高层建筑给排水工程设计问题分析

徐文姣

(甘肃省建筑科学研究院有限公司，甘肃 兰州730070)

在社会经济发展的带动下，中国城市化进程加快，高层建筑已成为建筑设计领域的主力军。由于建筑行业相关技术的创新和优化，居民对高层建筑的舒适性提出了更高的要求。高层建筑的给排水工作复杂而庞大，在实际项目建设的每个环节都可能出现问题。为此，必须考虑高层建筑的早期工程设计和后期施工质量，改善给排水设计施工环境，避免发生隐患。随着高度的增加，与此相关的给排水系统与常规设计相比发生了更多变化。此外，给排水系统关系到居民的日常生活以及人身和财产安全，在进行相关设计时，需要阐明相关的特征，并选择适当且科学的设计和构造，可以保证高层建筑的给排水系统的平稳可靠运行。

1 高层建筑给排水和消防给水系统的独特性

建筑中给排水和消防给水系统承担着重要的责任，但也具有独特性和复杂性，包括涉及的压力设计、管网的布置、设备的布置、材料的选择等，因此在设计相关系统之前，有必要弄清其自身特征。

1.1 与给排水有关的工程特点

由于高层建筑物之间的高度差较大，因此整个建筑物中高层建筑物与低层建筑物之间的给排水压力差较大。如果仍然采用低层建筑的供水方式，将对低层建筑的相关管网设施施加过大的压力，从而导致水流过快。水资源的增加，也给相关设施带来了很多安全隐患，会影响整个供水系统的平稳运行。由于高层建筑的相关特性，高层建筑的排水管长、排水量大，增加了水压和水量。内部管道发生巨大变化，并且某些部分的水流影响更大。因此，在设计排水系统时，应选择一款优质材料以提高其抗压性和耐腐蚀性。

1.2 消防给水系统注意事项

消防给水系统具有与一般给排水处理系统相似的部件，并且具有独特的功能，因此在设计时要特别注意预防措施。第一，消防栓的安装，由于建筑物周围的消防栓包含供水系统，因此应注意与有关单位进行沟通。室内消防栓必须针对不同区域进行设计，并分为三种类型的系统。第二，在选择自动洒水器时，除了要考虑建筑物的高度之外，还需要了解整个系统。在实际和日常工作中，需要考虑水流损失，并测试洒水器系统。第三，由于火灾是突发性事故，必须始终使用相应的消防给水系统，因此在设计时要注意长期的稳定性和安全性。第四，消防给水系统必须独立于一般给水系统。在发生火灾和其他事故时，给水量迅速增加并持续时间长，因此，与一般给水系统相混淆时，会导致消防给水障碍。

2 高层建筑给排水设计

2.1 选择不同的给水方法

建筑物的给水系统中有多种供水方式，在具体设计中，需要根据建筑物的实际情况选择适合其情况的供水方式。当今流行的主要供水方法是减压供水、气压罐供水、高水箱和不带水箱的变频泵供水。简单来说，分体式减压供水是在建筑物顶部安装一个水箱，使用水泵储存水，然后通过水箱或减压阀对该水箱中的水进行减压，然后再进行供水，连接到底部水箱以完成整个建筑物的供水。这样，水箱较小、水压更稳定、操作简单。然而，水泵的消耗相对较高，并且基础建筑物中的水压有所损失。气压罐供水是使用密封气压罐和水泵按照气压原理供水，该方法实现了没有水箱的水塔供水，结构简单、安全、清洁。然而，水泵也很昂贵，并且水压有周期性地波动。高水箱供水是将水箱安装在建筑物上方，然后使用串联或并联的减压阀供水。这种方法相对稳定，使用的泵数量少，但易污染，占地大，在建筑面积方面，初期投资相对增加。相应的变频水泵技术没有水箱，通过水泵直接调节水流量和水压即可实现自动运行。因此，整个系统的建造成本非常高，并且电子设备容易受到外界的影响。

2.2 选择不同的排水方法

建筑物排水系统主要是排放雨水和生活用水，高层建筑物主要在同一层采用排水和通风相结合的方法。所谓地板排水是指在每个地板上安装中央排水处理点，这些地板相对独立，其不仅可以缓解排水压力，还可以在出现问题时及时进行维修。但是，选择此方法时，应注意相关管道的封闭设计。同时，必须在相关的排水系统中增加通风设计，以防止出现负压虹吸等问题，确保水流顺畅，并防止水管泄露。

2.3 相关管网设施的选材

高层建筑对供水和排水的材料也有相应的要求。高层建筑的给排水不仅受水压的影响，而且还受高楼层的压力影响。因此，在选择材料时，需要注意抗压缩性并确保耐腐蚀性。例如，当今在许多建筑物中使用的塑料管具有良好的耐腐蚀性、方便的构造、低成本和良好的耐压性。

3 高层建筑给排水的常见问题

3.1 高层建筑给水设计中的常见问题

(1)供水管的声音很大。这主要是由于一些水管的分布不规则，管道安装不牢固以及水管的延长。为了增强建筑物的供水能力，一些施工方经常在施工过程中使用增加水压的方法，间接增加管道中的压力并产生噪音。

(2)供水压力问题。随着城市人口的增加，高层建筑也在不断增加，高层建筑的供水设计困难，需要进行详细的设计。通常，为了控制高层建筑物的成本并改善高层建筑物的结构，设计降低了高层建筑物的储水罐的高度，需要考虑水压问题。

(3)给水管方案不合理。只有设计合理的给水管，才能大大提高高层建筑的供水能力。在实际设计中，由于诸如建筑成本降低的各种因素，导致设计及施工存在问题。由于给水管的混合设计不是分开设计的，未来的厨房和浴室会发生漏水、水滴等各种现象，降低了高层建筑的供水能力，影响了居民的正常用水。

