浅谈建筑给排水设计及其对整体建筑设计的促进作用

段一涛

中匠民大国际工程设计有限公司山西分公司（030001）

0 前言

为提高城市土地资源的利用率，城市中高层建筑的数量越来越多。高层建筑在提高应用价值的同时，也使建筑设计和施工难度大幅提高。给排水系统作为建筑工程中的基础设施，具有保障建筑使用功能的重要作用。优化建筑给排水设计，对提高整体建筑设计水平具有非常积极的促进作用。

1 建筑给排水设计概述

建筑给排水系统由给水系统和排水系统共同组成，是将城镇给水管网或自备水源给水管网引入室内，满足居民在日常生活、生产中用水排水需求的基本设施。在社会进步与发展的过程中，人们的生活、生产方式发生了翻天覆地的变化。随着建筑能耗水平不断提高，保护生态资源，减少能源浪费与消耗已经变得刻不容缓。优化建筑给排水设计，根据不同用水场景采用不同的建筑给排水设计，在保障用水的同时减少水资源浪费现象，对提高建筑工程的节能环保水平具有重要意义。为最大化发挥建筑给排水工程的应用价值，需要在设计时，重点关注以下因素。

1.1 保障稳定供水

为提高城市土地资源的利用率，城市高层建筑的高度不断提高，设计人员应将科学设计和技术手段充分融合，保证高层建筑各个楼层用户都能得到稳定的水资源供应。结合居民用水量、楼层高度、公共用水量等数据，以分层给水的方式控制不同楼层的给水压力，确保建筑给水系统稳定运行。

1.2 保障排水效率

建筑排水系统的作用是将居民在日常生活中产生的污废水及时排出，保证建筑环境的洁净度，营造舒适的居住环境[1]。通常生活污水是经过化粪池处理后被直接排放到市政污水管网中，但随着节能环保技术的不断发展。当前很多建筑会安装生活用水回收系统，将洗菜水、洗澡水等进行回收和净化，达到一定标准后二次应用于社区清洁、洗车等，提高水资源的利用率。

1.3 保障消防用水

消防系统设计质量具有保障人们生命财产安全的重大意义，可在国家相关标准和要求下，配合自动喷水智能控制系统、消火栓给水系统、消防器材等，保障建筑工程消防安全。

2 建筑给排水设计技术种类

2.1 同层排水技术

同层排水技术是指相同楼层中各排水系统支管和排水器具都在本楼层中与主排水管连接，当发生堵塞情况时，在本楼层中即可完成疏通工作[2]。该技术打破了传统隔层排水技术在规划布局方面的局限性，排水管、排水器具等无需对下层空间进行侵占，能有效规避管道渗漏、产权纠纷、空间侵占、噪声干扰、卫生清理不彻底等问题，提高管道维修的便捷性，使卫生间布局方式更加合理。虽然同层排水技术最早起源于发达国家，但因其具有诸多优势，在国内建筑行业中迅速发展，并在本土发展的过程中逐渐形成了与我国建筑特点更加契合的中国模式应用方法。

2.2 中水系统

中水系统由中水原水系统、中水处理系统和中水给水系统共同构成，是将建筑排水系统中的污水经过处理并达到中水水质标准后，再用于冲厕、清洗、洗车等操作的设备设施。中水系统与我国绿色建筑的建设理念具有高度一致性，但由于经济原因、技术原因、节能环保观念原因等因素的影响，中水系统当前在国内建筑行业中的应用并不广泛。

2.3 降噪技术

传统建筑给排水设计中使用的管道材料多采用铸铁材料或镀锌钢材，该类管材长期与水体接触容易生锈，影响供水水体质量，水体的长期侵蚀也会减少管材的使用寿命，同时，会消耗大量金属资源，与国家节能环保号召相悖[3]。随着建筑工艺的不断改进，塑料管道逐渐代替传统钢管成为建筑给排水系统的主要管材，塑料管材本身具有良好耐磨、耐腐蚀能力，使用寿命长，在给排水系统中获得了良好的应用效果。但很多住户在入住过程中发现，塑料给排水管道在使用过程中会发出较大噪声，对居民的睡眠和生活会造成一定影响。因此，当前建材市场中出现大量具有降噪功能的塑料管材，如UPVC 螺旋管、UPVC 锌层管等，进一步提高了建筑给排水的设计质量。

