高层建筑给水排水的设计途径

彭仕钦

（广东建安消防机电工程有限公司，广东广州 510300）

0 引言

建筑工程给排水系统设计具有较强的复杂性，对设计人员的专业技术水平要求非常严苛。设计人员在开展日常工作的过程中，要以具体的标准为依托，具体问题具体分析，结合实际情况来优化升级给排水系统。在开展设计工作时，要以相关的法律法规为准绳，注重对科学设计理念的使用，在保证工程项目施工质量的同时实现节能环保的目标。

1 高层建筑给排水设计

1.1 高层建筑给排水发展要求

随着国内经济发展水平的不断提高，科学技术也迎来了发展的最佳时期，使得建筑物的高度逐年提升。在最近几年里，人们对高层建筑的需求量逐年上升，对其技术和功能也提出了较好的要求。比较底层建筑和高层建筑不难发现，高层建筑的特点主要表现为用水量比较大、振动源非常多、高度大和层数多等。因此，高层建筑的设计师们，要从建筑物的实际情况出发，使用先进的技术来科学的设计给排水工程，使其施工管理方法和施工材料变得更加先进。

1.2 高层建筑给排水工程的特征

与地层建筑物比较，高层建筑的特点主要表现为用水量大、振动源多、高度大和层数多等，这就会给给排水设计和施工带来严峻的考验。高层建筑工程项目的特点主要表现为以下5个方面。

（1）高层建筑给排水系统对静水压的要求比较大，假如使用一区供水的模式，会给水资源的正常使用带来严重的影响，同时也会使得相关配件的损耗率发生显著的提升。因此，在选择供水方式时，选择竖向分区供水方式最佳，将静水压降到最低，显著的提升了整个系统的安全性和稳定性。

（2）高层建筑的火灾隐患非常多，火势的蔓延速度也比较快，给扑救工作造成了严重的困扰。高层建筑的消防压力要比低层建筑的消防压力大很多，国内目前没有创建完善的消防体系，一旦高层建筑发生火灾，扑救工作困难重重，因此，高层建筑在设计消防体系时，要对自救功能给予高度关注。

（3）高层建筑的住户比较多，管道非常长、排水压力比较大。所以，要想不断地提升高层建筑的排水能力，就要对管道压力进行严格的管理，确保水封始终保持良好的状态，将通气管系统与排水系统连接在一起，也可以使用新型的单立管系统来设计高层建筑的排水系统。高层建筑的排水量非常大，在选择排水管的材料时需要重点关注机械性能，使用柔性较大的材料作为接口材料。

（4）高层建筑的建筑标准要求非常高，使用给排水设备的人数比较多，给排水会出现瞬间增大的情况，一旦出现管道堵塞或者是停水的问题，其所导致的不良影响非常严重。因此，在高层建筑给排水系统设计时，要对新技术、新方法进行高效的使用，从而使供水的稳定性和安全性得到保证。

（5）高层建筑中包含着大量的动力设备，易于出现噪声和震动的问题。在设计高层建筑的给排水系统时，要对震动技术和防噪音技术给予重点关注。

1.3 高层建筑给排水设计注意事项

在设计高层建筑给排水系统时，设计人员要积极开展各方责任主体的协调工作。在设计卫生技术标准时，需要将具体的施工要求给建筑施工人员讲解清楚，使其拥有相应的施工技能。在设计室内排水系统时，以排水设计标准为核心，详细的罗列出具体的操作程序。随着国内城市化建设速度的不断加快，建筑行业迎来了发展的最佳时机，显著的提升了高层建筑给排水系统的施工标准和设计要求。高层建筑的防火设计要求非常严苛，设计人员在开展设计工作时，要对各个环节的衔接工作给予高度的重视，使给排水系统变得更加科学、高效，重点关注防火环节。

