淺談小高層住宅建筑給水排水設計

智光源

摘要：本文結合某小高層住宅設計實踐，探討了小高層住宅給水排水設計方面的問題。

關鍵詞：建筑給排水 靜水壓力 管道 變頻調速

中圖分類號： TS958 文獻標識碼： A

引言

隨著近年來我國經濟的發展，小高層住宅建設得到較快發展。由于小高層建筑排水量大，用水要求高，如何才能確保給排水系統的良好工況，滿足各類功能要求，這就必須采取相應的技術措施。本文結合實際案例，對小高層住宅給水排水設計進行探討。該工程為一個住宅組團，地下一層為自行車庫，一層為公共活動用房，二至十二層為單元式住宅。

一、給排水工程的特點

小高層建筑消防系統靜水壓力大，如果只采用一個區供水，不僅影響使用，而且管道及配件容易損壞。因此，供水必須進行合理的豎向分區，使靜水壓力降低，保證系統的安全運行。

1.小高層建筑引發火災的因素多，火勢蔓延速度快，而且撲救困難。因此，小高層建筑消防系統的安全可靠性比低層建筑低。由于目前消防設備能力有限，撲救小高層建筑火災的難度較大，所以小高層建筑的消防系統應立足于自救。

2.小高層建筑的排水量大，管道長，管道中壓力波動大。為了提高排水系統的排水能力，穩定管道的壓力，保護水封不被破壞，小高層建筑的排水系統應設置通氣管或采用新型單立管系統。小高層建筑的排水管道應采用機械強度較高的管道材料，并采用柔性接口。

3.高層建筑的建筑標準高，給水排水設備使用人數多，水量大，一旦發生停水或排水管道堵塞事故，影響范圍大。須采用有效的技術措施，保證供水安全可靠，排水暢通。

4.小高層建筑設備多，管線長，易產生振動和噪音，須采取相應的技術措施。

二、生活給水方式

由于市政管網沒有引到該小區附近，故在小區內打了兩個120m深水井，作為小區水源。本小區住宅采用深井泵和高位水箱聯合使用的供水方式。本小區給水服務水壓為30m，可以滿足六層樓直接供水。為了節約能源，盡量利用小區管網自身的壓力。本住宅采用分區給水方式，即沿住宅豎向分上下兩區。下區為-1～6層，由小區管網直接供水。上區為7～12層，采用增壓給水方式。增壓給水方式主要分為設水泵和高位水箱的給水方式、氣壓罐給水方式和設變頻給水設備的三種給水方式。

1.設水泵和高位水箱的給水方式

該供水方式具有供水壓力穩定、供水可靠性高、可防止停電引起的全樓立即停水現象的發生、水泵間歇運行及控制簡單、給水設備較簡單等優點。其缺點是增加了結構負荷，水箱水質比較差，所以應采取防治二次污染的措施。例如：采用不銹鋼、玻璃鋼等材料制作的水箱，并定期清洗，水箱容積不易過大，生活水箱與消防水箱單獨設置。該方式適合規模比較小的小區。

2.設氣壓罐給水方式

氣壓罐給水設備包括離心水泵和氣壓罐。氣壓罐為一鋼制密閉容器，供水時利用容器內空氣的可壓縮性存儲和調節水量，并將罐內儲水壓送到一定的幾何高度。水泵機組采用軟啟動和循環啟動，實現無塔供水，可達到節能的目的。

3.設變頻調速供水設備的給水方式

該方式綜合了單設水泵給水和氣壓給水兩種方式的優點，應用電動機變頻調速的技術。該方式取消了高位水箱，使供水水質保證。但由于變頻給水設備電氣化元件多，控制相對復雜，氣壓罐調節容積很小。為保證供水可靠程度，在使用中應加強維護。由于該供水方式效率高、耗能低、運行穩定可靠、自動化程度高、設備緊湊，所以該供水方式已經得到廣泛應用，適用于住宅數量多、供水規模大的場合。

