高层建筑给水排水工程设计问题及优化策略

黄志旭

（上海天华建筑设计有限公司厦门分公司， 福建 厦门 361000）

0 引言

人口数量的不断增多及城市化发展趋势的不断加快，导致当前我国出现了城市土地资源非常紧张及稀缺的局面，受这种寸土寸金形势的要求和影响，高层建筑物逐渐出现在人们的生活中，并对人们发挥着重要的作用。随着高层建筑物数量的不但增加及质量的不断提高，与建筑配套的相关施工设计技术也得到了非常大的发展。高层建筑物中非常重要的部分就是给水排水系统，其设计施工科学与否都会对人们产生巨大的影响，降低人们的生活质量，甚至引发一系列安全事故。另外，由于我国水资源日益稀缺，在高层建筑给排水系统设计中融入相关的节能环保理念及设施，能够有效的提升节能降耗效果，不断实现绿色、持续发展的目标和理念。本文结合实际的发展情况，对高层建筑给水排水工程设计的优化及节能措施等方面进行了分析与阐述，为高层建筑给排水系统设计施工人员提供一定的参考。

1 高层建筑给水排水工程的特点分析

在实际的高层建筑给排水工程设计及施工中，由于受到建筑物层数、高度等方面特点的影响，与低层建筑相比，高层建筑物在给排水工程方面具有自身的独特性，主要表现在以下这几个方面。首先，高层建筑物的热水、给水及消防系统的主要特点是静水压力过大，在实际的设计施工中，这三种系统的供水设计中必须要进行科学的竖向分区，有效降低运行过程中的静水压力，不断提升给水系统的安全、稳定运行。其次，由于受到建筑物高度及层数、给排水设备的使用人数、人们的整体居住密度等方面的影响，高层建筑给排水系统的水量负担非常大。若出现停水或排水受阻的现象，会严重影响人们的生活及安全，产生非常严重的后果，这就要求在实际的高层建筑物给排水工程设计及施工中，要以满足最高瞬时给水排水需求量为前提，不断促进给排水系统的安全、稳定运行。另外，高层建筑物由于居住人口多，用水量较大，致使排水量也不断增大，排水管道也比较长、管道的口径也比较大，而且整体长度较长。因此，为了促进高层建筑物排水管道在排水时压力波的稳定程度，在设计时就必须要保证排水管道的排水能力，相关材料的选择要符合国家规定及标准，并设计合理科学的排气管装置，对管道产生的内部压力进行有效的释放，保证高层建筑物排水管道的质量及稳定性。

2 高层建筑给水排水系统节能意义

水资源作为生命生存的基础，对人类发挥着不可或缺的作用，随着人口的不断增加及生产生活需求的不断增大，对水资源的消耗越来越大，为了不断提升地球资源及环境的保护效果，实现节约用水的可持续发展模式是当前的重点目标。作为高层建筑中最大的水能消耗系统，给排水系统对高层建筑的使用性能及成本造价有着巨大的影响，因此，在实际的高层给排水系统设计时，要注重节能理念的融合，在对给排水系统运行效率优化的同时提升水资源的节约效果。从另一个角度来说，不断提升高层建筑给排水系统节能方案的设计力度，可以让建筑企业实现绿色的可持续发展目标，在企业的发展与运行过程中，将节能降耗的绿色环保理念作为奋斗目标，在不断提高自身经济效益和核心竞争力的同时为我国的环境保护作出巨大的贡献。

3 基于高层建筑给排水节能设计策略

3.1 节水龙头的设计

人民群众在生产生活的过程中，水是必不可少的资源，而随着人类的不断消耗与浪费，水资源已经非常紧缺，所以在高层给排水设计中，一定要重视节能装置的设计。这就要求在进行给高层建筑的给排水工程设计时，一定要选择好质量的阀门和合适的阀门型号，选择可以节约水资源的阀门，设计出节能水龙头，保证在实际工作过程中，节约更多的水资源，减少水源浪费情况。还要不断结合给排水工程的特点，不断在给水方式、给水设计和节能设计等方面进行创造创新，从而设计出更高端更节能的给排水工程，从源头上做好节约用水、节能减排的工作。

3.2 中水系统的设计

中水系统的内涵是，通过科学合理的方法，将污水或雨水进行相应的净化处理，改变水质，达到可以利用的指标后循环运用到人们的生产发展过程中，为人类创造利益并达到节约用水的目的。首先，在雨水中水系统的设计方面，可以在建筑与建筑之间的道路、小区广场设计修建中，采用透水性较好的材料，提高雨水的透过率降低雨水的地面径流率；还可以将小区的绿地、花园等改造成下沉式宅间雨水花园，对周边硬质铺装的雨水进行收集；对小区中的树池实施滞留式生态树池改造，对开放场地中的雨水进行收集；还要采用绿色屋顶策略，将高层建筑物的屋顶种满绿色植被，将屋顶的雨水径流进行收集，在保护建筑表层、吸收建筑热量的同时还能对水资源进行循环利用。

其次，在生活污水中水系统设计方面，若周边没有配套的市政污水管网和污水处理厂，就要在小区建立独立的中水处理站，利用混凝-沉淀-过滤机及生物滤池等污水再生利用出了个工艺，对生活污水进行净化处理。其中，要注意的是要先将粪便污水通过化粪池进行处理，达到相关排放标准后才能和其它生活水一起排入小区中水处理站进行处理，这些生活污水经过净化再生利用处理后，水质满足“城市绿化”水质标准时，就可以将这些经过处理的中水用来冲洗厕所、浇灌绿地花园、冲洗道路广场等。

3.3 变频水泵的设计

给水的含义是指为人们供应生活或生产用水，它的主要任务是保证供水与用水的平衡性，在正常情况下，小区用水规律是有其自身特点的，在对小区给水流量进行设计时，要将给水流量确定在最大日瞬时用水量和最大时平均秒流量之间。只有将给水流量大小进行了合理的确定后，才能保证供水与用水相符合，在满足小区实际需求的同时节省管材、设备等方面的支出。

在促进供水与用水相匹配方面，有效途径之一是对变频水泵进行合理科学的设计，在以往的设计过程中，通常采用屋顶水箱+工频泵的供水方法，逐渐向水泵+气压罐的方向发展，当前又发展为采用变频泵进行供水，来解决供水与用水的匹配度问题。在变频水泵设计时，水泵的台数选择对供水与用水匹配度问题的解决有重要作用，在一定的范围内，水泵台数越多，越能在满足实际用水需求的同时满足节能需求。在具体的水泵台数设置时，最好满足三用一备的原则，即在正常情况下启用三台水泵，并另外设置一台备用水泵，当故障发生时立即启动备用泵，保证给水稳定性，最少要满足两用一备外加小泵或气压罐的条件，保证在供水流量不同时进行变频供水，在满足用水需求的前提下进行节能供水，实现节能降耗的目的[1]。

4 结语

我国建筑行业在不断的发展过程中，出现了许多亟待解决的不足与缺陷，也对建筑工作提出了很多要求。尤其是在给排水工程设计方面，要求设计人员不断革新自己的理念，创新对给排水系统的设计方法，设计出先进的高层建筑给排水工程，促进科学合理的用水原则，实现节能减排、促进企业效益，不断提高人们在高层建筑中的生活工作质量。