1.4 优化高层建筑给排水工程设计的重要意义

在高层建筑安装工程中，给排水工程属于重要的组成部分，对高层建筑内部的给排水问题进行综合的分析，使高层建筑的安全和各项功能得以保证。对于高层建筑工程来说，不管是怎样的建筑形式，也不论建筑工程的工程量有多大，建筑工程的给排水工程在整个工程项目中占据着核心的地位，会给建筑工程整体的完整性带来直接的影响，同时与建筑工程的施工质量有着紧密的联系。从高层建筑使用者的角度分析，不管是企业运行，还是居民自用，使用者的日常工作或者是学习都会与给排水之间存在着千丝万缕的联系。总之，在建筑工程领域中，建筑给排水工程始终占据着至关重要的地位，同时也是整个工程项目能够正常使用的先决条件。人们对建筑内部给排水系统的安装要求比较高，希望通过对给排水工程的不断优化和升级来创新良好的用水氛围，因此，做好建筑工程给排水工程设计工作显得格外的重要。设计人员在对给排水工程进行设计时，注重对创新思维的运用，通过科学布局，使给排水工程设计取得最佳的效果。建筑物所处的地理位置存在着很大的差异，因此要从建筑物自身的实际情况和具体的地理条件等角度出发，对给排水工程进行科学合理的设置，优化升级设计方案，使给排水工程建设取得最佳的效果。

2 高层建筑给排水给水方式

2.1 高位水箱

在使用高位水箱供水方式时，其包含的具体内容有水泵和水箱，供水方式包括减压水箱、减压阀、串联和并联等多种方式。稳压式高位水箱的主要作用为科学的调节本地区的供水量，借助泵房中的离心泵来对水箱完成供水任务。高位水箱供水的优势如下：①水箱内充满水后，使安全、稳定供水得以实现。②水压始终保持着稳定的状态。③不用对水泵进行多次的启动，供水效率非常高。④运营成本投入较低。其不足之处如下：①水箱会占用一定的建筑面积。②提升了高层建筑的复杂性，使得基建成本投入不断增加。③外界会给水资源造成巨大的影响，水资源易于出现被污染的情况。④水箱注水时会有震动的声响和噪音[1]。

2.2 气压罐

气压罐的主要组成成分有气压罐和离心水泵，气压罐属于钢制的密封容器，在调节和存储水量时，利用容器中空气的可压缩性，将罐内的水输送到一定的高度，从而使节能的目的得以实现。使用气压罐供水方式的优势如下：①不会使用到水箱和水塔，将载荷降到最低，使无塔供水得以真正的实现。②气压罐的密封性比较理想，水资源不会出现被污染的情况。③基建费用成本投入比较少。④在管理时，使用集中管理的方式，使自动控制得以实现。气压罐供水方式的不足之处如下：①供水时压力波动比较大，表现出了一定的周期性。②气压罐的容积非常小，存水量有限，水泵充水频率比较高，水泵在变压状态下工作，使得工作效率很难得以快速提升。③与高位水箱进行比较，气压罐的容积比较小，导致供水的可靠性不足[2]。

2.3 变频泵无水箱

在水泵机中将单片机技术和变频技术引入以后，在改变电压和频率时，主要通过对变频电源电压的改变得以实现的，实现了对电动机转速的高效管控，从而使设备水流和水压得到高效的管控。变频泵无水箱供水方式能够对水的流量和水压进行高效的管控，所以不需要使用高压水箱。变频泵无水箱供水方式的优势如下：①节能。在压力恒定的情况下，电机转速会随着水量的变化而发生改变，将设备的磨损问题降到最低，显著提升工程的可靠性和安全性。②调速实现了全自动化，为使用提供了巨大的便利。③结构比较紧凑，不会占用较多的建筑面积，安装方便。变频泵无水箱供水方式的不足之处如下：①变频器成本投入比较高，前期投资资金非常多。②对工作环境的要求比较严苛。③变频器易于被外界电池所干扰，给机组的正常运行带来了严重的不良影响。

2.4 减压分区

减压分区给水方式在减压的过程中，使用的主要设备为分区减压水箱和减压阀。水在水泵的作用下流入最上层的水箱中保存，每个区都有分水箱存在，上区水箱负责给下区水箱供水，利用水箱完成减压工作。也可以将减压阀安装到上区和下区水箱的中间位置，充分发挥出减压阀的减压作用。在向下区供水时，要先从减压阀经过以后，方可进入管网中，实现了对下区的逐步供水。该供水方式的优势体现为维修简便、投资成本比较低和供水稳定等。在使用该方法的过程中，不需要在各区设置水箱，使得建筑面积的利用率得到显著的提升。在开展设计工作的过程中，该供水方式在生活给水系统中发挥出了积极的促进作用；消防系统中使用比例式减压阀最为合适。从总体角度分析，使用的供水方式并不是一成不变的，要从当地的实际情况和建筑工程的具体情况出发，合理选择供水方式。

