浅谈高层建筑给水排水系统设计

林鸿

摘要：随着城市化进程的加快，高层建筑的建设越来越多。同时随着经济的发展，人们对生活质量也提出了更高的要求，这也给建筑排水设计质量提出了更高的要求。进入新世纪，建筑物向着层数更多、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城市的一种标志。相对于多层建筑，高层建筑具有层数多、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。为了确保高层建筑的给水排水系统的良好工况，必须采取新的技术措施来满足各类高层建筑的功能要求。介绍了高层建筑给排水的方式，并就高层建筑给水系统、排水系统的设计进行具体分析。

关键字：高层建筑；新型管材；节能节水

随着城市建设和旅游事业的发展，近年来我国各大中小城市兴建和拟建许多十层以上的民用公共建筑以及居民住宅。对于高层建筑来说，它对供水水量、水压和对供水的安全程度以及对排水的可靠性等方面的要求都很高。因此，高层建筑室内给排水、消防给水工程在设计、施工材料选择等方面，都比一般室内给排水工程提出了更高的要求。

1.高层建筑給排水管材的选型

在高层建筑给水管的技术运用上，需要对给水管的经济和技术性能作综合比较。给水管材在技术上各有其特点，在考虑经济性的同时，还应注意各种管材的安全卫生、耐热性、连接方式等问题。管材的选择是经济技术的比较过程，技术上应从压力、温度、使用环境、安装方法等方面进行考虑，同时结合业主的要求和住宅的档次，进行经济技术综合考虑后确定。管材可分为金属管材、塑料管材和复合管材，下面来逐一进行介绍。

1.1金属管材

1.1.1镀锌钢管。传统的给水管材一般采用镀锌钢管，由于镀锌钢管易锈蚀，使用寿命短，用于输送生活用水不能满足水质卫生标准等缺点，正逐渐被更优秀的管材所取代。

1.1.2铜管。金属管中最具优势的是铜管，铜管应用较久，优点较多，管材和管件齐全，接口方式多样，较多的应用在热水管路中，目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。

1.1.3铸铁管。给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材。

1.2塑料管材

1.2.1硬聚氯乙烯管（UPVC）

在世界范围内，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各种塑料管道中消费量最大的品种。采用这种管材，可对我国钢材紧缺、能源不足的局面起到积极的缓解作用，经济效益显著。

1.2.2芯层发泡管（PSP）

芯层发泡管是采用三层共挤出工艺生产的内外两层与普通UPVC相同，中间是相对密度为0.7-0.9低发泡层的一种新型管材。在结构上利用了材料力学中Ⅰ型结构原理，具有吸能隔声效果的发泡芯层。

1.2.3高密度聚乙烯管（HDPE）

高密度聚乙烯管以它的优秀的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重视，它是仅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料；

高密度聚乙烯管（HDPE）双壁波纹管是一种用料省、刚性高、弯曲性优良，具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40%，具有高抗冲、高抗压的特性，发展很快。

应用领域：广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管。

1.3复合管材

复合管的金属材料有碳钢、不锈钢，铜、铝合金等，非金属材料大多为塑料。复合管大多是由工作层、支承层、保护层组成。复合管一般金属管在外侧，塑料为内衬；也有的金属管在中间，塑料在内外两侧，如铝塑复合管，中间为铝管或铝合金管，内外两侧为聚乙烯或交联聚乙烯；也有的金属管在内侧，塑料在外侧，如塑覆铜管等；现在还有双金属复合管。

2.高层建筑给排水设计节能节水措施

2.1给水管道减压节流

在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中，虽对给水配件和入户支管的最大压力做出了一定的限制性规定，但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从防止超压出流的角度考虑，因此，压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以，应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。

2.2控制超压出流

超压出流是指给水配件前的静水压大于流出水头，其流量大于额定流量的现象。超出的那部分流量未产生正常效益，超压出流因为不易被人们察觉和认知，故也称为隐形水浪费。

根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各0.55MPa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20～0.30MPa，大部分处于超压出流。根据有关数据研究，当配水点处静水压力大于0.35MPa时，水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于0.35MPa时，采取减压措施。

2.3采用新型节水设备

包括推广使用优质管材、阀门和推广使用节水型卫生器具和配水器具。例如以瓷芯节水龙头和充气龙头代替水龙头，使用小容积水箱大便器以及采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱等等。

2.4中水回用技术的应用

中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是各种排水经过处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。

由于中水工程是影响到整个建筑的系统工程，在已建成建筑中改造比较困难。同时又因为其初期投资较高，所以要想制定成标准规范，至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但是从长远看，在水资源越发缺乏的情况下，建设第二水资源——中水势在必行。它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施，是今后节约用水发展的必然方向。

2.5雨水再利用

雨水利用就是将雨水收集起来，经过一定的设施和药剂处理后，得到符合某种水质指标的水再利用的过程。建筑物收集雨水的一般结构是，由导管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉沙池，经沉积的雨水流入蓄水池，由水泵送入杂用水蓄水池，经加氯消毒后送入中水道系统，为解决降尘和酸雨问题，一般将降雨前两分钟的雨水撇除。对于大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面及地面雨水，经收集和一定处理后，除用于土地入渗补充地下水，还可用于景观环境、绿化、洗车场用水、道路冲洗、冷却水补充、冲厕及一些其他生活用水用途。厂房雨水可根据生产工艺需要，将雨水进行适当处理后用于补充部分生产用水。绿色建筑小区采用以渗透管、渗透性检查井、透水性地面、下凹式绿地及雨水浅草沟为主的雨水渗透工艺，可以有效增加雨水下渗量，对补给地下水、降低城市雨洪威胁及改善小区环境等具有重要的社会、环境和生态效益。

3.结语

对高层建筑给排水工程中管材的选择，应因地制宜，本着卫生性、可靠性和经济性的三大选型原则，进行合理选型。高层建筑节能节水潜力很大，在设计中充分利用市政给水管网水头，合理控制超压出流，采用新型节水设备，推广建筑中水回用和雨水再利用技术，可以取得良好的节能节水效益。

参考文献：

[1]陈耀宗等.《建筑给排水设计手册》.中国建筑工业出版社， 2004.6.