高层建筑给排水工程优化设计探讨

张凯

摘要：如今，高层建筑的高度和层数都比以前有了较大的提高，这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使用优质材料，采用合理的高层建筑设计理念和准确的设计方案，确保给排水系统的设计能很好地满足高层建筑的功能和使用需求。

关键词：高层建筑;给排水工程;优化设计

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。由于其层数多、高度高，给排水设计和施工难度大。设计人员应充分考虑施工过程中可能遇到的问题，坚持可持续发展的理念和以人为本，不以破坏建筑质量和安全性能为前提，严格按照规章制度和施工操作要求，采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三个方面。

1）高层建筑人口密度高，用水量大且频繁。一旦给排水系统在运行过程中发生设备故障，就会严重影响居民的正常用水，甚至造成经济损失。因此，在保证给排水系统正常运行的基础上，高层建筑给排水工程设计也进行了系统分区设计，科学划分高层建筑给排水系统，确保各分区独立运行，确保断层区的水安全。这样，即使一个地区的给排水系统出现问题，其他系统也不会受到影响，并为问题地区提供临时给排水服务。

2）在高层建筑给排水设计中，应合理分配系统给排水管网的连接材料及其走向，同时应根据不同的环境条件作不同的考虑。由于我国高层建筑的位移较大，高层建筑给排水管道的设计必须尽量采用强度较高的软连接材料。

3）高层建筑的内部是一个相对封闭的空间。一旦楼内有火灾危险，楼内人员很难逃生。因此，高层建筑给排水工程也是保证建筑消防安全的重要设施。科学的给排水管道分区设计，可以提高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防火能力，提高居民的安全。

2高层建筑给排水设计要点

与多层建筑相比，高层建筑给排水工程的计算方法和基本理论在许多方面是相同的。但是，由于高层建筑高度大、层数多、结构复杂、建筑功能广等特点，高层建筑给排水工程不仅在技术上有广度，而且在深度上也有一定的局限性，建立和完善经济合理的给排水系统，妥善解决排水管道的通风问题，是保证维护管理方便、排水畅通、供水安全可靠的基礎。

2.1给水系统的设计

高层建筑给排水系统设计应为每栋建筑设计一套独立的给水系统，并通过蓄水池供水→水泵→水箱→减压阀→水点。这是一种更加节能、省地、方便管理的高层建筑给水方案。既可以解决城市基础设施跟不上高层建筑发展速度的问题，又可以防止对城市供水管网的影响;满足《高层民用建筑设计防火规范》对消防初期蓄水的要求。同时，多栋建筑可共用水库，水库位于地下车库内。单体建筑采用独立水泵，具有灵活、独立、管理方便、销售好等优点。而水箱供水是解决高层建筑给水系统节能问题的有效途径。

在没有自闭阀供水系统的情况下，在供水管道顶部设置一些自闭阀可以达到控制水流量的目的，但对空气流量的控制并不能达到很好的效果。这样，当供水系统被切断时，大量空气将聚集在供水管道中。当供水系统重新供水时，供水管中的气流会被挤压到供水管的顶部，从而形成压缩空气聚集区。此时，如果人为打开自闭阀的开关，供水管内的气流会因其强大的压力随水流喷出，最终可能导致人员伤亡或设备损坏的严重后果。因此，在日常设计中应增加一些单体建筑室外阀门的控制设置，同时，在设计中还应在立管底部增加一些供水阀门，必要时，底部人员可直接关闭供水主阀，以减少污染物的排放，因此，这些问题将在一定程度上得到极大的缓解。

2.2排水管和地漏的设计

在厨房里，水平排水支管可以连接到本层地板上的垂直排水管上。具体做法是厨房地漏选择侧墙式敷设或取消地漏，洗菜池的S型存水弯也安装在地面上，使整个厨房的排水支管不会落在较低的楼层空间上，这样既可以增加厨房的使用空间，同时也方便了居民的维护。卫生间内水平排水支管敷设在本层。具体措施为：卫生间地面下沉，下沉室内设水平污水管。这种方式施工排水管比较方便，但维修起来非常困难。在实际使用过程中，卫生间附近的地板和下层侧墙经常发生渗漏。由于无法查明漏水原因，上层居民只能将整个卫生间地面凿平进行装修。因此，应严格做好卫生间地面及洗手池周围的防水处理;卫生间内所有给排水管道经过严格的试压、注水试验后，方可密封。建议在水槽侧面设置侧排水沟，以消除可能的积水。

卫生间应采用后出水口卫生间，同时进行侧排水，淋浴间或浴缸应垫高。各卫生器具的水平排水支管沿卫生间地脚引至外墙，再与垂直排水管连接。采用这种设计和安装时，应注意：卫生洁具，特别是卫生间，必须靠近外墙。另一方面，如果这种住宅的上下楼层不匹配，或者一些客厅、卧室的上部是厨房或卫生间，而厨房或卫生间的下部是露台或阳台，在这种情况下，不允许在下层空间的上部安装水平排水管，同时也不允许降低卫生间的楼层，此时需要对水平排水管的设置进行特殊处理：排水管安装在卫生间的外墙上，采用后出水口卫生间，采用侧墙地漏或墙式出水口排水解决。