3 建筑给排水设计对整体建筑设计的促进作用

3.1 提高建筑的生态环保价值

建筑给排水系统作为为人们提供生产和生活用水的主要设施，其节水能力会直接影响整个社会的水资源消耗水平[4]。我国淡水资源较为匮乏，提高建筑节水能力和水资源利用效率，对节约环保型社会的建设具有重要的推动作用。传统建筑给排水设计因受到技术和理念的影响，会存在超压出流、无效冷水、卫生器具冲水量不合标准等问题，造成大量水资源的浪费。通过优化给排水设计技术，应用新型给排水管材和配套器具，不仅可以减少传统给排水系统使用过程中存在的不良浪费现象，减少漏水问题的发生，而且可以配合中水系统、节水降压系统、节水发电设备等，提高水资源的利用率，降低建筑用水成本，对提高建筑物的节能环保水平、降低建筑运营成本及后期用户使用体验都具有重要促进作用。

3.2 提高建筑物的防火性能

喷水灭火是消防灭火的重要方式之一，尤其在高层建筑中，保证给排水系统能在火灾事故发生时稳定供水，对保障建筑安全、提高的建筑物的防火性能具有重大意义。当前关于建筑防火设计的给排水设计主要有以下几种。

3.2.1 消防给水系统

根据使用方式和构成设施的不同，可将消防给水系统进一步细分为临时高压消防给水系统、含稳压设备的稳高压消防给水系统等类型。不同类型的消防给水系统在构成设备上存在细微差别。如临时高压消防给水系统主要是由消防水泵、消防蓄水池、消防给水系统管网共同构成的。该类消防给水系统平时最不利点的水压和流量不能满足灭火需求，发生火灾时，启动消防泵，使管网中的最不利点的水压和流量达到灭火要求。含稳压设备的稳高压消防给水系统中除以上基本设施外，还包含由气压水罐、稳压水泵、控制系统等共同构成的稳压设备。该类消防给水系统与生活给水系统互相独立，稳压设备能保障消防给水系统始终处于稳定状态，并在火灾发生后能保证初期消防用水需求。

3.2.2 自动喷水灭火系统

该系统是在供水管道中连接火灾报警阀组、闭式洒水喷头、控制阀门等设施，与洒水喷头相连的管道中始终充满压水，一旦检测到室内环境烟雾指标超标，就会自动打开阀门开始洒水[5]。自动喷水灭火系统的应用时间较短，但具有良好的应用效果，我国新建大型建筑中对该系统的应用较为广泛。

3.2.3 气体灭火

传统气体消防剂的主要成分为卤代烷，该成分在救火灭火中具有良好的应用效果，但会对空气造成严重污染[6]。随着科学技术的进步与发展，IG541混合气体灭火系统、七氟丙烷灭火系统等都是具有环保效果的先进灭火气体，在在消防工作中的应用范围不断扩大。在设计建筑给排水系统时，也应充分考虑气体灭火剂的应用需求，最大程度发挥新型气体灭火剂的应用价值。

3.3 先进技术的应用提高了建筑整体设计质量

近年来，BIM 技术快速发展，在建筑行业中的应用更加广泛，通过全面收集建筑工程相关数据和参数，在平台中建立三维立体可视化模型。利用BIM 技术进行建筑给排水设计，既能全面把控给排水系统的设计细节，还能检查给排水系统与建筑整体、建筑中其他专业的协调情况，提高给排水管道设置路径的科学性，确保选用管材直径的合理性等。另外，应用传统CAD 软件进行给排水系统设计时，一旦需要对中间环节进行修改，系统中其他构件安装方式也需同时修改，设计工作量非常大。很多专业水平较低的施工人员对CAD 图纸的认读水平不高，难以保障给排水系统的实际安装质量。当前BIM 技术相关软件功能已经非常强大，在对单一管道进行修改时，系统会自动对连接部分进行修改，既减少了设计工作量，有效避免设计疏漏情况的发生，又为施工人员提供可视化施工图纸，使其能更好地把控给排水系统的施工质量。先进软件的应用对建筑整体设计质量的提升具有非常积极的促进作用，可有效推动建筑行业健康发展。

3.4 给排水设计能促进整体建筑设计性能的提升

给排水系统设计很多内容会直接影响建筑整体性能，如消防性能、供水能力、排水能力等。提高给排水设计的科学性，对保证建筑功能、创造良好居住环境也具有重要的促进作用。但我国给排水系统设计整体发展较慢，系统中应用的各项管材和配套构件也需持续研究，才能更好地促进建筑行业整体发展。

4 结语

给排水系统作为建筑物中的重要基础设施，是保障居民生活、生产用水的关键设施，其设计需要与建筑结构设计同时开展，以保证给排水系统与建筑结构的适应性。随着社会的进步与发展，对建筑的节能环保和安全性要求不断提升，传统建筑给排水系统中存在水资源浪费严重、水资源利用率较低、消防用水供应不稳定等问题，通过优化建筑给排水设计，从生态环保、防火性能、整体设计质量、用户使用体验等方面对整体建筑设计起到积极的促进作用。