浅谈高层建筑给水排水工程设计的常见问题

孙国智

【摘 要】 高层建筑越来越普及，给排水系统设计显得尤为重要，为起到较好的效果，必须对其关键点进行合理设计。首先简单介绍了高层建筑的给排水设计，然后结合实例，从给水、排水和消防系统三方面对其设计进行了分析。

【关键词】 高层建筑；给排水设计；问题措施

引言：

为缓解城市用地紧张现状，竖向空间的利用在建筑行业备受重视，高层建筑迅速兴起。我国将10层以上的建筑称为高层建筑，因供水多采用地下水，压力增大，使得供水更加困难。尤其是在用水高峰期，极易出现高层供不上水的情况。除了正常供水和排水，还应考虑节能环保、经济成本，所以必须加强给排水系统设计。特别是其中的关键点，更应注意。

一、高层建筑的给排水设计的内容

给水系统以生活用水为主，包括厨卫间、绿化、广场等区域的用水。消防是维护建筑安全的重要保障，必须保证消防给水时时畅通，至少要满足自救要求。因为一旦发生火灾，火势会迅速蔓延，而消防云梯难以触及高层。常见的消防装置有喷水灭火系统、消防栓等。另外还包括辅助给水。排水系统也是以生活废水、污水为主，包括厨房污水、粪便污水、洗衣污水等。厨卫间用水最多，如果排水管道堵塞，大量的水在室内淤积，必将影响正常生活。且污水会发出难闻气味，破坏室内空气质量。雨水排水和空调排水也很重要，否则可能会侵蚀外墙门窗，缩短建筑的使用寿命。给排水系统设计包括给排水方式设计、管道材料选择、管道布置方式、噪音处理方法等，有一方面处理不当，就会影响到最终效果。所以在实际设计时，务必要综合多方面因素考虑，以提高设计水平。

二、高层建筑给排水系统设计的关键

1、实例分析

某座高层建筑2012年7月分正式投入使用，占地3900m2，共36层，高115m，采用框剪结构。一楼高4.5m，用作超市和饭馆。2层～6层则以办公为主，上部是酒店和商务中心。机房层和水箱层分别高3m、3.5m。另设有两层地下室，作为地下车库和储备室用。因属于新区规划项目，当初在设计时经过多次商讨才最终确定设计方案，具有较高的可行性。作为其中的关键部分，给排水设计被设计人员列为重点考虑问题。

2、给水系统设计关键

2.1给水方式

给水方式是否合理直接关乎建筑使用质量和工程造价，设计人员对此颇为留意。考虑到以市政自来水为给水源，且水压为0.3MPa，设计者采用进水引入管两路进水的方式。同时考虑到水压过高可能会破坏管道设备，该建筑通过分区给水实现整体正常供水，分为以下3个区：（1）地下室两层和地上3层为下行上给水，由城市管网直接供水；（2）4层～20层为下行上给水方式，借助变频调速泵完成。城市管网直接供水至地下贮水层，变频泵将其运至各个用户；（3）20层～36层为上行下给水，即从楼顶水箱通过变频泵实现各用户的用水。

2.2用水量

结合不同用途分别对其用水量进行精确计算，避免出现水资源浪费或供水不足的情况。设计时考虑到办公楼用水、居住用水、洗车用水以及未预见用水等，按照用水人数、时间等对总用水量进行初步估计。因缺少部分资料，无法进一步精确，根据行业规定，按照最高日用水量的25%进行设计，最终确定生活水池的容积。地下室生活水池采用玻璃钢材料，作为生活用水加压系统，并设有深0.8m、宽1.2m的吸水槽。

2.3热水系统

热水系统也是设计的重点部分，以太阳能和电加热系统为主，也有采用锅炉集中供热的方式。太阳能较为方便，可通过设置热水管道或其他设施获得热水。该建筑采用集中供热的方式，首先要考虑的问题就是如何保持供水压力的平衡。所以设计时，热水系统要和给水系统有相同的竖向分区，并由给水系统供水。为保证安全用水，切记各分区的冷热水系统禁止共用减压阀。

3、排水系统设计的关键

3.1排水方式

为确保能够顺畅排水，在排水管道上设置有专用的通气管。在地下室设有集水坑和回收利用装置，生活污水和雨水排至集水坑后，利用排污泵将其运至检查井，然后进入回收利用系统，以体现节约用水的理念。