(4)储水装置问题。在设计储水装置时，也存在许多问题，例如材料规格不合格以及水箱设计不合理，这直接影响到后续使用。除此之外，还有一系列问题，例如水箱泄漏等。

3.2 高层建筑排水设计中的常见问题

高层建筑的排水设计存在很多问题，涉及的方面很多：

(1)排水管的噪音问题。像高层建筑的给水管一样，排水管也存在噪音大的问题。随着国内高层建筑材料的不断发展，更多采用的是PVC 塑料管。与以前的管道相比，这种管道具有产生过多噪音的缺点。一些高层建筑的隔音效果差，卧室和客厅能感受到明显的噪音，使居民生活质量下降。

(2)地板漏水密封问题。如果地板的密封深度不符合标准，水管有问题时，可能会导致水泄漏，直接影响房屋的质量。对居民的生活有很大影响。

4 解决高层建筑中的给排水设计策略

4.1 地面渗水设计问题解决方案

在设计高层建筑的给排水系统时，高层建筑的设计师需要进行一系列的设计调整，以适应各种高层建筑的特殊环境，尤其是地板漏水和防水的问题。在高层建筑中，很多情况下污水设置存在问题，房间之间的内部结构中不可避免地存在连接管道，因此有必要设置水封以分隔管道。在选择材料时，设计人员必须严格遵守高层建筑的设计规范，在选择合适材料后，还应选择合适的施工队伍执行建筑计划，并从一开始就根据工程设计图进行适当的准备。

4.2 解决高层建筑防回流问题

高层建筑的设计师在设计给水管与环网之间的设计时，应预留位置安装止回装置，以确保高层建筑的给排水系统的完整设计，并确保水在管道中的流动。平稳的水流单向流动，可以提高工程施工人员的工作效率。在有效控制了每位居民高层建筑的给水和污水处理系统之后，可以为社区的整个污水处理制定清晰的计划，以确保城市的水质环境保持良好状态。同时，在高层建筑中安装止回器时，整个安装过程必须有明确的计划，例如，在安装导流板之前，应着重于如何在进水管上安装止回器。也就是说，水平安装可确保整个操作的安全性。另外，在选择安装地点时，需要注意确保该地点完全远离碎屑地点，并且安装地点应干净、整洁并具有足够的空间，为将来的维护工作提供便利优势。

4.3 解决水压和管道噪声问题

用户是否可以正常使用自来水与供水压力密切相关，特别是在城市的高层环境中。因此，在设计高层建筑的给排水时，设计者需要根据每个高层建筑的高度差来准确区分供水系统。在高层建筑中，必须注意静水压力是否足够，并严格按照规定进行控制。针对高层建筑排水系统噪声问题制造商正在进行有效的软件开发，新管道材料的开发和使用也可以有效解决噪声问题，但仍存在许多无法克服的问题，需要有出色的技术支撑。因此，在处理管道噪声问题时，需要充分考虑地理位置，并尽可能将管道与其余区域之间保持安装距离。除了由水流问题引起的噪音外，噪音的来源还在于管道内部的空心声音。在这种情况下，最好填充橡胶垫以在管道内部留出空间，这样可以最小化间隙，有效地解决了管道内部的空心声引起的噪声问题，并有效地保护了管道本身的膨胀性能。

4.4 科学合理地布置排水管

在设计高层建筑物的给排水时，需要考虑到管道的拐角问题，如果拐角很多，排水将不顺畅。因此，有必要在设计之初就避免使用直角弯头设计，而应采用大的圆形设计来代替，以确保排水系统的平整度和后续维护工作地顺利进行。

4.5 排水管的设置

高层建筑的排水管必须具有独立的立管，必须确保这些立管的直径与污水立管的直径相同。同时，复合通风管必须安装在两层有间隙的楼层中，立管的高度通常应控制在20 层以上，并且最低两层的洁净室应分开，以免影响最低两层的洁净室的正常使用。

4.6 高水位消防排水设计

高水位消防水池设计，适应范围广，符合高层建筑项目防火指标的国家法规。在某些设计中，消防水池的容量用于确保高层建筑的消防供水，并确保消防系统的可靠运行。在为高层建筑设计消防供水时，必须将消防系统安装在高层建筑的最高处。对于100m 以下的高层建筑，水池容积通常为36m3，对于100m 以上的高层建筑，水池容积应至少为50m3，尤其是根据建筑物高度的增加，消防池的容积应为增加。如果高层建筑的高度超过150m，则消防水箱的容量必须至少为100m3。目前，建筑物的消防法规正在调整中，因此高层建筑物中高位水箱的数量也应相应地进行调整，设计师必须将项目的实际情况结合到具体的设计中，采用串联分区的防护系统设计，保证消防系统设计方案的科学合理。

5 结束语

高层建筑的给排水及污水建设是一项复杂的工程，同时离不开人们的日常生活。无论是在给排水设计中还是在施工过程中，许多问题不可避免地会影响建筑质量和使用效果。这些问题在设计过程中和施工中需要引起更多重视。在给排水和污水的设计和施工中，有必要加强施工质量管理，全面改进施工工艺，加强建材管理。同时，为了确保建筑给排水设计和施工的顺利进行，给排水设计施工人员必须总结各自的实践经验，提高专业素质，优化最佳高层建筑给水排污设计施工方案，提高排水设计的合理性。这不仅使现代高层建筑的给水排污设计得以正常使用，而且还可以节约水资源，提高经济效益及人民生活质量。