高层建筑给排水工程优化设计探讨

丁 恒

（广州市弘基市政建筑设计院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230601）

0 引言

如今，高层建筑的高度和层数较之前有了更大程度的提高，对高层建筑给排水工程的质量提出了更高的要求。高层建筑给排水系统的施工必须严格采用质量过硬的材料，运用合理的高层建筑设计理念、精准的设计方案，保证给排水系统设计能够很好地满足高层建筑的功能和使用需求。

1 高层建筑给排水工程特点

高层建筑给排水工程具有一定的特殊性，因其层数较多、高度较高，其给排水设计和施工均存在一定的难度。设计人员应充分考虑到施工过程中可能遇到的难题，坚持可持续发展和以人为本的理念，以不损害建筑质量和安全性能为前提，严格按照施工作业的各项规章制度和要求，利用先进的节能材料和节能技术，提高高层建筑给排水工程的低碳环保特性。高层建筑给排水工程的复杂性主要体现在以下3个方面。

1）高层建筑人员密度较大，用水量大且频繁，一旦给排水系统在运行过程中出现设备故障，将会严重影响居民的正常用水，甚至造成经济损失。所以，高层建筑的给排水工程设计在保证给排水系统正常运转的基础上，还进行了系统分区设计，将高层建筑的给排水系统进行科学划分，在保证各个分区独立运转的同时，保障故障区域的用水安全。这样，即使某一区域的给排水系统出现问题，其他系统也不会受到影响，并为问题分区提供暂时性给排水服务。

2）在高层建筑给排水设计中需要合理分配系统给排水管网的连接材料及其走向，同时根据不同的环境条件进行不同的考虑。由于我国高层建筑的排水量较大，高层建筑给排水管道的设计中一定要尽量采用强度相对较高的软性连接材料。

3）高层建筑内部处于一个较为封闭的空间，一旦建筑内部出现火灾险情，建筑内部人员很难有逃生的机会。因此，高层建筑给排水工程也是保障建筑消防安全的重要设施。进行科学的给排水管道分区设计，能够提升给排水工程的稳定性和消防系统的科学性，从而保证高层建筑的消防能力，提高居民的安全性。

2 高层建筑给排水工程设计重点

2.1 合理进行竖向分区

高层建筑给水管道很高，整体管道压力较大。为提高给水系统的稳定性和安全性，必须对给排水管道进行科学的管道分区。设计人员在对系统竖向管网进行分区时，要注意充分利用小区城镇给水系统管网进行分区供水。给排水工程的设计者必须考虑到高层建筑水压过高而影响正常给水的现象，应对给水管道的长度和水泵的压力进行仔细的计算分析，以提高对高层用户给水的质量和安全，满足用户需求。另外，科学分区也有利于降低总体的能源消耗，既能保证供水的稳定，也能减少人力资源的浪费，提高水资源的合理分配和利用效率。

2.2 卫生间排水设计

建筑内部的排水系统主要是实现水气两相流动，因高层建筑内部人员密集、排水量大，为减少卫生间排水管道内的气压和温度变化，防止卫生器具的水封被有害气体破坏，确保卫生间水流通畅，高层建筑内部卫生间的生活污水处理应该预先设置通气排水立管。为了保证给排水管道与建筑整体的协调美观，需要设计人员进行仔细的检查和确认，将给排水系统与建筑风格结合起来，预留出给排水管道的空位，在提升工程质量安全的同时保证美观协调。

2.3 合理选择给排水管材

高层建筑给排水工程的管道静水压力较大，很容易出现管道泄漏的现象，不仅对居民生活用水造成影响，还会造成一定的经济财产损失。设计人员在对整栋建筑的工程设计有了合理的方案后，需要科学选择给排水管道的材质以及管道之间的连接方式，避免因住宅管道整体承压能力不足及管体连接方式问题而造成住宅管道漏水现象。目前，市场上高层建筑给排水管材的种类较多，在选择给排水管材时，既要符合系统的整体承压能力要求，还要充分考虑用户的实际使用环境要求及其舒适度，同时，还应该注意兼顾系统的成本控制问题。