三、排水系統

小高層建筑的排水系統由衛生潔具或受水器、排水管道、通氣管道、清通設備、提升設備、污水局部處理構筑物組成。生活排水系統的排水體制分為糞便污水和生活廢水合流或分流兩種。

污廢水合流就是衛生間污水和廢水排入一根立管，不需設專用通氣立管，排水管道布置簡單。但是由于污水和廢水合流入糞池，需增加化糞池的容積，從而增加工程造價。

污廢水分流就是衛生間生活污水和廢水分別排入兩根立管，管道布置復雜，將污水立管和廢水立管每隔兩層聯通，利用其排水時間差互為通氣。與合流制相比，污廢水分流可以改善排水及通氣效果。污廢水分流后，只將污水排入化糞池，減少了化糞池容積。

生活排水管道的布置是以最短的距離排出室外，不穿變形縫，以有利于建筑物的使用及維修、清通。

管道之間、管道與墻要有一定的間距。管道穿墻、穿樓板、基礎要預留洞。排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個45°彎頭或彎曲半徑不小于4倍管徑的90°彎頭。由于小高層住宅設地下自行車庫，受小區內污水干管標高的限制，所以所有污廢水均需經排水橫干管排出。排水橫干管設于地下室頂棚下，坡度要兼顧地下室空間要求，但不得小于排水橫干管最小坡度。由于高層建筑衛生潔具排水系統連接管的立管較長，低層排水壓力大，易使下層衛生潔具發生排水噴濺。衛生潔具屬于間斷排水，使排水方向的前行管道系統產生正壓，水流下降過程中，后續管道產生負壓形成抽吸，均可能使管道系統發生水噴濺和水封水抽吸。因此高層建筑排水系統應采取下列措施：小高層建筑的一層應單獨排水；排水系統應加強通氣，保持管系內氣壓平衡，采用專用通氣管，或新型排水管道系統；排水立管采用乙字彎消能措施；污水、廢水應分開設置立管排放，以便于廢水回收和進行污水處理。

四、消防給水系統

小高層住宅功能多，地下一層為自行車庫，一層為公共活動用房，其他層均為住宅。其消防設計應遵循《消防給水及消火栓系統技術規范》、《自動噴水滅火系統設計規范》的有關規定。

室內外消火栓用水量應根據消防規范的規定，建筑高度≤50m的普通住宅室外消火栓的用水量為15L/s，室內消火栓用水量為10 L/s。公共活動用房自動噴水系統用水量根據《自動噴水滅火系統設計規范》確定，按中危險I級設計。其噴水強度為6L/min·m2,作用面積160 m2，則消防用水量21L/s。地下一層設兩個消火栓。在小高層住宅外圍設室外環狀消防給水干管，與小區管網相連接。室外消火栓間距不大于120m，保護半徑不大于150m。地下自行車庫、一層公共活動房及單元式住宅樓梯間采用單出口消火栓，水槍的充實水柱長度不小10m，每個消火栓都設有消防卷盤。消火栓給水系統不用分區，為保證消火栓栓口壓力不超過0.5Mpa，四層及以下樓層消火栓采用減壓穩壓消火栓。消火栓系統水平干管在地下室頂棚下成環狀布置，住宅樓消火栓立管與電梯井上消防水箱聯通，成豎向環狀。

本工程一層公共活動用房設置自動噴水滅火系統，并按規范要求設了一個濕式報警閥。消防水箱噴淋出水管應連接在報警閥前管段上。

五、結語

綜上所述。在進行小高層住宅建筑給水排水設計時，只有充分考慮建筑高度對給水、排水、消防系統的影響和合理設計，才能確保給水、排水、消防系統的正常使用。

參考文獻：

[1]GB 50974-2014，《消防給水及消火栓系統技術規范》.

[2]丁再勵，夏葆真等.全國民用建筑工程設計技術措施給水排水.中國計劃出版社，2003.