关于高层建筑给水排水设计的若干思考

赵连旺

（太原市建筑设计研究院，山西太原 030002）

随着城市化进程的深入，越来越多高层建筑在城市中拔地而起，高层建筑设计工程中，建筑给水排水系统设计和合理性对建筑影响比较大，关系用户体验是舒适性和运营单位的经济性。其以研究建筑内部的给水和排水为重点，体现建筑功能。高层建筑给排水设计对高层建筑质量具有显著影响。所以要认真做好给水排水系统方案设计，全面了解系统设计的重点，并结合工程实际，要发现方案设计中的不足，不采取合理可行的弥补措施，从而确保高层建筑给水排水系统的平稳运行，满足业主的住房需求。

1 高层建筑给排水工程的特点

1.1 静水压力大

静水压力过大，在高层建筑给水系统运行中，因供水系统压力较高，导致加压水泵在运转中发出较大噪声、增加水泵损耗，缩短水泵使用寿命。同时静水压力过大会导致用水器具出水量增加用，在满足用户使用的同时会加剧水资源浪费，与现今提倡节水节能不符；同时水压过大还会导致管道配件和卫生器具出现不同程度的损毁，带来经济损失。此外，在消防系统设计亦需对供水系统水压予以科学设计，随着高层建筑高度的增加，会不断增大供水压力，以保证水源供应的有效性，当着火时提高扑救效率。但水压的把控，应与消防系统需求相符，以免因水压过大对管网和灭火设施造成损害，同时压力过大会导致灭火设施出水量增加从而会使消防出水量与实际使用量不符。

1.2 管道易堵塞

高层建筑的标准具有一定的特殊性。高层建筑中的人员较多，排水量较大。若在日常使用中出现排水系统管道堵塞或给水系统停水的问题，则会直接影响用户的日常生活。

1.3 管道内压力变化较大

高层建筑的功能较为复杂，且建筑的给水、排水量较大，因此高层建筑管道铺设的复杂度较高，管道内的压力变化较大。为完善高层建筑的给排水，确保水封的完整性，就需要采取有效措施，确保管内压力的稳定性。这就要求定案人员做好排水管道系统内的通气管工程。如有条件，可利用螺旋消音单立管系统。与此同时，高度重视排水管道的选材，选择机械强度优势较为明显的材料，且充分保证接口的柔韧性。

1.4 易于出现噪声和振动

高层建筑设计中，供水设备数量较多，且排水管道长度较大，因此在运行的过程中易于产生噪声和振动。对此，在高层建筑给排水工程设计中，应采取科学有效的应对措施，严格控制噪声和振动，以此为用户提供优质的生活条件。

2 高层建筑给水排水方案设计分析

2.1 高层建筑给水系统设计

2.1.1 确定高层建筑给水方式

高位水箱、气压罐和无水箱变频泵是高层建筑中最为常见的三个给水设备。设计人员需合理选择高层建筑的供水方式，利用先进的供水设备和供水技术，保障供水的安全性，提高供水的经济效益，这也成为高层建筑供水环节有序开展的基础条件。科学选取给水方式和给水设备关乎高层建筑的整体质量。

2.1.2 科学选取给水管道

传统给水管道主要采用热镀锌钢管，但是该钢管的自重较大，易腐蚀，进而对水质产生较大的影响，无法保证人们生活用水的水质。当前，塑料水管由于自重小、经济性和流动性好、耐压、安装便捷和使用寿命长等诸多优势受到人们的高度重视。选择给水管材的过程中，应全方位考量质量、重量、经济性和应用环境等元素，选取最佳的给水管材。

2.1.3 优化给水管道布置

给水管道布置需高度顺应高层建筑用户的生活用水需求，科学选取管道长度及内径，在保证供水的同时降低成本投入。但是我国高层建筑管道布置方面依然存在不足，其与高层建筑管道长度和管道内径较短，投资不足及经济效益不高有十分紧密的联系。高层建筑发展速度明显加快，建筑内部施工日益完善，工程对管道的类型及管道数量要求明显提高。又由于高层建筑层数较多，高度大，对管道的性能和质量等方面的要求很严格，所以要加大对高层建筑管道设备的资金投入。