3.2管道布置

排水管道不得出现损坏，为减少用量、便于维修，在排出室外时应保持距离最短。排水管在给水管下方，且管和墙之间要保持一定的距离，若需要穿墙，必须设置预留洞。至于排水立管和排出管的连接处，需选择合适的弯头进行连接。通气管的作用是保持与大气的相通，可减少负压，该建筑采用一般的伸顶通气管。另外，管道要远离卧式，否则可能会因为噪音影响睡眠。该工程使用的是UPVC排水塑料管，排水横支管以顺水斜三通接入排水立管，排水立管在垂直方向转弯处，采用两个45度弯头相连接。穿过墙壁和楼板的排水立管安装有金属防水套管。排水检查井的中心线和建筑外墙的距离至少为3m。

3.3排水系统

有很多部分组成，如排水管道、通气立管、地漏、检查井、卫生器具、化粪池等。每一部分都应合理设计，如地漏要设在地面最低处，方便积水流入。若雨水管道安装在室内，安装完需做灌水试验，确保灌水高度达到雨水斗。

4、消防系统的设计

4.1系统设计

建筑物内容消火栓一般包括：消火栓箱、消火栓、水龙带、水枪。对于商住楼中的住宅部分，消火栓在消防电梯前室设置，并且每一层有两股水柱同时到达室内任何部位的要求。另外，消火栓给水系统中应按照设计要求和规范规定在需减压处设置减压孔板等减压装置。避免消火栓栓口的静水压力过大。引起消火栓拴润的损坏。消火栓栓口的静水压力超过0.8MPa时，采取分区给水系统，大于0.5MPa时，则设置减压孔板等减压装置。

4.2消防栓的布置

消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不超过25m，水枪喷嘴口径为19mm。每根竖管的最小流量为15L/s，每支水枪的最小流量为5L/s，充实水拄为12m。保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位，总共布置同层布置四个消火栓：在两个消防前室各布置—個消火栓，同层共六个消火栓，并在﹣1层、18层、19层、32层平面成环。

三、高层建筑给排水设计技术

1、循环水的利用

在相关法律法规及地理环境允许的情况下，可以采用江水、湖水或地下水作为循环用水。对水资源的水质要使用相应的化学或物理的处理手段进行处理，以降低管道内的水的腐蚀性，使管道的使用寿命增加。在空气湿度不太高的地区，通过计算出水源的进出水温差，控制循环用水的数量和水泵的消耗，缩小管道的直径尺寸。在消防排水的使用上，将消防实验等过程使用的水循环利用回收至水池（消防水池）中，进行回收再利用，改进和优化消防水池、水箱的技术手段，促进水资源的更高效的使用。

2、充分利用新能源和热水供应

当前，我国很多建筑工程的热水供应系统充分利用了太阳能资源，真空管式和热管式的热水供应系统可以吸收大量的太阳能，对系统进行加热，这种热水供应系统不容易受到外界环节的影响，并且具有操作简单、维护方便、自动化运行、热效率高、保温性能好等特点。在設计建筑给排水系统时，要充分考虑到建筑工程当地的气候环境，特别是在寒冷的地区，要采取必要的防冻措施，提高热水供应系统的抗冻性和抗冲击性。

3、绿色自然能源的利用

目前绿色自然能源主要是通过太阳能和雨水的利用从而达到节水的目的。太阳能能够利用加热设备通过吸收太阳光来将冷水进行加热，这种加热冷水的技术具有节能、环保、良好的集热效果和保温性能，而且应用也非常广泛。而雨水作为另一种自然资源，通过对屋顶、小区地面等处的雨水进行收集，并经过一定的设施和药剂进行处理，使雨水达到中水的标准后进入再利用过程。经过处理后的雨水可以用于城市绿化和景观用水，对于其他一些地方可以适用中水水标准的用水也具有良好的适用性。

在对建筑物雨水进行收集时，则需要利用导管将屋顶的雨水收集到地下的雨水沉沙池内，综过沉沙池沉积后雨水中的杂质则被清除掉，然后再利用水泵将雨水引入到蓄水池中，经加氯消毒等多道工序处理后，达到中水指标标准后即可送入到中水管道系统。对于雨水的研究利用目前许多国家都在进行，这对于实现水资源的节约，减轻污水排放压力都起到了极为关键的作用。

四、结束语

作为高层建筑的重要组成部分，给排水系统的重要性不言而喻，直接关系到建筑的使用质量。随着建筑结构的复杂化，给排水难度将不断增大，必须结合实际用途进行科学合理的设计，使建筑的各项功能得到充分发挥。

参考文献：

[1]刘立庆.高层建筑中水暖工程的质量控制[J].河南科技.2013（18）：123.

[2]蔡锦钱.高层建筑给排水常见问题产生的原因和解决措施[J].科技经济市场.2014（12）：45.

[3]罗俊荣.高层建筑给排水常见问题及解决措施探讨[J].广东建材.2013（09）：112.