关于高层建筑给水排水工程的设计
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摘要：随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。进入21世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。高层建筑有别于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了新的技术要求，必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。
关键词：高层建筑；给水排水；设计办法
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：
引言：
近年来，随着经济的快速增长，房地产市场繁荣发展，高层建筑不断涌现，高层建筑给水排水设计随着科学水平的不断提高，技术更先进，设备更完善、功能更齐全。它具有用水要求高、水流量大等特点，必须不断改进和提高高层建筑给水排水技术才能满足高层建筑的功能要求，确保给水排水系统的良好运转。
1.高层建筑给水排水工程的特点
与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点：
1.1高层建筑给水排水消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。
1.2高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大，而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性必须要比低层建筑高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足于自救。
1.3高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。
1.4高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此，高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。
1.5高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。
2.高层建筑给排水系统方案设计
给水排水系统方案设计包括给水系统设计、消防系统设计、排水系统设计以及热水系统方案设计。结合高层建筑给排水系统的主要特征，进行给排水系统方案设计，确保高层建筑给排水系统日常运行的安全性、经济性、合理性。
2.1给水系统方案设计
高层建筑给水系统的设计中最为关键的是给水方式的选择，它直接关系到生活给水系统的使用质量和工程造价。根据《建筑给排水设计规范》中相关条文，高层民用建筑生活给水系统应竖向分区，且各分区最低卫生器具配水点处静水压力不宜大于0．45MPa；水压大于0．35MPa的入户管，宜设置减压阀。除此之外应该合理确定给水系统垂直分区，保证给水设备卫生器具的正常使用，避免压力过高，出现不必要的能量浪费。给水器材出水过猛，当启闭这些器材时易产生水击，使管网产生噪声、振动甚至管件破裂，致使卫生洁具给水零件容易破坏。
就目前我国城市给水状况而言，市政水压一般只能满足建筑五至六层的生活用水要求，对于高层建筑，城市市政给水管网的水压就不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，因此合理划分生活给水系统竖向分区，控制最不利点的最低工作压力和最低静水压力，针对不同的高层建筑，二次加压供水方式主要如下几种：
2.1.1水泵水箱联合供水；该供水方式供水可靠，但缺点是该种供水系统需设水泵吸水箱和屋顶高位水箱两个水箱，容易产生水质二次污染；另外将水一次提升至屋顶水箱，低区再通过减压阀减压供水，存在不节能和减压阀因减压比过大，造成减压阀失灵的隐患，而且因屋顶水箱容积较大，增加土建工程量，且固定的屋顶水箱在地震时存在鞭稍效应，对建筑物安全不利。
2.1.2地下生活调节水箱通过变频加压设备供水；该供水方式取消了高位水箱，减少了一个水质可能受到污染的环节，水压稳定，供水可靠，能克服第一种供水方式不能满足顶层燃气热水器等对水压的要求的缺点，几个供水分区的设备可集中放置，方便管理，变频加压设备可配置气压罐及小流量泵，当用水量较小时，主泵可休眠，可依靠小流量泵或气压罐维持供水流量和压力，可用于市政管网压力较小的情况。
2.1.3管网叠压供水设备供水；其优点与第二种相同，不同之处是充分利用市政管网压力。其缺点是调节水量较少，在市网较长时间停水时不能满足用水要求。可用于市政管网压力较大，供水量全天大于用水量的情况，但该方式一般会影响其他地方供水，建议在限定条件下使用。
2.2排水系统方案设计
2.2.1排水系统的组成和布置
1）组成
2）排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备和局部处理构筑物等几部分组成。
3）管道布置
4）在对排水管道进行选择时，要根据所排污、废水的不同性质进行，遵循符合技术标准和经济节约两大因素。进行管道布置设计时，要以最短的距离排出室外，并且尽量不要越过变形缝，同时要保证其安全性和方便使用维护。具体的对管道进行铺设工作时，要注意在管道与管道之间、管道与墙之间要留有一定的距离；管道要穿墙或穿楼板进行铺设时，要有预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45度弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90度弯头。
2.2.2排水设计
1）生活排污系统
2)高层建筑的生活排水系统的排水体制分为粪便污水和生活废水合流或分流两种。将卫生间的污、废水排入同一立管中，不需要使用专用通气立管。而合流入粪池的方式就是污、废水合流排水体制。它的管道布设简单，但是它需要增大化粪池的容积，工程造价较高。污、废水的分流体制是将卫生间生活污水和废水分别排入两根立管，进行排出的方法。它的管道布设较复杂，但它能够改善排水和通气的效果。
3)排水通气系统
4)高层建筑物的排水通气系统中使用了各种通气管和通气阀。其主要是通过提供排水中气体的散逸来达到透气的作用；防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，确保空气的循环；保持排水迅速通畅、安静。通气阀是一种在通气系统基础上发展起来的通气阀件。单路进气阀可安装在室内立管顶部或横支管上，既可补气又可防止管道内部气体进入室内；双路通气阀可安装在室外立管顶部代替通气帽，使用时以单路进气阀为主。
4.结束语
总之，高层建筑给水排水设计对广大群众的日常生活及安全意义重大，作为给排水设计人员应本着技术、安全、实用、美观、经济的原则，不断总结和完善设计技术，寻求最佳的给排水设计方案，适应社会发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求。
参考文献：
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