浅析超高层建筑的给排水设计要点

白俊福

摘 要：随着我国经济的不断发展以及进步，我国的超高层建筑建设事业发展蒸蒸日上，与此同时超高层建筑的设计也受到人们的广泛关注，比如超高层建筑给排水设计的问题，超高层建设中的给排水设计问题，在一定的程度上关乎着建筑的安全性以及舒适性。因此在本篇文章当中，我们主要是简单的探讨了当前超高层建设中的给排水设计，希望能够提供给相关从事者一些有效的帮助。

关键词：超高层建筑;给排水设计;设计要点

随着我国国民经济的快速发展，我们可以发现越来越多的超高层建筑它出现在了我们的生活中。作为衡量建设工程技术实力以及综合能力的一个体现，我们可以了解到超高层建筑它也是当前设计单位与设计师持续追求优化的课题。因此在这一个过程当中相关的设计人员应当加大注重对超高层建筑在给排水设计中的安全和可靠等问题，并且需要对其进行持续地探索和创新。

一、当前超高层建筑给排水设计中存在的几个问题分析

（一）给水方式以及分区设计中存在的问题分析

在这一个过程当中，供水分区以及供水方式的选择存在不合理的情况，部分超高层建筑在设置竖向的分区时，仅仅只是简单地划分地区与高区，当需要满足供水压力较弱的楼层用水需求时，只能采用提升整区的供水压力，导致部分的楼层给水压力过大，需要进行减压处理，不仅浪费能源，还会导致成本增加。其次不合理的分区造成最不利点供水水压过低其次低区的供水系统通常采用高位水箱供水方式，高区则是以屋顶水箱进行供水，高区的屋顶水箱提压较困难，使得最高供水水压过低，造成用水困难。

（二）排水系统设计问题

超高层建筑在设计排水系统时，污水立管的长度普遍都要比普通建筑的长度多出许多，需要连接的卫生器具也是十分得多，长期下去排水管十分容易出现管内堵塞的现象，导致楼内的卫生器具无法正常使用，污水管中污水无法及时排出，臭气散发到室内，导致居民的生活受到严重的影响。同时，长期使用过程中，房屋吊顶位置的管道容易出现老化问题，导致管道漏水现象的出现，使建筑的美观性与使用性能受到严重的影响。

（三）消防水系统设计不完善

在高层建筑当中，对于消防系统而言它是高层建筑中最为重要的一项保障。但是根据我国相关的研究以及调查，我们可以发现，由于超高层建筑的垂直高度过高，水压提升困难，导致设计的消防给水系统并不能有效的满足消防工作的需求，给建筑物的安全性造成较大的隐患。另外，当我们在进行施工后期的维护工作中，如果不能充分的留意对于消防管道以及相关设备的保护，就会导致发生危险的时候，出现爆管或者水泵烧毁的情况发生，使其危害到人们的生命财产安全。

二、当前超高层建筑排水设计的方式

（一）有效的选择给水分区以及给水方式

在设计给水系统时，应该对给水系统进行合理分区，根据国家制定的设计规范标准，市政给水管网的水压一般只能满足民用建筑不高于六层的建筑楼层供水需求，无法满足超高层建筑的供水需求，因此在对超高层建筑的供水系统进行设置时，可以采用分区供水的方式，低区部分采用市政管网供水，而高区部分采用水泵加压供水方式。设计的内容主要包括供水方式的选择，供水系统的分区设置，生活水箱的设置、供水安全保障设计等。给水方式的选择是超高层建筑给排水设计的一个关键内容，依据国家的相关文件规定，为了保障给水配件的使用安全性，各分区卫生器具配置水点静压保持在0.45MPa，如果有出现局部超压的情况可以适当设置减压阀。超高层建筑供水系统分区设置中通常采用的是垂直串联的方式进行供水系统的设置。也就是，水泵串联给水与减压给水相结合的给水系统设置方式或分区设置高位水箱结合水泵及减压的给水系统设置方式。分区设置高位水箱的方式通常对各个给水区的水泵进行分散设置，从下一分区的供水箱中抽取水源，每隔十五层左右设置一个避难所，兼具设备层的作用，并且还需要设置相应的中途转输水箱，用于调节初级水箱和次级泵的水流量差。防止水压回传的现象出现。

