现代高层建筑给水、排水设计探讨

张兴祥

（克州诚鑫建设工程有限公司 845350）

现代高层建筑给水、排水设计探讨

张兴祥

（克州诚鑫建设工程有限公司 845350）

建筑给水、排水工程发展至今，逐渐成为一门相对独立的工程学科，其包含的内容越来越丰富，所包含的系统也越来越复杂。同时，随着现代城市化进程的不断推进，高层建筑越来越多，如何做好高层建筑给水、排水系统的设计，体现系统的科学性以及人性化特点，节约资源，成为了现代高层建筑给水、排水设计工作研究的重点内容。本文就现代高层建筑给水、排水设计工作进行了简单的讨论，希望能够为相关设计工作提供一定的参考和借鉴。

高层建筑；给水；排水系统；设计

1 高层建筑给水排水工程的特点

高层建筑相对于普通多层建筑具有层数多、总体高度大、振动源多、用水要求高及排水量大等多方面的特点[1]。因此，高层建筑对给水、排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了更高的要求。相对于多层建筑给水、排水工程来看，高层建筑给水、排水工程主要具有以下几个方面的特点：

（1）高层建筑给水、热水及消防系统具有较高的静水压力，如果只采用单一供水区，不但会对使用产生影响，同时还可能对管道及配件造成一定的破坏。因此，需要根据实际使用需求对供水进行合理的竖向分区，从而降低静水压力，确保各个系统能够安全稳定的运行。

（2）高层建筑中，很多因素容易诱发火灾，而且由于建筑高度越大，风力越大，一旦发生火灾，火势会迅速满意，火灾危险大，而且扑救难度也更大。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比多层建筑高得多。由于目前我国消防设备能力十分有限，扑救高层建筑火灾的难度非常大，因此，高层建筑的消防系统应与自救需求为基础进行设计。

（3）高层建筑的总体排水量较大，且管道总体长度大，管道中存在较大的压力波动。为了提高排水系统的排水能力，保证管道中压力的稳定，确保水封不会遭到破坏，应该在高层建筑排水系统中设置通气管系统或者采用新型的单立管系统。同时，高层建筑的排水系统应该采用具有较高机械强度的管道材料，并且采用柔性结构，确保高层建筑在外力作用下发生位移时不会对管道造成破坏。

（4）相对于多层建筑，高层建筑具有更高的建筑标准，给水、排水设备使用人数较多，一旦发生停水事故，会产生极大的影响。对此，必须采用一定的技术措施，确保供水的安全性和可靠性。

（5）高层建筑内部拥有大量的动力设备，而且管线总体长度大，容易产生振动和噪声，对使用的舒适性产生较大的影响。对此，高层建筑给水、排水系统的设计必须考虑设备及管道的降噪措施，保证建筑使用的舒适性。

2 高层建筑给水、排水设计面临的问题

在我国高层建筑给水、排水系统中，最常见的问题是由于超压出流。导致超压出流的主要原因是由于给水配件前所形成的静水压力超过流出水头的压力，进而导致实际流量超过额定流量标准。超压出流通常会产生以下几个方面的危害[2]：

（1）由于管道中的水压过大，导致水龙头在打开之后水体成射流状喷溅而出，影响用户的正常使用；

（2）由于实际流量超过额定的标准流量，对管道中水流量的正常分配产生了较大的影响，并且还可能导致管道发生振动现象，进一步引发管道噪声。同时，过大的水压还会导致阀门以及水龙头的使用寿命大幅度缩短，并且破坏管道连接处的可靠性，导致管道发生漏水甚至损坏问题；

（3）超压出流由于实际流量超过额定流量标准，所超出的水流量部分不易被人们察觉到，产生了较大的“隐形”浪费，且该问题持续时间一般较长，会对水资源造成极大的浪费。

在高层建筑给水、排水系统中，热水系统作为满足人们日常生活、工作用水的重要系统之一，通常会由于开发商的意向差异及各方面条件的差异呈现出多样性，对热水系统的设计也提出了更高的要求。但是，在热水系统进行实际设计的过程中，还存在一定的不足，具体表现在以下几个方面[3]：

（1）热水供应系统循环方式不够科学，导致冷热水供应不均衡，造成了一定程度的浪费；

（2）热水与给水系统分区不统一，导致冷、热水供应不均衡，影响用户使用的舒适性；

（3）热源选择不合理，导致系统运行维护成本上升，并且产生了一定的能源浪费。

3 高层建筑给水、排水设计建议

3.1 优化系统分区

高层建筑给水、排水系统设计的基础是系统竖向分区的合理确定。由于高层建筑物总体高度较大，如果只依靠室外管网的供水压力，当供水达到一定的高度后，就难以满足正常的供水水压要求。在实际工程中，通常通过增压设备提高水压实现辅助供水。在增压之后，如果不对高层建筑的给水系统进行竖向分区，则建筑底层的卫生器具将会承受极大的静水压力，从而影响卫生器具的使用寿命，同时还会对供水管网、建筑下层的阀件等造成较大的影响。实践证明，对高层建筑施行分区供水，能够有效确保供水的可靠性和安全性。

