高层建筑给水排水设计初探

 　摘要：人们在购买住宅时，除了关注住宅的楼层、面积、平面布置等因素外，同时也将更多的注意力放在了住宅设备上。给排水系统作为住宅设备的重要组成部分，其系统设计是否合理，对今后住户的装修、日常使用与维护将产生重要影响。本文介绍了高层建筑给水工程和排水设计，探讨了建筑给排水节水措施。 

　　关键词：高层建筑给水排水节水措施 

　　中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号： 

　　当前，随着社会经济的发展，高楼大厦逐渐代替了低层建筑，充分利用了空间，但随之而来的排水问题，也困扰着建筑企业。对如何排水设计，需要更多的认知和理解。排水的设计，是否人性化，合理化，直接影响到建筑的质量，同时也会影响到今后住户的生活质量和安全。因此，必须对高层住宅建筑给排水设计给予重视。 

　　一、高层建筑给水工程设计 

　　1、高层建筑的给水方式 

　　高层建筑的给水应该秉承给水安全可靠,技术先进,经济合理的原则。 目前我国的高层建筑给水主要有四种方式: 

　　（1） 减压分区给水 

　　即是一种利用减压水箱或是减压阀进行减压。 水泵直接将水注入最上区的水箱,然后依次向下区的水箱供水,或是在上下区间装置减压阀代替水箱起到减压的作用,用这种方式给水,设备和管道都比较简单,成本较低,方便维修管理,但是下区供水面临较大的压力,水泵也会消耗较多的能源。 

　　（2）气压罐给水方式 

　　这种方式需要离心水泵和气压罐两种设备。 利用气压罐内的空气的压缩性来存储和调节水量的高度,并且使用水泵机组的循序启动和软启动,实现供水。 气压罐供水不需要建设水塔和水箱,减少了建筑物的荷载和基建的投资,而且密封的罐内可以避免水质的污染,但是气压罐的容水量是有限的,并且会经常出现供水压力不稳定的现象,供水的可靠性无法保障,水泵的启用频繁,大大缩短了使用的寿命,设备支出费用会有所增加。 

　　（3） 高位水箱供水方式 

　　这种方式所需的设备包括水泵和水箱。 水箱内的水在泵房内离心泵的作用供给,高位水箱则用来存储和调节本区的水量及稳压。 使用高位水箱供水方式,水箱里可以储存一定量的水,并且水泵的启动次数也相对较少,可以保障供水的安全可靠,同时所支出的设备费和运营费也比较低。但是,使用这种方式,首先,水箱内的水容易受到污染;其次水箱的设置会占用一定的建筑面积和增加建筑结构的复杂性。 

　　（4）变频泵无水箱给水方式 

　　这种方式的水压和流量是可以调节的。 从而达到一种节能的效果,并且可以随着用水量的变化随时调整点机的转速运行,保证了运行的可靠性并且延长了设备的使用寿命。 但是由于变频器的价格比较贵,所以设备所需的费用较大,并且变频器对工作环境也有一定的要求,容容易受到外界的干扰,影响整个系统的正常运行。 

　　总而言之,每一种给水方式都各有利弊。 给水方式的设计,应该结合实际的情况和地方特点,做到具体分体具体分析,也可以将几种供水方式相互结合使用。 

　　2、生活热水系统 

　　热水供应技术是建筑给水排水技术的薄弱环节，但是近年来热水供应技术也有极其明显的发展。高层建筑的热水供应系统主要有局部热水供应系统和集中热水供应系统，根据建筑标准要求的高低选择适合自己的生活热水供应系统。在生活热水供应系统设计中我们还应该注意以下问题: 

　　（1）水垢问题。热水供应系统结垢是个严重问题，一般常用措施是软化、控制热水温度和用磁水器。国内很多建筑采用软化法，但水的软化处理中，再生需要大量的盐，运行费用高，管理也比较麻烦，热水温度一般控制在40℃～60℃之间为宜。用磁水器，属物理处理法，主要是使水垢松软，容易打散。 

　　（2）热水循环水泵的承压问题。当热交换器设置在高层建筑物底层，使循环水泵承受的静压很大，因此一般水泵的泵壳强度和密封性能常常不能满足要求，需要专门订货。 

　　（3）排气问题。高层建筑中当热水加热设备设置在底层，向上供水时，下部压力高，向上逐步减弱。因而溶于水中的气体也随着压力变小而逐步的分离、析出，因此高层建筑的热水系统排气很重要。 

