并設有深0. 8m、寬1. 2m 的吸水槽。

（三）熱水系統

熱水系統也是設計的重點部分，以太陽能和電加熱系統為主，也有采用鍋爐集中供熱的方式。太陽能較為方便，可通過設置熱水管道或其他設施獲得熱水。該建筑采用集中供熱的方式，首先要考慮的問題就是如何保持供水壓力的平衡。所以設計時，熱水系統要和給水系統有相同的豎向分區，并由給水系統供水。為保證安全用水，切記各分區的冷熱水系統禁止共用減壓閥。

（四）管道布置

排水管道不得出現損壞，為減少用量、便于維修，在排出室外時應保持距離最短。排水管在給水管下方，且管和墻之間要保持一定的距離，若需要穿墻，必須設置預留洞。至于排水立管和排出管的連接處，需選擇合適的彎頭進行連接。通氣管的作用是保持與大氣的相通，可減少負壓，該建筑采用一般的伸頂通氣管。另外，管道要遠離臥式，否則可能會因為噪音影響睡眠。

工程使用的是 UPVC 排水塑料管，排水橫支管以順水斜三通接入排水立管，排水立管在垂直方向轉彎處，采用兩個 45 度彎頭相連接。穿過墻壁和樓板的排水立管安裝有金屬防水套管。排水檢查井的中心線和建筑外墻的距離至少為 3m。

（五）排水系統

有很多部分組成，如排水管道、通氣立管、地漏、檢查井、衛生器具、化糞池等。每一部分都應合理設計，如地漏要設在地面最低處，方便積水流入。若雨水管道安裝在室內，安裝完需做灌水試驗，確保灌水高度達到雨水斗。

（六）自動噴水滅火系統

根據《高層民用建筑設計防火規范》以及《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》，本建筑需設置自動噴水滅火系統。地下一層火災危險等級中危Ⅱ級，噴水強度 8L/ min·m2，作用面積 160m2，滅火用水量 24L/s，滅火時間 1h；地上部分火災危險等級中危Ⅰ級，噴水強度 6L/min·m2，作用面積160m2，滅火用水量25.33L/s，滅火時間1h。自噴系統由室外消防管網供水，系統供水壓力為 1.2MPa。由于每組濕式報警閥組所擔負的噴頭不應超過800個，因此在地下一層設備間內設置有五組濕式報警閥組。自噴系統在每層均設有減壓孔板，系統給水經減壓孔板減壓后供給，保證配水管入口的壓力不大于0.4MPa，且最不利點處噴頭壓力為不小于0.05MPa。自噴系統應設水泵接合器，是用于外部增援供水的措施，當系統供水泵不能正常供水時，由消防車連接水泵接合器向系統的管道供水。

三、高層建筑給排水設計設計的優化措施

（一）管網疊壓供水的原理

無負壓變頻恒壓供水工作時市政管網水進入調節罐，罐內空氣從真空消除器內排出，水充滿后真空消除器自動關閉。市政水能滿足水壓及水量要求時，設備通過旁通止回閥向用水管網供水；當市政管網的壓力不能滿足要求時，系統給出啟泵信號。若市政管網的水量大于水泵流量，系統正常供水；小于水泵流量時，調節罐內的水作為補充水源仍能正常供水，此時空氣由真空消除器進入調節罐，消除了市政管網的負壓。若市政管網停水導致調節罐內的水位下降到一定程度，液位探測器給出水泵停機信號。真空消除器是管網疊壓供水設備的核心，它用來消除管網中負壓，從而不影響周圍用水。真空消除器主要是由一個浮球來工作的，實現調節罐吸氣和排氣，同時實現了罐內水未滿時真空的消除。

（二）室外消火栓的精簡設置

按規范規定，市政消火栓是可以計入室外消火栓總數的，事實上許多地區的市政消火栓配置都超過了市政規范的最低數量要求，筆者留意到，深圳大樓周圍的室外消火栓數量很多都明顯存在這種現象。其實有很多設計項目，把水泵接合器稍微移動下位置，甚至連位置也無須移動，建筑的周圍無須根據計算另行配置室外消火栓，往往連室外消火栓環網也無須考慮，可以減少一個系統，自然也省卻一筆不菲的投資。

（三）節能衛生器具的推廣應用

衛生器具是家庭用水最頻繁、耗水量最大的部分，除了器具自身在設計上缺乏節能意識，還有一些衛生器具由于常年使用，密封性能降低，滲水、漏水、滴水現象嚴重。所以要做好衛生器具的節能工作，既要重視節能設計，也要重視器具自身的質量和使用壽命。新型的衛生設備，公共浴室采用單管恒溫供水配合腳踏閥淋浴器、光電淋浴器、手拉延時自閉淋浴器等比一般雙管淋浴器可節水 20～50％；特別是定量用水控制器、定時或感應式自動控水器的使用，宜加以推廣。而陶瓷芯水龍頭密封性能好，開關數萬次無滴漏，節水效果十分顯著。使用便器與水箱配件要配套，以保證便器的密封性能和沖洗性能。

結語

綜上所述，只有將建筑給排水設計技術安全、經濟地運用于建筑設計中，才能滿足人們對建筑的需求。

參考文獻：

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