浅议高层建筑给水排水工程设计

 　【摘要】针对高层建筑层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点， 对高层建筑给排水工程的设计、施工材料、设备及节能节水措施提出了新的技术要求，以使高层建筑给水排水系统发挥它应有的作用，满足各类高层建筑的功能要求。 

　　【关键字】高层建筑，新型管材，节能节水 

　　随着城市建设和旅游事业的发展，近年来我国各大中小城市兴建和拟建许多十层以上的民用公共建筑以及居民住宅。对于高层建筑来说，它对供水水量、水压和对供水的安全程度以及对排水的可靠性等方面的要求都很高。因此，高层建筑室内给排水、消防给水工程在设计、施工材料选择等方面，都比一般室内给排水工程提出了更高的要求。 

　　1、高层建筑给排水管材的选型 

　　在高层建筑给水管的技术运用上，需要对给水管的经济和技术性能作综合比较。给水管材在技术上各有其特点，在考虑经济性的同时，还应注意各种管材的安全卫生、耐热性、连接方式等问题。管材的选择是经济技术的比较过程，技术上应从压力、温度、使用环境、安装方法等方面进行考虑，同时结合业主的要求和住宅的档次，进行经济技术综合考虑后确定。 

　　1.1金属管材 

　　1.1.1镀锌钢管。传统的给水管材一般采用镀锌钢管，由于镀锌钢管易锈蚀，使用寿命短，用于输送生活用水不能满足水质卫生标准等缺点，正逐渐被更优秀的管材所取代。但是由于镀锌钢管的价格低廉、性能优越，防火性能好，使用寿命长等优点，还将在消防给水系统，尤其是自动喷水灭火系统中应用。 

　　1.1.2铜管。金属管中最具优势的是铜管，铜管应用较久，优点较多，管材和管件齐全，接口方式多样，较多的应用在热水管路中，目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。 

　　1.1.3铸铁管。给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。 

　　1.1.4其他金属管材。不锈钢管也受到工程技术人员的青睐，有关方面正从减少壁厚，降低价格方面着手，以利于推广。铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近，而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材，在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后，有望在一定范围内得到采用。涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材，且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同，是这种管材最容易被接受，由于其涂层薄、价格低，也最容易被推广。 

　　1.2塑料管材 

　　1.2.1硬聚氯乙烯管（UPVC）。在世界范围内，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各种塑料管道中消费量最大的品种。采用这种管材，可对我国钢材紧缺、能源不足的局面起到积极的缓解作用，经济效益显著。 

　　1.2.2芯层发泡管（PSP）。芯层发泡管是采用三层共挤出工艺生产的内外两层与普通UPVC相同，中间是相对密度为0.7-0.9低发泡层的一种新型管材。在结构上利用了材料力学中Ⅰ型结构原理，具有吸能隔声效果的发泡芯层。 

　　1.2.3硬聚氯乙烯消音管。UPVC消音管内壁带有六条三角凸形螺旋线，使下水沿着管内壁自由连续呈螺旋状流动；消音管的独特结构可以使空气在管中央形成气柱直接排出，没有必要另外设置专用通气管；消音管使高层建筑排水通气能力提高10倍，排水量增加6倍，噪声比普通UPVC排水管和铸铁管低30-40Db。 

　　1.2.4高密度聚乙烯管（HDPE）。高密度聚乙烯管以它的优秀的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重视，它是仅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料；高密度聚乙烯管（HDPE）双壁波纹管是一种用料省、刚性高、弯曲性优良，具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40%，具有高抗冲、高抗压的特性，发展很快。 

　　1.2.5交联聚乙烯管（PEX）。交联聚乙烯管由于具有很好的卫生性和综合力学物理性能，被视为新一代的绿色管材。 

　　1.2.6无规共聚聚丙烯管（PP-R）。无规共聚聚丙烯管是欧洲新近开发出来的新型塑料管道产品，PP-R原料属聚烯烃，其分子中仅有碳、氢元素，无毒性、卫生性能可靠。 

　　1.3复合管材。复合管的金属材料有碳钢、不锈钢，铜、铝合金等，非金属材料大多为塑料。复合管大多是由工作层、支承层、保护层组成。复合管一般金属管在外侧，塑料为内衬；也有的金属管在中间，塑料在内外两侧，如铝塑复合管，中间为铝管或铝合金管，内外两侧为聚乙烯或交联聚乙烯；也有的金属管在内侧，塑料在外侧，如塑覆铜管等；现在还有双金属复合管。复合管虽然兼有金属管、塑料管优点，但两种管材热膨胀系数相差较大。如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈，容易脱开，从而导致管材质量下降。复合管的连接宜采用冷加工方式，热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩变形乃至溶化。复合管一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。目前的连接方式存在不少问题，有待进一步研究、完善、开发。 

　　2.高层建筑给排水设计节能节水措施 

　　2.1给水管道减压节流。在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中，虽对给水配件和入户支管的最大压力做出了一定的限制性规定，但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从防止超压出流的角度考虑，因此，压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以，应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。 

　　2.2控制超压出流。超压出流是指给水配件前的静水压大于流出水头，其流量大于额定流量的现象。超出的那部分流量未产生正常效益，超压出流因为不易被人们察觉和认知，故也称为隐形水浪费。 

　　2.3采用新型节水设备。包括推广使用优质管材、阀门和推广使用节水型卫生器具和配水器具。例如以瓷芯节水龙头和充气龙头代替水龙头，使用小容积水箱大便器以及采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱等等。 

　　3.结语。 

　　对高层建筑给排水工程中管材的选择，应因地制宜，本着卫生性、可靠性和经济性的三大选型原则，进行合理选型。高层建筑节能节水潜力很大，在设计中充分利用市政给水管网水头，合理控制超压出流，采用新型节水设备，推广建筑中水回用和雨水再利用技术，可以取得良好的节能节水效益。