　　（4）体积膨胀问题，冷水加热体积膨胀，为了保证系统内压力正常，必须要设置膨胀管或释压安全阀，通常高层建筑热水系统中设置膨胀管，以保证系统压力平衡方面可使热水系统安全运转，一方面起排气作用。 

　　3、消防给水系统 

　　由于高层建筑的特点，使得高层建筑的消防问题显得非常重要。 

　　（1）消防栓给水系统。在消火栓给水系统中更注重扑救初期火灾，系统中常采用稳压泵保持系统的常高压。增设小口径自救式水枪，提供给非消防专业人员使用，以便自救。在分区中可采用减压阀、多出口水泵、稳压阀，以保证消火栓的水压和出水量。 

　　（2）自动喷水灭火系统。高层、超高层以及大规模工业建筑发展，加强了自动喷水灭火技术的应用。 

　　二、高层建筑的排水工程设计 

　　1、排水系统的分流制 

　　污废水是采用合流制还是分流制主要是由技术和经济两大因素决定的。 一般在民用高层建筑中,生活污、 废与雨水是分流排放的。 

　　2、排水管道布置 

　　需排出的污水尽量通过最短的排水管道排出室外,并且排水管道尽量的不要经过变形缝。 这样有利于排水管道的安全使用以及维修清理。 

　　 3、排水管道的铺设 

　　管道与墙之间、 管道之间需要留有一定的间距;如果管道要穿越楼板、 穿越墙壁或是楼基怎要预留洞孔。 排水立管与排水管端相连的部分应该采用两个45°的弯头或是弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。 

　　 4、 通气管道系统设置 

　　建筑内排水管道系统要设置专用的通气立管与大气相通,达到释放排水管系中正压和补充空气减少负压的作用。 保证排水管内空气的流通,减少排水管道内的有害气体。 排水管道一般有伸顶通气管、 专用通气管、 主通气管、 副通气管、 器具通气管和结合通气管等几种通气的方式。 

　　5、通过严格的水力计算,控制排水立管的水流量不超过规定的最大流量值并且为了降低水流的下降速度,可以在排水立管中采取一些消能措施,从而避免水流的冲击对管系所造成的破坏。 在实际的建筑操作中,通常自顶层起,每隔6层就会设置一套消能的装置。 

　　三、建筑给排水节水措施 

　　1、 提高用水效率 

　　（1) 严格执行生活用水量定额标准, 饮用水、 生活用水、 景观用水、 绿化用水按各个水质要求分别供给。 

　　（2) 采用节水系统, 如节水的卫生器具,利用限制卫生器具的流出水头、 红外线感应龙头和便器等。 

　　（3)选择一个可再生能源,如风能、 太阳能、 水能、 海洋能、 地热能、 生物能等非化石能源用于建筑的热水供应。对于不同的场合采用不同的热源形式。 

　　2、 雨水的利用 

　　利用雨水收集系统再循环得到符合标准的水质进行绿化浇灌,处理后的雨水还可用于冲洗厕所, 这不仅可减少用水量还可减轻污染。提高地基的保水能力, 合理规划雨水流经途径, 引入雨水沉淀池再利用。 

　　3、污水排放和二次利用 

　　建筑中水系统是典型的资源可持续利用装置,将建筑物产生的污水、 废水加以收集并对其处理, 在节省资源和保护环境的基础上对生活污水和废水的重复利用。 

　　4、 节水指标 

　　节水指标有三类: 

　　（1) 雨洪水利用率:常年降雨量除以使用或收集量; 

　　（2) 水使用率:正常使用量除以使用量; 

　　（3) 循环量:一次性用量乘以循环次数。 

　　总之，高层住宅建筑给排水设计与普通多层住宅在消防、生活给水、雨污水排放等方面有很大的不同，设计时仅仅满足规范要求是不够的。设计者应对用户的需要充分了解，否则可能给用户的使用带来很大的不便。高层建筑对给排水设计施工的质量要求高，设计时考虑周全一些，会给工程的整体质量的提高打下良好的基础。在进行高层建筑给排水设计时，设计者应对现场的情况、管道材料、卫生设备等充分了解，这样才能较好的处理设计过程中的一些细节问题。 

　　参考文献： 

　　[1]徐进强. 高层建筑给排水设计实例分析[J]. 山西建筑, 2009,(12) . 

　　[2]谢源.在高层建筑中的给排水设计和应用[J]. 科技创新导报. 2011(23)