2.4 合理进行消防设计

高层建筑的消防设计关系着整栋建筑居民的安全和健康，是给排水工程设计的重中之重。因高层建筑的消防系统影响因素较多，火灾的危险性较大，所以难以从外部进行火灾扑救，只能依靠高层建筑内部给排水工程的消防能力。高层建筑室内给排水消防系统的设计涉及因素很多，其中，消防给排水的复杂性是设计人员应该主要考虑的。设计人员需要充分考虑高层建筑的特点，保证建筑内部各层管道设计的合理性，提升消防用水的储备量，在整个消防系统设计的过程中，充分把握消防用水的相关参数和指标，结合建筑内部设施特点，进行烟雾预警、自动喷水以及消防栓等设备的设计安放。

3 高层建筑给排水工程优化设计相关建议

3.1 大力提倡采用无负压的变频水泵设备

在传统的高层建筑管网及给排水系统工程设计中，主要以变频水池加压泵及高位变频水箱两种方式进行水池加压变频供水，其中所耗费的处理能量不仅巨大，还很容易受到来自外界及高位变频水箱的破坏。因此，提升高层建筑用户的用水质量，设计者可以依靠一些先进的技术设备，如无负压高位变频水泵设备，既能维持周围供水管道的稳定，又可以有效降低高层建筑变频水泵的压力，提升管道的送水效率。同时，其有利于项目成本的缩减，有助于整体建筑项目的顺利开展。

3.2 设置安全给水系统和消防处理系统

以往高层建筑的给排水工程设计中会经常出现水资源严重浪费的情况，因此，为避免这种问题的发生，设计师一定要严格按照高层建筑给排水系统工程设计技术标准要求，将生活给水管道与消防管道相互分离。因为两者对水压控制要求不同，生活用水的实际水压比高层建筑消防用水的实际水压小很多，将两者的管道分离，不仅能够降低管道的压力负担，也能减低管道维修维护的成本。同时，将消防系统给水管道与生活给水管道分离，还能够提升高层建筑的消防能力，提升居民生活用水质量，是较为科学的高层建筑给排水工程设计方案。

3.3 重视节水型卫生器具的应用

随着科技水平的不断提升，各种节约型卫生专用器具也应运而生。据国内相关调查统计结果显示，节约型卫生专用器具比传统卫生器具可以节省20%以上的用水量。因此，要大力倡导人们购买和使用节水型卫生专用器具，不仅能够有效降低加压系统的能耗，减少水资源的浪费，而且大大减小供水系统的压力，节约了施工和设计成本。

3.4 加强各种能源的有效利用

高层建筑的大量建设在一定程度上增加了对自然能源的消耗，为贯彻可持续发展战略，建筑行业的能源供应也开始寻求新的出路。除了传统能源，更多新型能源如风能、太阳能、地热能等得到大力推广。其中，风能和太阳能的节能效果最为明显，在高层建筑给排水设计中被广泛采用。风能和太阳能热水器可以分为2种类型，一种是常见的真空管型太阳能集热器，一种是平板型太阳能集热器。前者的主要特点是通过对水的加热获取大量的热水，其能够有效地适应温度差异，实现双循环系统设计。后者主要是利用吸热板吸收太阳辐射并向传传递热量获取大量的热水，这种加热技术经济实用，成本相对较低。充分运用自然能源对高层建筑的给排水设计具着十分重要的意义。

4 结语

随着城市化进程的不断加快，高层建筑已成为居民生活和工作的主要场所，人们对高层建筑给排水工程的质量要求越来越高。因此，高层建筑的整体给排水设计必须在技术和管理方法上不断提高和创新。同时，在高层建筑给排水设计中，要合理分区和布局整个高层建筑的给排水体系，以确保充分发挥其功能。