高层建筑的给水管网必须进行竖向分区，具体可以按照下面原则进行分区[4]：

（1）充分利用市政给水管网压力，因此通常利用初步估算法对低区层数进行计算；

（2）建筑上区参考具体的静水压力进行划分。

在后续设计处理过程中，需要根据项目的具体标准要求，针对出静水压进行严格的管理和控制，同时需要针对各个应用人水资源标准压力极限值进行深入的研究，确保系统的供水压力处于合理范围内。

另外，可以通过采取适当的减压或者调压措施，实现对水压的合理控制。比如，通过设置减压阀，应用减压孔板或者水压调节阀对水压进行合理调节，将水压控制在规定的限值以下，为用户提供稳定安全的服务水头，确保系统分区水压的均衡性，有效降低水资源的浪费。同时，在对整个系统进行分区时，需要保证热水系统与给水系统的一致性，确保热水系统管网与给水管网压力均衡，从而使陪睡温度更加容易进行调节。

3.2 排水设计原材料的优化选择及管道的优化设计

伴随着人们生活水平的日益提高，群众对水质的要求不断增加，通过对大量建筑供水水质的监测数据进行综合分析发现，导致管网水质恶化的最主要原因主要是由于建筑内部管道发生锈蚀。对此，需要在给水、排水系统的设计过程中，更多的应用新型的不锈钢管材和铝塑复合型管材。通过新材料的应用，不仅能够很好的避免管道生锈对水资源造成的污染，较少水资源浪费，同时还能使排水系统更加稳定的运行。

通常情况下，如果给水管道的压力大于0.3MPa，且管道直径小于20mm时，如果管道总长度较大，则会在水体高速流动的条件下形成啸叫现象，引发管道的振动，并发出噪音，直接影响高层项目应用服务和环境质量[5]。对此，在进行给水管道设计的过程中，需要对管道直径进行适当加粗，通过曲挠橡胶接头，并设置一定数量的减压阀，同时在指导与管道接触的位置加装橡胶垫等可以吸收冲击的装置，从而实现对噪音的有效控制。

3.3 加强新技术的应用，提高系统节能、节水能力

（1）加强对可太阳能以及地热能源等可再生能源的利用。太阳能作为可再生的清洁能源，具有较长的研究和应用历史，但是在生活热水系统中的应用时间相对较短，只有不到30年的时间，仍然处于发展的初期阶段。太阳能作为一种可再生的能源，在一定程度上，能够有效降低后期的投入，极大程度的提升经济效益。另外，地热能源的利用也是可再生能源开发利用的有效途径之一。从目前国内外的情况来看，地源热泵等地热能源利用技术已经获得了大量的应用，并且在生活用水供热方面也得到了较好的应用，相信在未来会成为建筑给水、排水系统设计领域中应用最为广泛的可再生能源之一。

（2）选择节水型产品。为了进一步节约水资源，可以选择新型的节水型卫生器具，新型的节水卫生器具相对于传统卫生器具在节水方面具有无法比拟的优势，因此，在进行给水、排水设计中进行合理的选用，不但可以有效节水，同时还能降低用户的长期经济成本。

4 结束语

随着现代建筑行业的快速发展，高层建筑越来越多，高层建筑给水、排水系统的设计工作越来越重要。为了确保高层建筑给水、排水系统可靠、安全的运行，设计人员应该以实际需求为出发点，结合新型材料和先进的科学技术，在有效减少浪费的同时，减少对环境带来的污染。虽然高层建筑给水、排水系统的整体复杂度高，施工难度大，但是相信随着设计人员、施工人员以及其它各方面的共同努力，高层建筑给水、排水系统会不断发展，进一步推动整个高层建筑行业的健康发展。

[1]黄丽娜.刍议高层建筑给排水设计注意事项[J].科技创新导报，2010 （10）：45.

[2]李艳凤.超高层建筑给排水设计中几个问题的思考[J].中国建筑金属结构，2013（24）：84.

[3]游燕.高层建筑给排水设计应注意的问题[J].门窗，2013（03）：225～226.

[4]卢晓停.高层建筑给排水设计中的关键问题探究[J].江西建材，2014 （21）：38.

[5]孙秀霞.高层建筑的给排水设计[J].门窗，2014（10）：158.

TU991

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1673-0038（2015）37-0045-02

2015-8-26