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摘要:随着我国城市建设速度逐步加快,兴建了众多高层建筑,人们对高层建筑的给排水设计要求也越来越高。文章结合高层建筑给排水的特点,探讨高层建筑的给水、排水以及消防系统的方面的设计要点。
关键词:高层建筑;给排水;设计
1.高层建筑给排水工程特点
高层建筑给排水工程具有以下特点:(1)由于高层建筑静水压力不能超过0.45MPa。在进行给排水系统设计时,需要对竖向分区进行合理规划,进而提升给排水系统的安全性能。(2)在进行给排水设计的过程中,要尽量使用静音管道,使用管道隔振吊架等减少管道震动,尽量减少噪声。(3)在进行高层建筑消防系统的设计过程中,需要对不同类别建筑的内外消防用水量进行考量,同时按照相关的规定和规范进行设计,进而提升消防功能。(4)在进行排水管设计中,需要加大系统的排水量,降低排水的噪声,确保排水管具有足够的排水能力,可以进行通气立管的设置。通常在高层住宅排水系统中应用塑料管材,在高层商业建筑中需要应用柔性排水铸铁管管材。
2.高层建筑的给水相关设计要点
2.1给水系统竖向的分区
高层建筑必须对给水系统进行竖向分区,这是高层建筑给水系统设计的重要前提条件。分区的相关压力值要适中,过高或过低都会产生问题。分区压力值过高,会出现低楼层的配水点压力增大、流量和噪音变大以及用水器械破坏等问题;分区压力值过低,会使分区数量增多,无形中增加了设备的管理难度、同时也导致设备采购成本与维修成本的增加。根据《建筑给排水设计规范》(GB50015-2003)(2009年版)的要求,高层建筑对分区最低卫生器具配水点的水压达到静水压不能大于0.45MPa,另根据《民用建筑节水设计标准》(GB50555-2010)的要求,对于分区内的低层部分应该要设置减压设施,以保证各个用水点的供水压力不能大于0.2MPa。因此,高层建筑对给水系统进行竖向分区时,每个分区的顶上两层不减压,其他楼层设置减压阀门,进行支管减压。将高层建筑的楼层数、卫生器具的承压能力、所用管材的质量和使用要求相结合,从而达到节约用水、降低噪音提高生活舒适度的标准。
2.2给水管道的选取及铺设
在给水系统中会涉及到很多繁琐细小的构件的设计,其中给水管道是给水系统中最重要的构建,没有了管道水根本就无法流动。可能在日常生活中大家都没过多的关注管道,因为有很多管道都埋在地下,还有很多在墙壁内,我们没法看见,但是这些不起眼的管道在给水系统中起着不可替代的作用,为此在给水系统设计中管道的选取及铺设都是由很多学问的。在给水管材料方面,我们就有很多选择。目前塑料管道越来越受到大家的喜爱,不仅仅跟塑料质量轻有关,还跟其他原因有关。在物理方面,塑料管道耐腐蚀性好;在外观方面,塑料管道看起来很舒服,而且管内摩擦系数小,在有污垢的条件下,不容易堵塞;在安装方面,塑料管连接容易,安装便捷,不像传统的铸铁管道那样僵硬。然而塑料管道还是有一些缺点的,比如塑料管道的隔音效果差,平常我们听到管道水流动声音就是这个道理,还有就是塑料管道的力学性能差,抗冲击能力也不好,容易破损。说完塑料管道的一些性能,我们再看看传统的铸铁管道,铸铁管道最大的缺陷就是抗腐蚀性能差,在一些酸性条件下容易发生化学反应,管道被腐蚀。然而铸铁管道还有一些优势的,比如抗震性能好,隔音效果好,在一些地震長发地段,最好还是安装铸铁管道。以上就是对给水管道材料的分析,不管怎样,塑料管道还是受大家热捧的。其次在给水管道铺设方面也是很值得思考的,当前由于国内对给水管道的研究没有引起足够的重视,所以管道的铺设存在着很多类型。目前大部分管道铺设都是藏在墙壁内,这样一方面减少了室内的空间,另一方面也不容易损坏,如果管道暴露在室内,那么被人为损坏的可能性就很大。另外在管道接口处很容易出现漏水,连接不牢固的毛病,为此在一些公共场合像厨房或大厅尽量使每个管道直接接到放水处,不要用管头连接。最后水表的安装也是比较容易忽略的问题,当前比较合适的是将水表统一安装在管道处,这样不仅美观,而且不易损坏,水表的读数直接跟用户用水量的精确度有关。