2.3建筑给排水工程UPVC管道消防设计质量通病

当建筑发生火灾时，如果建筑的设计结构不能有效防止烟气和火焰的蔓延，将给人们的生命财产安全带来极大的危害。然而，无数的工程实践证明，建筑给排水工程管道在火灾发生时往往会成为建筑防火的薄弱环节。可见，当建筑物采用明管且管径较大时（D≥11cm），立管穿楼板时应采取防火措施;当建筑物采用明排水横支管且管径较大时（D≥（11cm），在管孔或管井内与立管连接处，应采取措施防止火灾蔓延;当建筑物的水平主管必须穿过防火墙或防火分区的隔墙时，应在管道穿墙处的两侧采取相同的措施，以防火灾蔓延。另外，UPVC管道采用防火套管或防火圈进行防火措施时，防火套管或防火圈的耐火极限不应小于UPVC管道穿越处建筑构件的耐火极限。

3优化高层建筑给排水工程设计的措施

3.1优化给排水系统供水的智能管控

科学技术的进步促进了许多设备和系统的智能化实施。同样，给排水系统通过智能设计，能更好地实现给排水管理，控制建筑用水，避免水资源浪费，智能排水系统能保证生活污水的排放，最终过滤净化废水，废水可以回收利用。因此，加强给排水系统的优化设计，使给排水系统通过记录建筑用水，控制季节、时段的供水量，具有十分重要的意义。例如，通过观察记录，发现建筑用水量夏季多于冬季，晚上比早晚多。因此，智能给排水系统可以增加夏季相对炎热的供水量，减少冬季寒冷的供水;夜间增加供水，白天和早晨后减少供水。从而满足了水资源的需求，避免了水资源的浪费。

3.2搞好消防节水

为了保护火灾危险，必须在建筑物内设置消防用水设施。例如，设置消防水箱和水塔。由于消防储备量大，使用寿命长，长期放置，经常出现水质问题。因此，有必要使用消防水井。当消防水箱中的水即将变质时，将其出口并放入生活用水中，然后更换。这不仅合理利用了消防用水，而且避免了因恶化而造成的水资源浪费，从而达到节水的目的。

3.3建立用水系统

部分水资源经过一系列处理后，仍能达到一定的水质指标，达到一定的使用标准，成为有效的应用用水。同时，在高层建筑集中的地区，每天都会产生大量生活污水。这些废水产生的时间相同。因此，这些废水水质理想，处理工艺简单，无需过多复杂步骤。治疗效果非常理想。因此，这些水资源将成为水系统的重要水源。

3.4节能水资源设备的使用

在高层建筑给排水设计和施工过程中，水资源浪费是工作人员需要考虑的重点，防止和浪费水资源浪费的重要措施是推广和使用节水设备。由于高层建筑卫生间很普遍，但根本没有节水功能，因此相关部门工作人员在高層建筑安装卫生间时，应使用新型节水厕所，这样可以大大减少水资源浪费，节约更多水资源。

3.5使用变频水泵

逆变泵的主要特点是节能。此外，该泵的可用转速有很多档位，安全系数大于其他泵。同时，由于高层建筑供水，需要大量的压力才能使水流达到相应的高度。因此，为降低水压，相关人员还需要为整个给排水系统安装泄压设施，使电能应用过多，消耗量增加。采用变频泵，不仅可以节约水箱等设施设备，降低成本，还可以通过调速调节流量，降低能源消耗。此外，变频泵技术也日趋成熟，如果在高层给排水工程中得到广泛应用，将大大节约能源。

3.6节能型太阳能热水器的使用

目前，在高层建筑给排水设计方案中，将应用于太阳能热水器，而传统太阳能热水器的工作原理是将太阳能转化为热能，这种装置不仅绿色环保，节约资源，提高能效，同时也给用户带来了极大的便利。为了更好地节约水资源，相关研发部门对热水器进行了改进。改进后的热水器可以利用热泵对水进行加热，吸收空气中的热量，根据制冷放热的原理对冷水进行加热，不仅提高了热效率，而且达到了资源可持续利用的目的。当然，使用热水器的高层建筑很多，但我们不得不承认，热水器的设计存在很多缺陷，给人们带来了很多麻烦。但我相信，在科研人员的不断努力下，太阳能热水器会越来越完善，人们的生活质量和幸福指数也会不断提高。

结语

在小高层住宅可持续发展的过程中，给排水工程的重要性日益凸显，而相应的设计方案是提高给排水效率的关键。在实际设计中，需要充分考虑实际情况，确定适应小高层住宅建筑的方式，为住宅建筑的整体质量提供保障。

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