综合高层建筑给排水设计要点

宁彩虹

摘要：高层建筑给排水设计工作是一项复杂的工程，直接关系到人们的基本生活问题，受到了人们的普遍关注，随着高层建筑的不断发展，对给排水设计提出更多的要求，本文结合工程实践，对高层建筑给排水设计要点进行了探讨。

关键词：高层 建筑 给排水

中图分类号：TU97 文献标识码： A

一、高层建筑排水设计概述

高层建筑对排水量的要求非常高，这是与其居住人数较多相适应的。所以，排水系统的设计要求也更加严谨。在高层建筑排水系统的设计过程中分别采用了以下的系统设置：

1 排水系统分流制设计

在排水设计时，要考虑分流排放，以应对雨水、废水和生活污水的不同排放。用分流制设计不仅有助于提高节能水的二次利用率，也有利于提高建筑整体的经济和技术要求。

2 排水管道的布置

在超高层建筑排水设计中也基本上要遵循低层建筑的排水管道铺设的原则，而由于建筑本身的吊顶高度有限，暗装的管道又比较多。而加之建筑本身存在的不均匀沉降，常会致使横管铺设的坡度受到一定程度的限制。因此，通过现场实践操作可以证明排水管道的布置是否合理，也只有现场管理是合理的，才能顺利安全的将排水管布置进行下去。

3 布置通气管道系统及水流量分析

为了能够使之与大气相通，通气管道系统能起到减少排气管中不利气体的作用。而在此基础上还用控制好排水立管的水流量，使其流量值不超过最大的流量值，同时满足规定水流的下降速度也要降低，需要采取消能的措施，避免水流的冲击对管系造成的危害。

二、高层建筑给水设计概述

目前高层建筑给水系统主要有三种方式：高位水箱供水、气压罐供水及水泵直接供水（或无水箱供水）。

1 高位水箱给水设计

高位水箱供水设备包括水泵和水箱。高位水箱的作用是调节并保持本区的水量和水压恒定，通常水箱内的水由设在水泵房内离心水泵供给。根据加压水泵与高位水箱设置方式不同，又分为并列供水方式、串联供水方式、减压水箱供水方式、减压阀供水方式等四种类型。

2 气压罐供水设计气压罐供水设备主要包括离心水泵和气压罐两部分装置组成。而气压罐供水方式一般由气压罐维持管网压力，供用户用水，而当压力下降至最小工作压力时，泵启动供水，并向气压罐内冲水，直到最大工作压力时停泵。气压罐供水方式适用于不宜设置高位水箱及地震工程区的建筑，因此，需要按照行业技术规范行为，对气压罐的承压、抗冻、稳定、抗冲、抗裂、耐磨和防渗等性能利用专门的施工措施和方法，保证工程质量，确保安全。

3 水泵直接供水设计作为目前超高层建筑中普遍采用的一种给水方式，变频调速供水装置采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率使水泵的转速发生变化。但与此同时，变频调速供水方式也存在变频器价格贵、设备对环境条件要求较高、易受外界电池干扰等缺点。施工现场的地质条件都比较复杂，这就对地基提出了很高的要求，如果地基处理不好的话，事后补救很难起到作用，将后患无穷，所以要采取专门的措施来处理地基。

三、某高层建筑给排水设计应用

1. 工程项目概况

某高层商住两用建筑，地上27层，地下二层，总高度106m。

2.给水系统

高层建筑对供水安全性要求较高，无负压供水由于调节容积较小，会因自来水管网故障或停水很快造成给水的断流、安全性较低的情况。况且该项目当地的自来水公司亦不同意无负压供水，而屋顶水箱的供水方式因为污染给结构造成较大荷载，现在已越来越少采用。综合上述条件，选择变频调速供水能够较好的克服上面的问题，故本项目采用了变频调速技术。为了实现真正的无极调速，必须结合多水泵的动态控制技术，以便于随时启动水泵。这种控制方式简单明了，而且安全可靠。

一些综合类的建筑达到4层以上，需要更大的水压才能满足日常供水动力的需求。因此，多采用几套变频设备提供水源更具有优势。市政供水水压0.32 MPa 直供-1～3层，而在变频供水系统中，又分为低、中、高三个区。其中：4～10层为低区变频设备供水（4～7层采用可调式减压阀给水支管减压，阀后压力0.2 MPa）；11～18层采用中区变频设备供水（其中11～15层给水支管采用可调式减压阀减压，阀后压力0.2 MPa）；19～25层则利用的是高区变频设备供水技术（在19～23层中采用的是可调式减压阀给水支管供水，阀后压力0.2 MPa）。住宅区部分总住户为510，最高日用水量540 m3。2009年版的《建筑给水排水设计规范》明确规定：生活饮用水的出口必须保持畅通，不被任何杂物拥堵；用水的器皿需要低于出水口流出来的两边的最小空气缝，它的直径必须是出水口的2.5倍大；对于那些不能设置空隙的特殊容器，应设置防止它倒流的管道或必要地割断一些装置。我们可以得出结论，从吸水坑接出水池的泄空管并直接把它排入集水井内是与我们的规范要求相悖的。然而要深刻理解规范的内涵，结合工程实际，实际情况中通过设计方法做到与标准相符是最关键的部分。确保集水井水位低于吸水坑排水管口水位，我们要在水流超出正常水位时迅速关闭控制进水的开关，水池进水管的流量比集水井潜水泵设计的排水能力低。