考虑到管道的经济性,用户应该根据自己的情况选择划算的安装方式,但一定要保证管道的质量和性能。
2.3高层建筑的给水方式
因市政给水管网的压力不高,在确立竖向分区后,还要对给水方式进行选择,在设计中,只能对建筑地下室、底层商业网点以及建筑的低区提供用水,建筑的高层住宅用水都需要采用二次加压。高层建筑有三种主要供水方式:第一种是水泵水箱的联合供水方式。这种加压方式较可靠,但需要设置屋顶高位水箱和水泵吸水箱,不利建筑安全,不节能,易产生水质污染等缺点;第二种是调整水箱变频加压方式。此种供水方式可以减少水质污染,并且供水相对可靠,在选此方式加压供水时,需征得水务部门同意,由于其需要在市政管网上吸水,造成市政水压不稳定,对给周边市政给水造成一定的影响;第三种是应用管网叠压的供水方式,这种给水方式的优点是可以集中进行管理,减少水质污染,供水可靠,主泵可以根据用水量调节,主泵可进入到休眠状态,依靠小泵保持供水压力,此方式目前广泛应用。
3.高层建筑的排水相关设计要点
3.1排水管道敷设
排水管分普通塑料和铸铁两种,普通塑料管的价格大大低于铸铁管,塑料排水管的应用非常广泛。普通塑料管在排水时噪音非常大,在高层建筑的排水设计中应充分考虑到立管位置对建筑产生的影响。《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)(2009年版)4.3.3第7条规定,排水管道不能设置在卧室相邻的内墙面,在夜深人静的时候,排水管道排水时产生的噪音会明显增大,影响了居民生活的质量。因此,在设计排水立管时,尽可能远离卧室的内墙。
3.2建筑排水与室内空气质量的问题
在建筑排水的设计阶段,应该对污废水排水系统及生活排水系统进行考虑。通常情况下,排水系统中会存在刺鼻气味或舒适度下降等问题。这些问题多数是污由于废水排水系统内的臭气进入室内所致,在设计中就要考虑到相应情况。依据《建筑给排水设计规范》,10层及10层以上的高层建筑,对卫生间的生活污水立管必须设置通气立管,此项规定一方面可以保证污水管道排水畅通,也可使管道内污臭气排到屋顶室外。对于不自带水封的排水器具,都应该在排水点设置水封,水封的深度不能小于50mm。在炎热的夏季,气温高,使得地漏中的水封很容易就蒸发掉,造成水封的深度小于50mm严重可能干涸,因此,住宅地漏可采用多通道地漏,把浴室、洗手盆的排水都接入到多通道地漏里,浴室、洗手盆的正常使用就能保证多通道地漏中的水封达到规范要求,实现隔绝管道内臭气进入室内。
3.3雨水排水系统设计
在雨水排水系统的设计中常会有两个问题。首先是管道系统加溢流设备或管道系统无溢流设备排放。根据《建筑屋面雨水排水系统技术规程》CJJ142-2014中规定,建筑物的屋顶排水要有组织的排放,采用管道系统加溢流或管道系统无溢流排放。在设计过程中,设计人员由于楼梯间或者电梯机房面积小仅设置一根雨水管,而忽视了溢流设施的设置,当雨水管堵塞不能正常排水时,雨水就会聚集在屋面,造成屋顶积水严重而影响房屋结构安全。这个问题在设计中要引起足够的重视。其次是排水管管材的选用。高层建筑楼体高度高,对于雨水排水管的选用,首要考虑的问题就是管道的承压力。根据工程的特点,选择适合的管材,一般建议高层建筑的雨水排水管选用耐腐蚀性强的金属管或者承压力大的塑料管。
结语
给排水设计作为建筑工程中的一个重要方面,对建筑的质量和安全具有重要的影响。全面考虑高层建筑给排水系统的各个影响因素,并采取有针对性的解决措施,从而提高给排水系统的设计水平,提高人们的使用体验。
参考文献:
[1]李荣强.高层建筑给排水消防设计的关键技术探究[J].科技创新与应用,2017(32):128+130.
[2]汤振勇.超高层建筑给排水设计中的节能与节材研究[J].建筑技术开发,2017,44(20):28-29.