论述高层建筑给排水设计

徐圣

摘要 ：高层建筑给水排水工程与多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本的理论和计算方法是一致的，但因高层建筑层数多，高度大，结构复杂。本文就高层建筑给排水工程设计问题展开论述。主要论述了高层建筑给排水工程特点、给水方式、排水设计 、节能设计。

关键词 ：高层建筑 给水方式 排水设计 节能设计

一、引言

随着城市建设的快速发展，我国城市中高层建筑在不断的涌现，这给高层建筑给水排水工程设计也提出了更高的要求。本文就以上问题作展开几点论述。

二、高层建筑给排水工程特点

（1）高层建筑给排水设备的使用人数较多，水量也较大。如果发生停水或是管道堵塞等事故，则影响人群较多，范围较大。因此，高层建筑必须采用有效的措施，以保证供水安全和排水通畅，经济合理以及维护管理方便。

（2）高层建筑中给排水系统中静水压力较大。如果只有一个供水区，不光是会影响使用，而且也容易损坏管道和配件。因此，可以对给排水系统进行合理的竖向分区，从而降低静水压力，使系统做到安全运行。

（3）高层建筑的各种动力设备繁多，管道较长，比较容易产生振动和噪音。因此在给排水设计中，应该考虑到管道的防震、防噪、防管道的变位或是伸缩等措施。

（4）高层建筑的功能复杂，引发火灾的因素也比较多，一旦失火，火势蔓延迅速，并且在人员的疏散和扑救方面都存着一定的困难。要提高高层建筑的消防系统的安全可靠性，必须设立安全可靠的室内消防给水系统。

（5）高层建筑的给排水量大，管道长，管道中存在着较大的压力波动。为了使管道的压力稳定，提高系统的给排水能力，采用新型的单立管道系统或是设置通气管系统是很有必要的。此外，排水管道的材料最好采用机械强度较高的，并用柔性接口。

三、高层建筑的给水方式

高层建筑的给水应该秉承给水安全可靠，技术先进，经济合理的原则。目前我国的高层建筑给水主要有四种方式：

1.减压分区给水

即是一种利用减压水箱或是减压阀进行减压。水泵直接将水注入最上区的水箱，然后依次向下区的水箱供水，或是在上下区间装置减压阀代替水箱起到减压的作用，用这种方式给水，设备和管道都比较简单，成本较低，方便维修管理，但是下区供水面临较大的压力，水泵也会消耗较多的能源。

2.气压罐给水方式

这种方式需要离心水泵和气压罐两种设备。利用气压罐内的空气的压缩性来存储和调节水量的高度，并且使用水泵机组的循序启动和软启动，实现供水。气压罐供水不需要建设水塔和水箱，减少了建筑物的荷载和基建的投资，而且密封的罐内可以避免水质的污染，但是气压罐的容水量是有限的，并且会经常出现供水压力不稳定的现象，供水的可靠性无法保障，水泵的启用频繁，大大缩短了使用的壽命，设备支出费用会有所增加。

3.高位水箱供水方式

这种方式所需的设备包括水泵和水箱。水箱内的水在泵房内离心泵的作用供给，高位水箱则用来存储和调节本区的水量及稳压。使用高位水箱供水方式，水箱里可以储存一定量的水，并且水泵的启动次数也相对较少，可以保障供水的安全可靠，同时所支出的设备费和运营费也比较低。但是，使用这种方式，首先，水箱内的水容易受到污染；其次水箱的设置会占用一定的建筑面积和增加建筑结构的复杂性。

4.变频泵无水箱给水方式

这种方式的水压和流量是可以调节的。从而达到一种节能的效果，并且可以随着用水量的变化随时调整点机的转速运行，保证了运行的可靠性并且延长了设备的使用寿命。但是由于变频器的价格比较贵，所以设备所需的费用较大，并且变频器对工作环境也有一定的要求，容容易受到外界的干扰，影响整个系统的正常运行。总而言之，每一种给水方式都各有利弊。给水方式的设计，应该结合实际的情况和地方特点，做到具体分体具体分析，也可以将几种供水方式相互结合使用。

四、高层建筑的排水设计

1.排水系统的分流制

污废水是采用合流制还是分流制主要是由技术和经济两大因素决定的。一般在民用高层建筑中，生活污、废与雨水是分流排放的。

2.排水管道布置

需排出的污水尽量通过最短的排水管道排出室外，并且排水管道尽量的不要经过变形缝。这样有利于排水管道的安全使用以及维修清理。

3.排水管道的铺设

管道与墙之间、管道之间需要留有一定的间距；如果管道要穿越楼板、穿越墙壁或是楼基怎要预留洞孔。排水立管与排水管端相连的部分应该采用两个45°的弯头或是弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。

4.通气管道系统设置

建筑内排水管道系统要设置专用的通气立管与大气相通，达到释放排水管系中正压和补充空气减少负压的作用。保证排水管内空气的流通，减少排水管道内的有害气体。排水管道一般有伸顶通气管、专用通气管、主通气管、副通气管、器具通气管和结合通气管等几种通气的方式。

5.通过严格的水力计算，控制排水立管的水流量不超过规定的最大流量值并且为了降低水流的下降速度

可以在排水立管中采取一些消能措施，从而避免水流的冲击对管系所造成的破坏。在实际的建筑操作中，通常自顶层起，每隔6层就会设置一套消能的装置。

五、高层建筑给排水中的节能设计

1.建立中水利用系统

高层建筑使用后的某些生活排水、冷却水和雨水等，经过再处理后可以达到一定的水质指标，满足某些使用要求，成为可以进行有益使用的中水。在那些高层建筑比较集中的区域，生活废水具有水量较大，使用时间比较集中，水质和处理效果也相对的较理想，为中水系统的建立提供了水源。

2.利用变频水泵

变频水泵有着显著的节能效果，调速方式方便、调速的范围较广、保护功能完善、以及安全可靠的运行。传统的高层建筑通常采用水箱和水泵结合的方式，水泵将水提供给高位水箱，再向下供水。为了防止水压过大，还需安装减压装置，造成大量的电能消耗。而采用变频水泵，则不需要水箱水罐等装置，节约了成本。而且采用调节速度的方式来调节流量，避免了电机的频繁启动，减少了电力资源的浪费。目前，变频水泵的技术已经日臻成熟，大量推广变频水泵在高层建筑给排水系统中的使用，在节能中意义重大。大力推广和使用节水设备。一套节水性能较好的设备，能对节约水资源产生非常重大的作用。例如阀门的质量与类型直接关系着用水质量，我们应该选择能节水的阀门。在水压等客观条件相同的情况下，节水龙头比普通的龙头节水30%到50%，所以在高层建筑中，在水压超标的地方使用节水龙头，可以减少浪费。

六、结语

总之，对于高层建筑给水排水的设计，要在满足水量、水质和水压的前提下，进行优化设计，以提高其经济合理性，提高用水安全性，最大限度节省建设和运行费用。

参考文献：

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