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摘要：我国国民经济的不断进步和发展，使得越来越多的高层建筑出现在人们的视野当中，这是衡量一个国家工程技术实力的体现之一，高层建筑的设计是否良好一直是建筑工程师和设计师们持续追求的重点课题之一。而作为高层建筑研究的重要组成部分，给排水设计对于高层建筑的使用产生着重要的影响，下面将分析高层建筑给排水设计所存在的问题。
关键词：高层建筑；给排水设计；设计要点
由于高层建筑对工程技术提出了更高的要求并且其所需的给排水设计规模也较大，因此在实际的设计与规划阶段更需要严格遵守相关标准与规范，以免在工程过程中产生技术上的问题。同时，在这一过程中也需要注意提升系统的质量与性能，以确保能够满足高层建筑用户的使用要求。
1对当前高层建筑给排水设计中存在的几个问题进行分析
1.1给水压力设计不科学
随着城市化建设的推进，土地资源利用率问题成为当今建筑行业首要考虑的重点问题。为了实现资源利用率的最大化以及经济效益的最大化，高层建筑和高层建筑建设已经成为现代建筑施工的一大发展趋势。虽然这一方案能比较有效地缓解当今时期人民群众的住房压力，但是也意味着建筑给水压力的设计与传统模式截然不同。然而，部分建筑企业的设计人员不曾把给水次加压放在重要地位，导致后期住户无法正常用水。
1.2排水系统设计问题
在进行高层建筑排水系统过程中，污水滤管的长度相对于普通建筑的长度超出很多，所需要连接的卫生器具也十分庞大，长此以往，势必会造成排水管的堵塞情况，一旦出现排水管堵塞，那么楼内的器具将无法正常被居民使用，并且污水管中的污水无法及时排出，也会使气味散发到居民楼内，使人们的生活受到严重的影响。与此同时，房屋吊顶位置的管道在长期使用过程中也容易出现氧化等情况，造成管道漏水，进而使建筑物的使用性能和美观性能都受到严重的影响。
1.3消防水系统设计不完善
对于目前的高层建筑来说，消防系统是其最为重要的关键环节，但是根据笔者的实际工作情况和调查情况发现，大部分高层建筑的垂直高度相对较大，造成水压提升十分困难，所以很多消防供水系统并不能满足消防工作的实际需求，为建筑物的安全带来极大程度的隐患。除此之外，在进行施工后期的维护保养工作时，如果不能充分留意到相关的消防设备和管道，和容易在发生火灾等危险情况出现水泵被烧毁或爆管的情况，这种情况也会威胁到人民的生命财产安全。
2当前高层建筑排水设计的方式
2.1缓解给水压力
在开展全方位的建筑给排水设计时，相关设计人员应该基于建筑物类型和高度制定给排水设计方案。以高层和高层建筑物给排水系统的设计为例，相关技术人员应该在原有基础上对给水系统进行区域划分，使其具备多个供水区域。在这一过程中，设计人员应精准计算给水压力系数，确保其满足国家政策标准。而且，一旦确定给水区域划分方式，应酌情考虑设置给水二次加压系数，避免后期用户用水短缺。除此以外，倘若给排水设计中水压过大的问题难以解决，设计人员可以在系统的必要地方安装减压阀，以确保净水压力在系统允许范围内。
2.2排水系统的设计分析
建筑高度会使排水系统产生势能，当水流在管道中从高空向下落时，会对管系造成很大破坏，尤其是对于较低楼层水封的破坏。
