高层建筑给排水系统设计探讨

刘春荣

摘 要：近年来我国建筑开始向高层和超高层的方向发展，高层建筑已成为城市建筑未来发展的主要趋势。高层建筑层数较多，整体容积率较大，这也使其用水量较高，相应的排水量也较大，因此需要做好高层建筑的给排水系统设计，确保能够有效的满足高层建筑日常用水、排水和消防用水需求。文中分别从高层建筑热水系统、消防给水系统及排水系统等几个方面对高层建筑的给排水系统设计进行了具体的阐述。

关键词：高层建筑；热水系统；消防给水系统；排水系统

前言

随着经济发展速度的不断加快，我国建筑行业的发展速度不断加快，高层建筑越来越来成为现代城市发展过程中的主要建筑形式。高层建筑不仅层数较多，而且设备和功能更完善。给排水系统作为高层建筑使用功能得以实现的不可或缺的重要部分，需要针对高层建筑的特点加强高层建筑给排水工程设计、施工、材料的管理，确保给排水系统能够具有较好的工况，更好的满足高层建筑各项功能的要求。

1 高层建筑给排水竖向分区的必要性和方法

高层建筑垂直高度较大，这就对给水系统的水压具有较高的要求，如果单纯的依靠室外管网的供水压力来对高层建筑进行供水，那么较高楼层的用水点则达到正常用水的水压要求。所以在高层建筑中通常会设置增压设备来达到辅助供水的要求，确保能够满足高层用水点的水压。同时在高层建筑给水系统中，还需要充分利用市政給水管网的压力，利用初估法来对低区层数进行计算，科学对静水压力进行划分，通过竖向对给水管网进行划分区域，可以有效的避免底层卫生器具承受过大的静水压力。

2 高层建筑热水系统

在建筑给排水技术中，热水供应技术属于技术较为薄弱的环节。随着建筑标准的不断提高，当前热水供应工程具有普及性，这也有效的带动了热水供应技术的发展。在热水系统中，水通常的加热方式有两种，即直接加热和间接换热。热水锅炉加热设备管理通常会采用燃气热水锅炉和燃油热水锅炉。当前全自动高效热水锅炉的研制成功，有效的确保了热水锅炉安装在建筑中的安全，对南方无热力管网的地区具有较好的适用性。近年来，在直接加热方式中，太阳能的应用也取得了较好的成效。通过技术的不断改进，当前我国在间接加热方式主要采用蒸汽和热水作为热媒，通过提高热媒和被加热水的流速来确保放热系数的提升，从而达到对传热效果的改善。同时导流型容积式热交换器、半容积式热交换器、半加热式热交换器也开始在二次加热中进行应用。因此在高层建筑热水系统设计过程中，需要对设备的安全性、先进性、经济性进行综合考虑，确保设计方案的最优化。

在高层建筑室内给水和热水系统中，由于其会有较大的静水压力产生，这样管道及配件则会承受较大的压力，因此为了确保管道及配件工作强度的降低，减少维修费用，则需要对高层建筑热水系统进行经济合理的竖向分区。热水系统的竖向分区需要与冷水系统的分区范围相同，而且各区的水加热器及贮水器的进水则要与同区的生活给水系统进地专管设置来确保供给需求。利用专管供给，从而有效的确保冷热水的压力平衡，为冷热水混合龙头的出水温度调节带来较好的便利，同时也能够为管理带来较多的方便。

在采用集中热水供应的高层建筑中，应该设置热水回水管道，确保热水在管道中顺畅的循环，从而减少水资源的浪费。在对需要热水及时供应的高层建筑中，需要做好支管的热水循环，如果户内无法设置支管，则管道的长度应该适当的控制，以更好的控制水温，减少浪费。

3 高层建筑消防给水系统

因为高层建筑在单位面积上的人员数量多，空间有限，所以火灾隐患众多，一旦发生火灾，将会迅速的蔓延，造成极大的人员伤亡和经济损失。由于高层建筑的高度受到限制，在进行人员疏散以及消防救援时增加了很大的难度。对于高度超过10层或者是24米的建筑，已经超出了消防车的救援范围，所以消防救援主要依靠建筑内的给水设备，所以在高层建筑中，消防给水系统非常重要，其直接关系到高层建筑火灾救援的效率。为了加强高层建筑消防安全，应该完善消防给水系统的设计。

为了最大限度的保证高层建筑消防给水的安全性，针对室外消防进水管网应该做好应急防范措施，最少要设置两条进水管网，并且要独立引入，一旦其中一条发生故障，其他管道可以及时补充。对于高层建筑消防给水的工作压力要有详细的计算，当消防系统运行时最大工作压力超过0.6MPa时，应该采用独立的消火栓系统。

常见的稳压装置为气压给水稳压装置，气压给水装置安装在靠近水池的地方。气压给水稳压装置的选择计算方法同上述气压给水稳压装置，但各项压力值有区别。这种消防给水无水箱，若该建筑给水采用变频调速供水或气压给水方式，则建筑消防及给水均无水箱。室内系统给水管网应布置成独立的环状管网系统，必须保证给水干管和每条消防竖管都能双向供水。室内环状管网的进水管不应少于两条，并宜从建筑物的不同方向引入。消防竖管不宜少于两条，其布置应能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。室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。当建筑物内同时设有室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统时，室内消火栓给水管网与自动喷水管网分开设置。

4 高层建筑排水系统

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、局部处理构筑物组成。不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制，排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济、技术比较。

由于高层建筑的排水系统从排出管至顶层卫生洁具的连接管的立管较长，故卫生洁具的排水到底层排水压力大，容易使下层卫生洁具发生排水喷溅。又由于卫生洁具的排水属于间断排水，会使排水方向的前行管道系统产生气体的正压，水流在下降过程中，水流方向的后续管道产生气体的负压，形成抽吸，均可能使管道系统发生水的喷溅和水封水抽吸，故作者总结认为高层建筑排水系统应需采取下列措施：高层建筑的一、二层应单独排水；高层建筑的排水管系应加强通气，保持管系内气压平衡；为此，高层建筑的排水系统应采用专用通气管的排水管道系统或采用新型排水管道系统；高层建筑的排水立管采用乙字弯消能措施；高层建筑污水、废水应分开设置立管排放，以便于将来废水回收和污水处理厂进行污水处理。

5 结束语

给排水系统是高层建筑中重要的基础设施，良好的给排水系统设计不仅能够为居民提供良好的居住条件，同时消防给水系统也为高层建筑的安全提供了基础的保障。由于高层建筑自身的特性较多，垂直距离较高，单位面积的居民数量多，所以对于给排水系统的设计水平有较高的要求。随着科学技术的进步，在给排水系统设计的过程中，新材料、新技术会不断的应用在实践中，为提高高层建筑给排水系统设计水平奠定坚实的基础。

参考文献

[1]张志刚.给水排水工程专业设计[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]尹士君.给水排水工程专业设计指南[M].北京：化学工业出版社，2003，2.

[3]姜湘山，周佳新，李巍.实用建筑给水排水工程设计与CAD[M].北京：机械工业出版社，2004.