淺談高層建筑給水排水的優化方案設計

王世利

（天元建設集團有限公司，山東 臨沂 276000）

淺談高層建筑給水排水的優化方案設計

王世利

（天元建設集團有限公司，山東 臨沂 276000）

隨著國家經濟走勢持續回暖，國民生活水平逐步提高，建筑行業為滿足社會發展需求，逐步加大高層建筑的建設力度。由于建筑的層數越來越多，高度越來越大，所以高層建筑的給水排水問題引起了建筑行業的關注。文章圍繞高層建筑的給水排水的特點及方法進行了分析，并提出了合理性的優化設計方案。

高層建筑；給水排水；優化方案；方案設計；建筑工程

高層建筑給水排水的設計不同于多層建筑，設計者給出設計方案前，要充分考慮到高層建筑層高、實用、美觀等因素對給排水的影響，并且要對給排水的施工進行合理規劃，提高施工質量的同時要保證高層建筑的整體美觀效果。隨著國民經濟水平不斷提高，人們對居住環境和質量的要求也隨之不斷升高，因此建筑施工各單位不僅要適應社會發展需求，還要保證在高層建筑的實用性、功能性、美觀等多種性能。尤其在給排水的設計施工方面，由于高層建筑的主體結構、框架多采用框剪或筒形結構，所以給排水設計施工帶來極大不便，如何優化高層建筑給排水的設計施工是現階段施工單位亟待解決的問題，并針對難點積極探求優化方案。

1 高層建筑給水排水工程的施工重點及特點

由于高層建筑給水排水工程分為給水系統、排水系統、熱水系統及消防系統四個部分，所以在高層建筑室內的給水、排水設備較多，穿插管線種類多種多樣，就現階段建筑行業的給水排水施工技術來說，并沒有具體的可行性指標和操作規范予以支持，因此在施工過程中，人為操作主觀意識較強，施工工序雜亂無章，無法保證施工質量。另外，現行的高層建筑給水排水技術與實際施工要求產生脫節現象，隨著國民經濟水平日新月異的變化，高層建筑的給水排水技術不再是單純地解決居民的供水和排水問題，而要結合消防安全技術和自動化技術，不斷更新設計理念，將節水、節能的建筑設計理念引入到高層建筑給水排水設計和施工中，在施工過程中加強施工管理，合理利用新型環保材料，嚴格規范施工技術操作，在提高施工質量和效率的基礎上，保證建筑的給水排水系統正常、安全運行。

由于高層建筑本身具有的多層、多功能、多設備等特性，在給水排水工程的施工過程中具有以下五方面特點：第一，給水排水量相對較大。由于高層建筑的使用面積較大，容納的居住人數較多，所以居民所需的用水量和日常生活產生的污水量較大，一旦管道擁堵或是損壞，勢必會造成供水系統和排水系統發生故障，影響居民生活質量，甚至危及整棟建筑的供水系統和排水系統，導致大范圍的停水，給居民的生活帶來極大不便，因此建筑施工單位要尤其注意給水排水系統的日常維護工作；第二，施工單位為提高建筑的實用性，在施工過程中增設了多種使用功能，再加上繁多的管線穿插縱橫在建筑室內，居民使用家電時會使電壓過大而發生線路短路，給居民正常生活埋下安全隱患，稍有不慎就會發生火災，而且在高層建筑中人員疏通起來較為困難，后果不堪設想，所以建筑施工在進行給水排水施工時要結合消防給水技術和防火材料的使用，確保高層建筑的安全性能；第三，消防系統的技術壓力較大，以往設計的供水區域只有一個，易使管道和相關附件發生損壞，影響給水、排水系統的正常使用，因此設計人員在進行給水、排水系統的設計過程中，應采用豎向分區的方法，從而降低消防系統的靜水壓力，保證給水、排水系統安全、暢通運行；第四，由于高層建筑的給水排水量較大，施工單位通常會選用較多、較長的排水管道，增加管道水流壓力，并且壓力波動性較強，更容易造成給水、排水系統的不穩定，所以施工單位在選擇排水管道材料時，應盡量采用機械強度較大的、接口柔韌性較好的材料或是專用通氣管排水系統和新型單立管道，以減緩管道中的壓力波動，強化給水、排水系統的使用性能；第五，由于高層建筑的給水排水設備較多，運行時產生的噪音也會隨之增多，建筑施工單位必須要充分考慮到管道降噪問題，利用相關防震和降噪技術，在保證系統正常運行的同時為居民提供優質、舒適的居住環境。

2 高層建筑中常見的給水排水方法

2.1 氣壓罐式給水

氣壓罐式給水方法主要通過離心水泵和氣壓罐設備的協同工作來完成給水。氣壓罐的工作主要依靠罐內的空氣不斷壓縮進行儲水和調節供水量，一旦罐內的水壓達到一定高度，離心水泵就會軟啟動和循環啟動水泵機組，最終完成供水。這種給水方法無需水箱和水塔，不僅可以自動控制給水量，便于管理，并且由于氣壓罐的密封效果較好，可以防止罐內水資源不受污染，更能減少建筑工程的施工成本。但是在氣壓罐給水過程中，常常會出現因供水壓力過大而引起的壓力波動，而且它的儲水量有限，必須要頻繁啟動才能滿足供水需求量，所以勢必會增加設備維修成本，從而縮短設備的使用壽命。