2.2 高层建筑排水系统设计

建筑排水管道布置的过程中，卫生器具到排水管道距离需要符合最短距离要求，同时管道转弯数量需符合最少要求。排水出水管排出室外的距离也要保持最短。立管需设置于排水量大，靠近水质最差排水点的位置，且减少转弯。防止排水管道穿过伸缩缝、变形缝、沉降缝、风道和烟道等位置。排水管道的位置要为建筑物使用、维修和清通提供便利条件。

2.2.1 科学敷设排水管道

建筑物排水管道敷设中，管道间、管道与墙体之间需要设置合理的距离。在管道穿墙、穿楼板时，合理预留孔洞。排水立管与排出关端头位置可使用两个45°弯头或弯曲半径不小于4 倍管径的90°弯头。

2.2.2 加强通气管道系统设计

高层建筑的层数较多，且较普通建筑高，排水量也较普通建筑大，排水立管连接的横支管数量也较多，若干管道需同时排水。受水舌的影响，横干管起端的冲击流，水跃高度显著升高，管道内的压力也会发生改变，影响水封的完整性，并影响室内环境质量。为此，高层建筑必须严格控制排水系统中的气压变化。其能够充分展现排水管排水能力，也可避免系统水封受损。高层建筑排水系统主要采取专用通气、环形通气和卫生器具通气这三种方式，主要由不同功能的通气管构成。专用通气管系统中有专用通气管、伸顶通气管以及结合通气管。环形通气管主要由环形通气管、主通气管伸顶通气管和结合通气管组成。另外一种则由环形通气管、副通气管和伸顶通气管组成。器具通气管系统中主要有器具通气管、主通气管、伸顶通气管和结合通气管，见图1。

图1 几种典型的通气形式

2.3 高层建筑消防供水系统的设计

高层建筑楼层较高，设备十分复杂，与普通建筑相比，消防隐患也相对较多。因此，高层建筑消防系统的要求也更细致和严格。在高层建筑给排水系统设计中，一方面要保证系统的功能和自救能力，另一方面也需高度重视消防供水设计。消防水系统包括多种不同的灭火设备，可能设有多种消防系统。定案人员需结合工程实际选择不同类型的灭火系统，这样在发生火灾时，仍能保障给水系统的安全运行，避免产生较大的损失。

3 高层住宅在建筑给排水设计中的注意事项

首先是给排水管道铺设位置及铺设方式。当前的建筑行业中，主要提倡本层管道本层铺设的原则。水表设置也十分关键，若水表设置于室内，抄表员的工作压力较大，工作内容较多，也会影响住宅的安全性。所以在高层建筑分户水表设计中，不得设置于室内，应该设置于室外。

其次，地漏的设置与洗衣机的位置也尤为关键（如图2 所示）。相关规定中并未对地漏及存水弯配合作出明确的规定，但对排水的影响却尤为显著。再者，空调冷却水的合理排放同样不容忽视。如今，空调在寻常百姓家普及，但是若空调冷凝水长期无组织排放，则会对高层建筑外墙产生较大的污染，影响建筑外墙的美观性。因此，在建筑给排水设计中，应全方位考量空调冷凝水的排放问题。

图2 地漏的设置

再次，热水管道铺设问题也是设计中需要关注的焦点。如今，住宅小区集中供热水并不常见，很多住户入住后均自行安装热水器，以此满足洗浴和生活需求。建筑设计人员需要充分考虑给排水系统布局设计。高层建筑自身的特点尤为明显，给水系统的运行能耗相对较大。生活用水由地面送至高层建筑会消耗大量的能源，故而有必要高度重视建筑给水排水工程的节能和节水效果，以改善人们的生活品质。

4 结语

总之，高层建筑对给水排水系统提出较高的要求。设计人员需制定科学有效的作业方案，结合实践经验和理论基础应用最新的研究成果。在高层建筑消防供水系统、排水系统和给水系统几个方面加大重视力度，优化建筑内部给排水性能，以期大力推动我国建筑行业的全面发展，为大众打造优质的生活条件。