高层建筑给水排水工程设计及施工技术研究

周昌枫

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司，贵州贵阳 550081）

0 引言

随着生活质量的改善，人们对住房的要求也不断变高，作为现代建筑的代表之一，高层建筑已经成为城市化发展的重要指标，更应尽可能地满足人们对住房的需求。在高层建筑所有的工程项目中，给排水工程是的重点，这便要求建筑企业通过各种技术手段不断完善高层建筑给排水工程，按照规定标准进行设计和施工，切实保障高层建筑给排水系统的施工质量，以满足人们的住房需求。

1 高层建筑给排水工程设计概述

给排水系统的施工属于建筑机电安装环节，但是与具体的建筑机电安装又有一定的区别，主要体现在给排水系统具有明显的分散性、连通性、整体性等特征。其中分散性指的是给排水系统设计管道的安装，需要涉及较广的范围，包括市政供水系统、污水排放系统等；连通性指的是给排水系统虽然跨度范围广，但是管道内部的水压、水质等有一定的联系，可以看作是一个有机的整体；整体性指的是当给排水系统任何一个部分出现问题时，整个给排水系统都会受到不同程度的影响。除了上述三点之外，给排水系统的安装还需要综合考虑其他因素，如为了建筑的美观性通常需要将给排水管道隐蔽处理；为了降低排水系统对生活产生的影响需要对排水系统进行一定的处理等，切实保障给排水工程施工质量。

2 高层建筑给水排水工程设计

2.1 给水设计

高层建筑的给水设计存在较大的难度，不仅要准确计算各层的用水量，还需要准确计算各层的供水压力，这也是高层给水系统设计的基础。常见的给水系统如图1 所示。

图1 高层建筑给水系统

为了满足高层建筑给水系统的设计需要，建筑企业在进行设计时必须要依据高层建筑的具体情况如楼层高度、供水量等，科学合理的设置供水区域，在此基础上进行高层建筑给水系统的设计。可以采用新型的无负压供水技术。所谓无负压供水，就是将无负压设备直接连接到供水管网上，之后通过设备的增压实现二次给水，在这个过程中不会对供水管产生任何损坏，同时也有效解决了传统供水方式的弊端，实现了能源的节约；另外，使用无负压供水技术整体处于封闭状态，且设备占地面积小、安装便捷，被现代社会光广泛应用。

2.2 排水设计

在高层建筑排水管道设计中，重点应放在将所有废水排放到特定区域。与此同时，为了充分利用水资源，排水系统设置了各种设施，方便废水循环利用[1]。常见的高层建筑排水系统如图2 所示。

图2 高层建筑排水系统

在进行高层建筑排水系统的设计时应注意依据高层建筑的设计原则和设计要求，结合废水的具体排量确定合理的排水形式，在理论上保障废水排出的畅通。可以采用真空排水系统。真空排水系统可以实现废水的快速排出，排水速度可达3~6m/s。在使用真空排水时，需要将管道环境真空化处理，利用大气压力将管道中的废水排出，较以往的防水方式有更高的效率，此外，真空排水系统的管道安装灵活，且不限于建筑形式，有较大的发展前途。

在排水管道的设计中，为了实现水资源的有效利用，除了上述三点外，还要做好雨水收集工作。常见的雨水收集系统如图3 所示。

图3 高层建筑雨水回收系统

基于高层建筑实际的积水情况，采用先进的雨水收集与利用系统，将屋顶的雨水进行收集，之后经过“收集→输水→净化→储存”这一流程将雨水转化为可用水资源，供绿化、喷泉、水池等使用，同时还能有效补给地下水，实现水资源的合理利用。

2.3 消防设计

高层建筑的室内消防也是给排水工程的设计内容，室内消防系统体现在给水增压、自动喷水、消火栓等项目[2]。常见的室内消防系统结构如图4 所示。

图4 室内消防系统

其中，最为常用的室内消防系统为自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统是一种固定式的消防装置，包括闭式喷头和开式喷头两种：采用闭式喷头，当室内温度上升到一定程度后，其内部的易熔合金就会发生断裂，之后会自动打开喷水口进行灭火；采用开式喷头，当发生火灾时，内部的喷水控制阀会自动开启，喷出雨淋状水柱进行灭火，因此也被称为雨淋系统。在设计消防系统时，施工人员应依据高层建筑的具体情况选择合适的喷头，合理的连接消防系统的给水管道，时刻保持给水的稳定性，并对安装好的消防系统进行测试，保障室内消防系统的质量。

3 高层建筑给排水施工技术

3.1 预留孔洞施工

高层建筑给排水施工技术的基础就是预留给排水孔洞，可以为后续的给排水施工项目奠定基础，保障施工质量。在进行预留孔洞施工时应注意以下3 点。

（1）在正式预留孔洞施工之前，施工人员应依据高层建筑的设计图纸合理的选择孔洞的位置以及具体的数量，在不破坏高层建筑稳定性的前提下尽可能降低预留孔洞对给排水系统的影响；在此基础上，施工人员需在图纸上做好相应的标记指导后续工程项目的进行。