2.2 高位水箱式給水

高位水箱給水方法主要利用離心水泵和水箱兩個部分進行給水，根據以往的使用經驗大致可以分為并聯式給水、串聯式給水、減壓水箱式給水和減壓閥式給水四種方法。它的主要作用是調節供水區的儲水量、供水和水壓，相比氣壓罐式給水方法來講，雖然儲水量也有一定限制，其優勢是不需要頻繁啟動相關設備，因此建設成本和維修費用也相對較少，缺點也密封性較差，水質容易受到外界環境的影響而受到污染，且由于水箱占地面積較大，會增加建筑投資費用。

2.3 減壓分區式給水

減壓分區式給水主要依靠減壓閥和各個供水區的減壓水箱的工作實現減壓給水的目標。在相關設備運行過程中，離心水泵會降水直接輸送到頂層供水區的水箱中，利用減壓閥將水由上至下的輸送到各個供水區的水箱中，且各水箱之間可以進行自動減壓，一方面減少了占地面積；另一方面給水相對穩定、可靠，但也存在一些問題，例如下層供水區的供水壓力較弱，增加了離心水泵的使用率。

2.4 變頻水泵式給水

變頻水泵式給水是一種利用單片機、變頻技術和水泵機組相結合而構成的給水技術，其作用是可以自行調節水壓和水流量，并且不需要水箱。這種方法可以根據各個供水區的用水量自行調整相關設備的運行速度且占地面積較小，不僅延長了相關設備的使用壽命，更加有利于后期維修與管理工作。但是這種方法所使用的設備價格相對較高，大大增加了建設成本，特別是變頻器，不僅價格較貴，還容易受到外部環境的影響，造成變頻器的損壞，從而影響設備正常運行。

由此可見，每一種方法都有各自的優勢和劣勢，需要設計人員在施工設計階段結合高層建筑特點和施工要求對給水排水方法進行調整，針對在施工過程中易出現的情況和問題，調節設計方案的優化措施，以全面保證給水排水系統的安全、暢通運行，從而優化居民的生活質量和居住環境。

3 高層建筑給水排水的優化設計方案

通過對高層建筑給水排水方法及施工特點的分析，高層建筑的給水排水系統的設計必須要進行優化和改善，以切實保證高層建筑給水排水系統的安全、暢通運行，因此筆者建設性地提出了以下三點高層建筑給水排水設計方案的優化措施，具體包括：第一，在進行給水排水系統的設計過程中，要采用分建供水區，并且這些供水區要共用供水管道，以減少設備的占地面積，減少施工成本。在水污染問題上，可以通過分別設置生活供水區和消防供水區來盡量減少水質污染的問題，施工單位應特別注意管道網絡的鋪設，并且結合管道施工的特性，提高管道的質量和使用性能，合理規劃相關設備的設置；第二，針對建筑室內衛生間易出現滲水、漏水的問題，施工單位應加強建筑地面防水性能，合理設計廚具、洗臉池、淋浴器等家具家電的位置擺放，采用節能型附件和技術，例如充氣式水嘴、真空節水技術，不僅起到節約水資源的作用，還可以有效提高設備的排污功能。在施工過程中，設計人員應尤其注意相關設施的位置規劃要符合居民的基本生活需求以及排水管道的網絡化鋪設要盡量保證順暢、安全且科學合理，避免管道位置與室內生活器具的位置相互沖突，從而為居民提供既舒適又實用的居住環境；第三，在施工設計階段，設計人員要考慮到高層建筑整體的美觀效果，由于排水管道通常設置在建筑外墻內，很容易影響建筑的視覺美感效果，因此施工人員在進行室內施工時，應該盡量將衛生間的位置設置在建筑的低地勢處以及空調擺放處要設置排水管，并且要盡量保證建筑的室內和室外的整體美觀效果，這樣不僅可以便利居民的日常生活，更加滿足高層建筑的實用性、美觀、安全性等多方面性能的要求。

4 結語

此外，合理設計給水排水系統和消防系統對高層建筑整體性能有著重要的意義。相對于多層建筑來講，高層建筑給水排水工程的施工難度較大，對供水量、排水量的要求較高，所以對施工單位來說，發現問題解決問題，不斷優化設計方案，才能有效提高給水排水系統的運行效率，從而實現高層建筑優化各方面性能的目的。隨著國家經濟飛速發展，建筑業的市場競爭越發激烈，在高層建筑給水排水工程的問題上，只有積極探索設計方案的優化措施，進行技術革新，才能在激烈的建筑業市場中立于不敗之地，從而促進建筑業長久、可持續性發展。

[1]袁成華．試論高層建筑給水排水工程的優化設計[J]．城市建設理論研究（電子版），2014，（16）.

[2]周盼．試論高層建筑給水排水工程的優化設計[J]．城市建設理論研究（電子版），2013，（13）.

[3]夏遠．高層建筑給水排水工程的設計優化研究[J]．城市建設理論研究（電子版），2015，5（12）.

[4]胡冬貴．建筑給水排水工程的設計優化探究[J]．建材與裝飾，2016，（26）.

（責任編輯：黃銀芳）

TU976

1009-2374（2017）12-0032-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.017

王世利（1974-），男，山東臨沂人，天元建設集團有限公司工程師，研究方向：建設施工及水電安裝。

A