高层建筑给水排水工程设计及施工技术分析

程洁

山东东瑞规划建筑设计院有限公司 山东 菏泽 274000

引言

当前，我国高层建筑行业的发展非常迅速，涉及到的建筑性能越来越多，为了满足建筑对功能开发的需求，对高层建筑的给水排水系统也提出了更高的要求，而传统的供水系统很难服务好高层建筑，因此要对高层建筑的供水体系进行优化[1]，在传统的给水排水系统基础上作出调整，合理设计供水体系，方便在施工过程中进行技术升级。

1 高层建筑给水排水工程的特点分析

由于高层建筑自身特有的性质，因此，对给水排水系统的要求也与传统建筑有所不同[2]。我们通过对高层建筑的实际情况进行分析，与传统的低层建筑进行比较，可以从以下几个方面来概括高层的供水体系特征。

（1）对于高层建筑来说，静水压力不稳定，是影响供水体系的重要因素[3]。大多数的高层建筑静水压力比较大，为了降低其水压，可以设置一些垂直分区结构。通过这一结构的改变，来降低高层建筑的静水压力，以保证高层建筑的水压稳定。

（2）对于高层建筑来说，排水系统承受的水重量非常大。由于高层建筑的住户很多，居住密度比较大，导致高层建筑的供水需求量很大，供水体系和排水体系都承受着非常大的水重量，影响水管安全[4]。因此，为了保障水管能够正常运输水，要对高层建筑的供水排水体系进行合理规划，尽量分散水重量。

（3）对于高层建筑来说，排水体系的水流量比较大，水管长度比较长。高层建筑等供水体系中水管长度比低层建筑要密集很多，供水量也是低层建筑的数倍。只有将高层建筑的排水管道进行优化设计，才能保证水管内的压强稳定。另外，可以在高层建筑的水管中设置一些排水口，方便调节水压，保证高层建筑的供水体系能够维持稳定。同时，也要使用符合国家标准的水管材料，只有这样才能对高层建筑的供水体系起到质量保证。

2 给水排水系统设计具体内容

2.1 排水设计

对高层建筑供水排水体系来说，设计一套完善的排水线路是非常必要的。另外，为了保证高层建筑的供水量能够达标，建筑内还应该加设一套水循环系统，使体系内的水进行循环利用，同时也可以加装净水装置，方便供水系统时刻进行水循环[5]。在对高层建筑进行供水排水系统设计时，要根据建筑物的具体情况，以及用户实际的使用需求进行设计，在满足住户需求的同时，将管道进行合理布置。根据用户需求将建筑体内的污水和污水排放途径进行布置，在保证正常使用功能的同时，保持其美观度。同时也要对高层建筑做好雨水收集工作，将收起来的雨水进行净化，可以用来冲洗厕所，这样一来，既缓解了高层建筑水流量大的问题，同时，也可以有效节约水资源，为高层建筑的持续发展做出贡献。

在给排水设施施工中，常用的给水方式主要有气压罐供水、高位水箱供水以及变频泵供水等。其中，气压罐供水是利用固定在建筑物的气压罐，实现给排水，这种方式灵活性强，有利于消防供水，保障了水泵装置运行的稳定，但该种方式存水量较少，无法保证水压。高位水箱供水又可以分为减压水箱供水、减压阀供水、水箱串联供水三种方式，其主要利用水箱和水泵来调控水量，保证水泵设备的稳定性能，该种方式尤其适用于供水基础设施较为完善的区域，设计人员要综合考虑水泵的使用环境和安装预算合理选择高压水箱给水的形式。目前阶段，大多数建筑的给排水系统设计中，选择的是变频泵供水形式。除上述两种给水方式外，变频泵给水形式是常见的给水方式，它可以对水压及水量进行分析从而判断用水情况，并以此调节水泵的转速，以高效地利用设备提高水泵的工作效率，且该种方式具有集约资源、降低成本的优势，应用相对较为广泛。

2.2 消防设计

在对高层建筑进行供水管道设计的同时，也要注意设置一套可以及时供水的消防管道系统，如果高层出现火灾，则可以通过烟雾报警器发出警报，这时自动喷水体系要开始喷水进行灭火，而高层建筑的消防系统就是要保证自动喷水体系能够及时出水，如果出现水资源短缺的情况，则会对高层建筑造成严重的影响。大部分的高层建筑在设计消防系统时，都会根据室内具体情况进行设计，选择合适的消防水系统进行安装[6]。所以，高层建筑的消防体系在进行设计时，只有按照室内具体情况进行操作，才能保障室内在出现紧急情况时能够及时喷水。

