冀洪凡
中铁十五局集团东来地产开发有限公司(450000)
给排水系统设计是高层建筑设计中极为重要的内容,如何构建科学高效的高层建筑给排水系统是当前亟待解决的问题。
高层建筑给排水系统日常的给排水量比较大,且与人们的生活起居息息相关。无论是给水管道故障造成的停水问题,还是排水管道故障造成的跑冒滴漏问题,都会直接影响人们的日常生活。 为了保障高层建筑给排水系统安全可靠运行,需要具备安全稳定的水源, 在兼顾给排水系统经济性的基础上,合理设计管道系统,确保管道的安全可靠性[1]。同时,为高层建筑给排水系统配备较大的静水压力设备,屋顶水箱配备降压设备,并且合理设计给排水横竖分区,保障给排水系统正常运转。
高层建筑整体的功能性非常复杂,涵盖了给排水功能、电气功能、暖通功能、电信功能、空调功能、消防功能等。 所以在开展给排水设计时,需要严格开展管线设计,在保障给排水系统功能的同时不干扰其他系统,且应保证便于后期各系统运维[2];同时尽量减少设备井道的面积,减小公摊。 此外,因为高层建筑的功能性较多, 所以很可能存在安全隐患,如失火问题。 为此,设计给排水系统时,应该注重消防系统的设计,不仅消防给水可以自足,而且还要联动各种设备,如电梯、防排烟风机风口、报警设施等,避免出现重大安全事故。
高层建筑对防震、降噪的要求都非常高。 但是给排水管线作为室内管线,其管线长度长、种类繁多,很容易造成震动和噪声[3]。 为此,在开展给排水设计工作时,必须要考虑到管线防噪声、防震、防沉降等各种设计标准,合理设置管道预留洞位置。 另外,给排水系统设备较多、管道与卫生洁具多、接口多、暗敷隐蔽工程多,一旦出现问题,其返修易连带其它系统受到破坏,因此更应该加强设计质量管理。
高层建筑的给排水量较大,设计过程中常常会出现不同功能洁具的排水管混用以及新型洁具给水管管径设计不当的问题,造成管道排水不畅、堵塞或给水量不够的问题。 排水管堵塞的检修非常难,甚至需要开凿墙地面,给业主的日常生活带来不便;很多高层建筑的卫生间排水管道与厨房排水管道共用一根通气管,这就很容易造成卫生间污浊有害气体窜到厨房,直接影响业主的健康;一些高层建筑的排水管道采用普通塑料管道而非内螺旋消音塑料管,导致噪音严重。
因高层建筑楼层高度较高,难以做到高区和低区的供水平衡,所以给排水设计的难点便是高层建筑最顶点的供水问题。 因为最顶点处供水系统的净水压力相比其他区域来说较低,且一般情况下水箱设置的高度也不高,所以很容易造成高区供水系统最高点水压过低、最低点水压过高的问题。 甚至有的高层建筑高区供水点的静压力都无法达到0.1 MPa, 导致业主因自闭冲洗阀无法关闭或者无法开启而无法正常用水。
高层建筑排水管的管径大小应该结合室内实际情况进行设计。 小便器和污水池的排水管最小直径应该为DN50,含有粪便污水的水管最小直径应该在DN100 以上,埋地排水管直径应该控制在DN75以上,排水主管应在DN160 以上,这样能减少排水管堵塞现象,实现经济效益最大化[4]。针对排水通气管来说,设计时应避免厨卫共用一根排气管,且需要结合建筑屋面是否为上人屋面以及是否有窗等实际情况合理设置排水通气管高度,但要确保其比屋面高,避免臭气进入到室内。 设计排水管道时,应尽量使其避开卧室,并且适当地控制水流速度以降低噪声。 此外,还可以选择导流装置,使用内螺旋消音排水管道使水流沿着管壁往下流,这样不仅可以降低水的流速,而且还可以减少水流对管内造成的压力波动。 卫生器具及管道布置也应该尽量远离卧室,采用UPVC 螺旋管或者UPVC 管道,实现降噪度最大化,切实保障人们的生活质量。
结合高层建筑实际情况,合理设计给水方式。当前很多小区采用的给水方式都是分区给水方式,一般为并联分区供水或串联分区供水。 建筑高度不超过100 m 的高层建筑宜采用分区并联供水方式或减压供水方式。 一般情况下,高层小区供水的低区采用市政压力直供;中、高区根据楼层数合理设置,采用无负压设备或者带气灌的变频供水装置,使用屋顶水箱供水[5];超过100 m 的高层建筑适宜采用减压式供水方式,借助减压水箱或者减压阀进行供水。 减压阀的占地面积小,不影响水质、不会有噪声, 所以其在高层给水系统设计中被频繁采用,但是在实际选择减压阀型号时,还应该结合其工作曲线和给水系统的实际情况,避免减压阀运行时产生呼啸声。
高层建筑相比一般建筑来说具有复杂性和多功能性特征,为给排水设计工作带来了一定难度。为了保障给排水系统设计质量,应及时发现给排水设计工作中潜在的问题,并及时解决问题[6]。 合理设计排水管与排水通气管,避免排水时出现较大噪声、杜绝卫生间排水管道出现异味、窜味问题。 结合高层建筑实际情况来选择给水方式、给水管径和减压手段,保障给水系统的质量。