为了保证观测的准确性，在集水井设水位观测报警装置是最科学的办法。同时应保持与信息中心的联系，将几项措施综合在一起实施。在设置水表结构的时候，水表井里装设分户阀门是最常见的方法。它的施工简捷，造价较低，但是在使用和管理上是存在差异的。在本工程的研究中，为了用户可以及时发现漏水情况，并对它进行及时的补救措施，我们采用了在入户管始端增设控制阀门的办法。这样在管道发生漏水和检修的问题时可以及时关闭户内用水设施，保证其在使用过程中的可靠性。

3. 排水系统的设计

污水、废水实行合流制是本实例项目的措施，地下车库的废水利用潜污泵将其排入室外的隔油沉砂池之后排入污水处理设备；隔油层处理的是二层餐饮服务场所产生的废水，然后排入市政污水管道；设备房废水通过潜污泵排至室外雨水管网，地上商业及住宅部分污废水在经化粪池处理后方可被排入到市政污水管线。

3.1. 分开设计

厨卫废水立管《住规》（《住宅建筑规范》GB50368-2005）中8.2.7条中要求，对于厨房和洗手间的排水立管要分开设置。而在本项目实施中，应该分设住宅楼内的厨房排水立管和卫生间排水立管，避免卫生间的冲水器在冲水时损坏厨房洗菜池的水封。因而使厨房受到卫生间有毒废气的侵入，导致厨房出现异味。对于1～2层商场内的排水也应该采用单独的立管，3层餐饮服务的排水同样采用单独的立管。而且餐饮的排水沟出口和排气口应有网眼孔径小于6 mm 的金属隔棚或网罩，以防鼠类侵入。

3.2. 集水井优化设计

本工程的地下室无人防工程、根据以往的工作经验，普通消防电梯旁边一般都设置独立的消防水井。这样虽然增加了防火安全等级，但降低了电梯筒的承台结构，对建筑的安全性提出了更高的要求。为了降低工程造价，本工程采用消防集水井共用车库内的集水井。由于用水的需求增大，需要大量的管道联通。为了使防火等级得到提高，我们需要从其他方向思考辅助解决。至于防火设计，车库与电梯前室被设置在同一个分区内，在这两者之间都设立了防火门。如若不然，当车库发生火灾时会波及到电梯，使情况变得更加严重。所以，将消防电梯底坑至集水井的排水管伸到水面以下（集水井的潜水泵吸水高度）是非常有必要的。

3.3. 设置与连接立管

在高层建筑中，为了解决低层排水量大的问题，需要增大立管直径来解决此问题。但是这种方法的弊端是增加立管直径使工程造价提高，在缩小了室内空间的同时而且对建筑外观的美化造成了一定影响。本项目采用在1～3层增加设置独立排水立管，同时也解决了商户和餐饮服务分设立管的要求。硬聚氯乙烯制成的直壁排水管以及内螺旋管、中空壁消声硬聚氯乙烯管、中空壁消声硬聚氯乙烯螺旋管等是目前用到的室内塑料排水管材，其中硬聚氯乙烯材料制成的实壁管是目前最常见的一种排水管道，对高层建筑承压效果较好。

3.4. 隐蔽建筑外墙雨水管

现在社会对小区建筑外立面的外观质量的要求逐渐提高，一些部门甚至要求整个小区的建筑外立面隐藏外露雨水管，最直接的方式就是把管道敷设在外立面的柱子内部。但它的不足之处是增大了施工难度、后期维修的难度大、维修费用增多，因此我们常用的方式是将外立面的雨水管藏在建筑的阴角处，把它的颜色与外立面的颜色刷成相同的，尽量对外立面不造成影响，本工程中也是采用此方法对其进行外墙雨水管的设置。

4. 水源管道的设置

依《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009年版）上面的规定，在小区的室外给水管道布置方面，成环状或与城镇给水管连接成环状网的布置是最佳的途径。理论上而言，它们的连接管不能少于两条。考虑到室外消防采用低压，本项目室外给水管道设计为环状。

结语

与建筑设计其他专业的要求一样，高层建筑的给排水设计、高效、安全性能应该被放在一个突出位置。在这个基础上，我们要做到经济合理，使维修管理变得快捷。不仅如此，还应多方面做出比较。只有仔细琢磨设计的科学性与实用性，才能设计出更加优秀的作品。

参考文献

[1]王晓磊.高层建筑给排水施工存在的问题及其对策[J].华章,2011(12).

[2]刘江.高层建筑给排水工程设计初探[J].中国住宅设施,2009(07).