对此，为保证排水安全性，需要从水流状态分析角度入手有效解决上述问题。在排水立管中，水流并非连续的，而是断续和不均匀的，并携带空气。立管中的水流在管道中下落的过程里，实际上是水和空气的混合流，水流量很不稳定。对管系有较大影响，容易造成破坏的是柱塞流。若立管中水流处于柱塞流状态，同时气流无法破环水塞，则将形成一定的有压冲击流，其运动前端是比大气压大的正压，而后端是比大气压小的负压，伴随水塞不断下落，立管气压剧烈变化，会产生正压喷溅或者是负压抽吸的现象，严重影响水封层自身稳定性，最终使排水系统无法正常运行[2]。为了使排水管系的运行安全可靠，首先要避免水流在立管中产生柱塞流。为此，要通过严格的计算，对立管设计流量进行控制。除此之外，还应采取有效消能措施，降低水流速度，防止管系受到太大的水流冲击。经试验可知，在立管上按照一定间隔设置“乙”字形弯能减少近一半的水流速度，实际工程中通常从顶层开始按照6层楼的间隔安装效能装置。另外一个能避免管系被破坏的措施为加装通气立管，使立管和大气直接相同，使管系内正压通过通气立管释放，并补给空气消除负压，确保立管中的气压和大气压力尽可能接近，保证立管中的空气保持流通，不断排除有害气体，为水封提高安全保护，经试验可知，采用通气立管的方法，能提高至少一倍排水功能。上述措施的应用都能消除由于建筑高度较大在排水系统中产生的势能，从而使排水系统稳定、安全、高效运行。
2.3加强雨水系统设计
在雨水系统的设计中，通常出现的问题主要有两点：第一，高层建筑屋面和阳台的排水问题，通常，建筑屋面和阳台排水都是共用同一个排水管，若是遇到暴雨，屋面雨水就会导致雨水管满流，并且还有阳台的雨水排水，使得屋面雨水从阳台流出，所以，在对给排水系统的设计中，雨水系统设计尽可能分别设计为阳台雨水和屋面雨水，以此来避免产生反水的情况。若是应用组合方式设计，在这当中就需要重视，在设计中，增大拐弯中以后的雨水管道型号，以此来避免因为雨水斗设计面积超过实际面积，使得雨水管当中产生相应的压力流，造成阳台出现反水情况。第二，雨水排水管材的选择问题。通常，雨水管配水管的材料都是塑料管和金属管，还有一些采用的是钢塑复合管等承载能力比较好的管材。在对室内雨水管道选取中禁止选用排污系统的管道。除此之外，高层建筑屋面排水需要有相应的针对性，若是雨水没有通过屋面的溢流系统流出，就会从重力流转化为压力流，从而对管道的承载能力有着很大的要求，所以，在对管材的选取中，一定要选取承载能力较强的管材。
2.4有效地提升消防水系统的设计
高层建筑中的超压问题表现的十分明显，并且在灭火过程中给水系统的压力保持稳定相对比较困难，尤其是在灭火初期过程中，超压现象表现十分明显，一方面造成了灭火的效果受到严重的制约，同时也会使水枪等灭火设备的控制难度提高。并且对于一些附属设施的破坏也会加大，为消防员的灭火工作产生极大程度的制约。所以高层建筑的消防供水系统可以采用消防水泵转输水箱串联供水方式完成。消防供水系统分区应符合规范对工作压力的限制要求，根据供水方式在消防系统中设置相应的消防蓄水池等设备，当采用高位消防水池的方式时，两座或两座以上消防水池每座都应该有一个独立的供水管可以与消防供水系统连接。通常情况下消防给水系统多采用临时高压消防给水系统，消防供水系统的竖向分区采用水泵与水箱结合的供水方式，中间转输水箱可兼做下部分区高位消防水箱。在火灾发生的开始阶段，可以采用增压稳压装置来为消防工作人员提供稳定的水流，然后启动消防供水泵及中间设备层的消防水泵等联合降压供水，并且在灭火过程中，也可以根据实际情况来设置相应的水锤消除器和水力控制阀等。
3结语
总之，在高层建筑给排水设计当中，需要对设计要点加强合理分析，合理提升给排水系统的科学，对高位消防水箱和消防系统的设计工作加强重视，合理设计雨水系统和给排水管道，有序提升高层建筑给排水的安全性，使得建筑给排水设计工作更好的发展。
参考文献：
[1]孙厚英.探析高层建筑给排水消防设计要点研究[J].科技风，2019（21）：113.
[2]李文涛.浅谈高层建筑给排水专业设计及施工要点[J].科技经济导刊，2018，26（34）：82.