（2）在具体的施工过程中，工作人员应依据图纸的标示找到具体的打孔位置，依据施工要求科学的规划孔洞的大小以及位置的分布，将孔洞的数量控制在规定范围之内；在施工时尽可能避免钻孔设备对钢筋结构、管道设备的破坏，保持高层建筑原本的性能。

（3）施工结束后，需要合理的保养孔洞，保障孔洞始终处在合理的预留状态；在正式进行给排水管道安装时，需要将安装完成后的孔洞进行密封处理，并开展蓄水试验检查孔洞的密封性能，保障孔洞具有较强的防渗透能力。

3.2 管道连接

给排水施工中最重要的施工环节就是管道的连接，具体来说，施工人员在连接管道设备的环节应注意设计方案的严格遵守，为施工质量和建设标准要求相符提供指导依据[3]。为了保障管道连接施工的顺利进行，建筑企业应从以下两个方面入手。

（1）在管道选材阶段，建筑企业应从保障给排水工程建设质量角度出发，选择合适的管材，如给水管道选择PP-R 管，排水管道选择UPVC 材质的管材，这样可以有效保障给排水管道的质量，同时，也有效保障了给排水系统的性能。

（2）在管道的连接环节，施工人员需要充分考虑多个因素进行管道的连接：首先，在正式连接之前，施工人员需要做好给排水管道以及施工场地的清洁工作，确保给排水管道连接时处在最佳的性能状态，保障给排水系统的施工质量；其次，施工人员需要结合高层建筑的实际情况，合理地选择给排水管道的连接方式，尽可能排除影响正常给排水功能的因素，保障及排水管道的稳定运行；最后，给排水管道连接时应充分考虑具体的施工要求，保障给排水管道链接的科学性。

3.3 给水管道安装

在进行给水管道的安装时，施工人员需要综合考虑影响给水效率的各项因素，尽可能降低外在因素对给水的影响，按照科学的施工规范进行安装，具体的给水管道安装措施有以下3 点：①在给水管道安装前，施工人员需要精确测量出给水管道的相关数据，在此基础上，合理地确定给水管道的地沟深度和管道长度，并依据之前明确的管道安装方案进行施工，保障给水管道安装质量的同时，也保证了给水管道功能作用的充分发挥。②在具体的安装过程中，施工人员需要严格参照图纸规定的安装要求，一旦在安装过程中出现质量问题或错误操作等，施工人员应及时上报，由建筑企业的相关专业人员制定具体的解决措施，对给水管道的安装问题进行处理。③施工人员在给水管道安装完后应充分注意各个焊接位置的焊接工作，合理的控制焊接强度，保障给水管道的性能；另外，还需要注意给水管道与其他结构的封闭性处理，并不断进行给水管道的改进工作，实现给水管道性能的提升。

3.4 排水管道安装

在进行高层建筑排水管道的安装工作时，施工人员应根据排水系统的相关特征，选择恰当的施工技术进行安装，可以有效保障排水质量和效率。排水管道的安装措施需要从以下3 个方面入手：①在安装生活污水的排水管道时，为了保障污水顺利的排出同时又不遗留气味，应将排水管道设置一定的坡度，具体的坡度数值需要依据具体的排水量而定，排水量越大，相应的坡度值也应越大，这为后期排水管道的管理工作提供了便利。②在安装排水管道时，需要依据国家规定的安装标准选择合适的安装位置，避免将排水管道安装在风到处。一旦将排水管道安装在风道处，不仅会影响排水管道正常的排水性能，还会导致异味问题，严重影响建筑企业的施工质量。③在排水管道安装完成后，为了保障排水管道的通畅，施工人员需要在主干道处和其他重要水管处进行通球试验：选择直径不小于2/3 管道直径的球类放于管道中，为了防止球留在管道内，还需要用线将球贯穿，以此保障排水管道的正常使用。

3.5 管道试压

在给排水管道安装完成后，需要对管道进行试压，防止管道在使用中出现问题[4]。通过给排水管道的试压，可以有效发现管道安装过程中存在的问题，具体进行管道试压工作时需要注意一下3 点：①在给排水管道试压前，施工人员需要对管道进行全面的检查，主要检查管道连接处是否存在问题，并关闭给排水管道系统上的所有阀门，避免人为问题造成的管道试压结果不准确，同时，也保障了后续的管道试压工作的正常进行。②在进行管道试压工作时，应尽可能地覆盖整个给排水系统的管道，整体上保障给排水系统的施工质量；同时，试压时若发现管道存在问题，应立刻停止对该管道的试压，并及时做好管道的密封处理，之后选择其他管道进行试压。③管道试压工作的主要目的是检查给排水系统的密封性，为了解决试压过程中出现的问题，施工人员应预先制定应急预案。一旦发现管道问题，及时根据应急预案进行处理，并对处理好后的管道再次试压，直到符合施工要求为止。

4 结语

综上所述，在经济快速发展的今天，人们对住房质量的要求越来越高，于是建筑企业以此为出发点，通过在给排水系统中引进无负压供水技术、真空排水技术、雨水回收技术等新型技术以及预留孔洞、管道连接、给水管道安装、排水管道安装、管道试压五项高层建筑给排水施工技术，有效地实现了高层建筑给排水工程的优化，保障施工质量和效率的同时，更好地满足人们日益增长的需求。