2.3 给水设计

在高层建筑施工中，其供水设施是十分重要且极其复杂的一项工程。因为各个楼层的用水情况不一，所以必须对每个楼层的用水量进行详细计算，这也是这个项目的实施基础[7]。在这样的情况下，建设单位需要对实际施工情况进行考察，并在实际基础上建立供水小区。当然，对此时管道中的水流流量进行实时监控，并取得准确数据也是十分重要的环节。这样，工作人员就可以获得施工的详细数据。另外，在对施工方案进行设计时，也需要对施工中的环境，例如土壤质量、施工标准等进行研究与分析，根据项目施工设计图的规划，确保此次施工的质量。

3 高层建筑给水排水工程设计中存在的问题

3.1 污水系统设计中存在的问题

高层建筑在进行污水体系设计时，要尽量贴和高层建筑的设计理念，在设计时要从以下两个方面进行注意：（1）要注意对高层建筑的顶楼污水排放系统进行合理设计[8]。在对除一层以外的其他楼层进行污水管道设计时，可以采用多支污水管道汇总成一条主管道的方式，但是这种方式容易造成污水体系的不稳定，造成管道堵塞并增加爆管概率，影响其稳定性。一旦出现破坏，要对其进行及时检修，费用也比较高，不然会影响排水体系正常使用。（2）高层建筑的厕所洁具布局很容易和转换地板梁产生冲突，一旦出现冲突，会对居民的正常使用产生影响，为此，要在进行污水体系安排时提前考虑这个问题，及时调整。

3.2 雨水系统设计中存在的问题

雨水的正常排出，一般是每个高层建筑都需要进行严格设计的内容之一。在这之中，阳台和屋面的排水工作是极为主要的环节，以实际降雨情况为参考数据，并结合施工状况来对屋面排水部分进行设计。就以强降雨的极端天气来说，由于降水量大，阳台上的雨水不会完全排出排水管，并且行程自流系统。所以根据预测情况来看，屋面和阳台的雨水如果同时进行排放的话，强降雨等极端天气条件会造成超过工程承载标准，雨水管不能正常工作，阳台也会出现雨水回流的问题，导致雨水也不能正常排出[9]。所以，在对排水系统进行设计时，以往年的暴雨极端天气造成的积水为标准，并将雨水漏斗所能承受的极限设计在标准以下，这样排水管道中就几乎不会存在有压力回流问题。但是，如果屋顶雨水和阳台雨水混合的设计理念继续下去，阳台上的“回水”问题就不能得到有效的解决。为了解决这些问题，在雨水系统设计中有必要对转弯后的雨水管道模型进行处理。通常的方法是放大原模型，实践证明该方法是有效的。

4 高层建筑给水排水工程施工技术要点研究

4.1 给排水施工中管道安装技术分析

在进行排水管道安装之前，要进行管道挖掘，施工人员要对需要安装的管道线路进行检查，确保没有问题后，才能进行管道安装。首先要对管道的材料进行检查，确认材料符合国家标准以后才能进行使用。其次要对管道的质量进行检查，检查管道是否存在裂纹。如果管道的质量不合格，那么要对管道进行更换，避免由于管道质量问题，影响了排水系统的质量问题。

4.2 管道吊装和拼接

安装的管道在进行连接时，要将起管和接管进行连接，将两种管道使用特定的材料进行拼接，保障紧密度，只有使用的材料符合标准，才能保证管道拼接的质量稳定。当管道拼接技术结束后，要对其进行检测，确保其密闭性没有问题，才能继续施工，在对管道的接口进行施工时，要保证管道受力均匀。

4.3 给排水施工中沟槽的开挖

我国大部分城市在建设排水系统时都会应用到沟槽开挖的技术，高层建筑设排水系统，同样也要应用到沟槽开发技术。因此，施工人员在对高层建筑进行施工时，要注意不要破坏原有的管道系统，保证在安全的地方进行沟槽开挖。同时，如果沟槽开挖的范围比较广泛，则可能会对周围的土地资源带来一定的危害，因此，在进行开挖之前进行合理规划，尽量降低沟槽开挖的范围。

4.4 对管道进行杀菌处理

对于高层建筑给水管道，在正式使用前应进行消毒。为确保用水的可靠性，每升水必须加入25 mg的游离氯水。

5 结束语

综上所述，建筑业在大力发展高层建筑的同时，也为创新技术方法和设计理念带来了新的调整，高层建筑的排水体系设计是非常关键的一步。因此，在对高层建筑进行供水排水系统设计时，要注意体系的合理性和科学性，同时注意其美观度。另外，要注意根据不同高层建筑的功能进行设计，设计合理的给水排水系统，以方便用户使用。