3 高层建筑给排水的优化设计途径

高层建筑的建设规模比较大、排水量也比较多、居住的人口比较密集，因此设计人员在设计给排水系统时，要对其稳定性、可行性和安全性给予高度的重视。在对设计中的给排水问题进行处理时，要不断地优化和升级给排水技术，从而使高层建筑给排水设计工作取得良好的效果。

3.1 确定管径和流速

在设计高层建筑的给排水系统时，要对工程造价给予重点的考虑，使用质优价廉的给排水管道。给排水管道的管径会直接影响给排水的流速，在流量相同时，管径与流速成反比关系，随着管径不断扩大，流速会出现逐渐减小的趋势，使得工程造价成本投入不断地提高。要想使工程造价成本得到高效的控制，就要对管径进行不断地减小，假如管径太小，其会出现过早损坏的情况，增加了电能的使用数量，从而使运行成本不断地增加。设计人员要从工程项目的实际情况出发，对给排水管道的流速和管径进行科学的设置，做好造价与质量之间的平衡管理工作[3]。

3.2 优化给排水细节

在设计高层建筑的给排水系统时，要对噪音问题进行合理的控制，同时对饮用水的安全问题给予高度关注。

（1）处理管道噪音。高层建筑通常会设置两个卫生间，这就使得设计人员要不断地优化和升级给排水系统，对管道的噪音问题实施高效的处理。一般情况下，使用的主要材质为分户水管材质，可以高效杜绝管道尾端的噪声。

（2）选择使用高质量的给水管道，淘汰掉镀锌管道。与金属管道比较，塑料排水管的质量非常小，使用便利，可适当的增加塑料管道的使用范围。

（3）排水管道的安装分为暗装和明装两种形式。使用暗装的方式能够提升室内的美观度，将管道外漏的损害降到最低。明装的优势体现为维修简便、安装施工便利，成本投入比较低等。设计人员要以住户的实际需求为基础，对安装方式进行合理的选择。在铺设好给排水管道以后，在支管上做好清楚的标识，防止用户在维修时，给管道造成不必要的损伤。

（4）供给饮用水是给排水系统的主要功能，设计人员在开展设计工作时，要对卫生保护工作给予高度的重视。采取积极的措施来管控饮用水池外溢的问题，防止落入杂物或者是昆虫，使用软质泡沫将管道连接位置填充好，科学的选择隔断形式，确保水池中不会有脏水进入[4]。

（5）设置控制阀门。在建筑底层安装控制阀门，显著提升排水系统的给排水能力。设置单独的阀门在排水管道的末端位置处，方便操作，一旦遇到反常的问题，只要将出现问题的阀门关掉即可，将大范围停止问题彻底的避免掉。尽管该方法的使用范围比较广，然而在遇到阴雨天气时，阀门很难发挥出应有的作用，使得建筑内出现了大量的积水。建筑底层设置阀门以后，使得排水管末端设置阀门的弊端得以高效的解决。使用阀门进行控制以后，显著的提升了建筑的排水功能。设置阀门以后，技术人员的工作效率发生了明显的改变，因此该方法得到了大范围的使用，同时也获得了业主的好评。在遇到阴雨天气以后，建筑排水管道被杂物堵塞以后，雨水很难及时的排放掉，导致了大面积积水的问题发生，此时将建筑底层的阀门打开后，及时的排放掉污水，使建筑内部环境得到保证。该方式将阀门的数量控制到最低，整个系统在底层就能实现高效的操作，不会给居民的正常生活造成不利的影响[5]。

（6）使用新管材。在高层建筑给排水系统施工时，尽量使用一种管材，在选择管材时，不但要对其经济性进行充分的考虑，还要对其性能进行高度的关注。从高层建筑的实际情况出发，选择使用那些节能、环保的管材，科学合理的设置给排水管道，从而使整个建筑的供水得以保证。

4 结语

在对高层建筑的给排水系统进行设计时，对设计人员专业技术水平的要求比较高。设计人员要对自身积累的丰富经验进行合理的使用，不能生搬硬套，从高层建筑的实际情况出发来开展设计工作，优化升级设计理念。在开展设计工作时，要以国家的法律法规为依托，注重对科学设计理念的使用，使给排水系统的科学性得到保证，为高层建筑给排水系统的稳定性做好充分的准备工作，使人们日益增长的各项需求得到最大程度的满足。