（二）排水系统的设计分析

由于超高层建筑建筑高度的特点，在设置排水系统时，要考虑到一个问题就是排水系统中会形成较大的重力势能，可能对排水系统造成一定的伤害，并且会对较高或者较低层的水封造成一定的伤害，在设置排水立管时应使水流维持在水膜流状态，并应对排水的势能进行严格的计算，控制排水立管使其能够充分的管控立管设计流量的负荷。在排水系统中设置相应的消能设施，从顶层开始每隔六层设置一套相应的消能设施，设置专用的排水通气立管，避免管中的气压过高，将管中的有害气体及时排出。在这一个过程中，我们以超高层住宅做为例子，在卫生间中的结合通气管应当使其每一层都充分连接，另外关于底部的排水出户管也应当放大一号，并且对于楼层较高的排水管，我们应当使其能够采取一些消能的措施，使其能够减小水流的下降速度，有效的避免因为水流的冲击对管系造成危害，有效的保障系统的安全。

（三）有效地提升消防水系统的设计

超压问题在超高层建筑中表现的十分显著，因为灭火过程中，给水系统的压力是十分不稳定的，特别是在灭火初期的时候，超压现象表现的非常严重，这不仅会是灭火的效果受到严重的影响，还会导致水枪的控制难度增加，导致消防员的灭火工作难度大幅增加。并且还会对一些附属的设施造成不同程度的损坏，导致其无法正常投入使用。超高层建筑的消防供水系统可以采用消防水泵转输水箱串联的供水方式进行设置。消防供水系统分区应符合规范对工作压力的限制要求，根据供水方式在消防系统中设置相应的消防蓄水池、消防转输水箱、高位消防水箱、消防水泵及增压稳压装置等设备，当采用高位消防水池的方式时，两座或两座以上消防水池每座都应该有一个独立的供水管可以与消防供水系统连接。通常情况下消防给水系统多采用临时高压消防给水系统，消防供水系统的竖向分区采用水泵与水箱结合的供水方式，中间转输水箱可兼做下部分区高位消防水箱，在火灾发生的初期，可采用高位水箱及增压稳压装置为消防系统的供水，之后联动启动消防供水泵，我们就需要利用消防水泵、水池及中间设备层的消防水泵、转输水箱等联合进行加压供水。可以根据实际的情况来设置相应的持压泄压阀、水锤消除器以及水力控制阀等。

（四）合理的选择管材

在当前我们对超高层建筑选择材料的时候，应当选择一些强度较高的金属管，另外对于管材的壁厚我们也需要按照其管材的压力等级来进行确定。另外当管材在进行连接的时候，我们可以选择沟槽、法兰、焊接等形式，可以在一定的程度上提高接口的抗压强度。

三、结束语

总体的说来在当前我们可以了解到，超高层建筑中的给排水设计它是一项十分关键性的内容，其运作与人们的生活有着较大的联系。因此在当前，我们需要加强对高层建筑给排水设计的优化，使设计的給排水系统能够达到最优化的标准，有效的避免因为给排水系统的原因而给人们的生活带来不便以及安全隐患，当我们在设计的过程中，应当充分的加强对于这一些问题的关注，有效的使用合适的措施来进行改善，从而提升超高层给排水设计的效果。

参考文献：

[1]韦源，毛瑞杰，梁俊远.高层建筑给排水及消防设计初探[J].消防界（电子版），2019，5（12）：49.

[2]王宇锋. 超高层建筑给排水及消防技术论谈[A]. 《智能城市》杂志社、美中期刊学术交流协会.2016智能城市与信息化建设国际学术交流研讨会论文集III[C].《智能城市》杂志社、美中期刊学术交流协会：旭日华夏（北京）国际科学技术研究院，2016：2.

[3]张亮.成都某超高层建筑给排水与消防设计要点探讨[J].给水排水，2019，55（01）：77-80.

[4]符翠红， FUCui-hong. 超高层建筑给排水设计与探讨[J]. 工程建设与设计， 2011（4）：96-98..