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高层建筑给排水设计问题与对策分析丁俊

发表时间：2020/8/20 来源：《基层建设》2020年第10期作者：丁俊

[导读] 摘要：《高层民用建筑设计防火规范》中将高层建筑定义如下：居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）层数达到10层及10层以上；公共建筑的建筑高度超过24m。

        身份证号码：37028219890711xxxx
        摘要：《高层民用建筑设计防火规范》中将高层建筑定义如下：居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）层数达到10层及10层以上；公共建筑的建筑高度超过24m。与低层建筑给排水工程比较简单不同，高层建筑高度高，对用水的需求大，排水量大，在针对给排水工程进行设计时的技术要求高。因此应对高层建筑给排水工程设计进行研究，制定新的标准，研究新的技术工艺，以满足高层建筑的需求，对高层建筑发展提供强大的助力。
        关键词：高层建筑；给排水设计；问题与对策
        引言
        随着人们物质生活水平的提升，人民大众对于住宅的各方面性能要求逐渐增加。因此，建筑行业有必要意识到现阶段比较突出的给排水设计问题，制定行之有效的解决方案。具体来说，相关企业部门应该保证交工后的建筑给水系统具备符合国家规定标准的压力与水质，确保工程施工质量以及人们的生产生活质量，并在力所能及的范围内为生态文明建设贡献一份力量。
        1高层建筑给排水工程特点
        （1）由于高层建筑自身静水压力要求不能大于0.45MPa。因此，在对高层建筑给排水系统设计当中，需要将竖向分区合理分配，以此提升给排水系统的安全性。（2）在建筑给排水设计当中，尽可能地采用静音管道，降低管道振动所造成的噪音。（3）在对高层建筑消防系统设计中，需要将相应类别的建筑消防用水量做好合理安排，并且根据相应的规范要求做好设计，以此来提高消防功能。（4）在建筑排水管设计当中，需要加大系统排水量，以此来降低排水的噪音，保证排水能力提升，可以实施通气立管的设计。一般，在高等建筑排水系统当中采用的主要是塑料管材，在商业建筑中采用的是柔性排水铸铁管材。
        2高层建筑给排水设计问题
        2.1管道间距设置不合理
        在很多时候，建筑设计师在设计的过程当中，为了管道铺设的便捷，就会将排污管道和给水管道混在一起安装。这就会使管道之间的间距狭小，进而会给其造成一定的影响。因为如果管道间距过小，则会导致排水管道出现破裂的现象，同时也会容易造成进水管和日常用水管进行交叉污染。此外，在进行排水管的设计过程当中，设计人员必须要严格把控管道的排列顺序，保证排水管与生活用水管平行间距不得小于50厘，米交叉间距不得小于15厘米。同时，在进行上方作业时，要保证给水管道在排水管道上方，这样才能够保证其整体的质量。但是，在实际验收的过程当中，很多建筑单位都没有严格执行该标准，这就导致了在后续的使用过程当中，产生了一定的问题。
        2.2防火性能不足
        一般情况下，给水排水管道自身就具有较强的防火性能。因此，在设计的过程当中，设计师也并不会对于管道进行相应的防火设施设计。但是，在高层建筑物当中，由于房屋较高，因此管道内部就会形成通风井效应，进而产生了火灾助长的趋势。对此，这就要保证管道的防火性能，从而实现防止在火灾发生时，火苗可以顺着管道向上蔓延的能力。但是在当前阶段，很多建筑设计师都会选择PVC或者是其它塑料材质的管道进行设计，这势必就会引起火灾发生时，导致管道由于防火性能较差，进而产生了安全的隐患。
        2.3地漏设计不合理
        地漏也是建筑物排水的一个重点环节，一般情况下，在建筑物当中，地漏是具有一定的位置设计和数量设计的。如果地漏的水封深度达不到工程的需求，或者是其质量不过关，都会导致其自身的设计失效。同时，在设计地漏水封深度时，必须要考虑到其内部管道压力对于水封的影响，这样才能够保证有害气体不能够通过地漏进入到房间当中。

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        3高层建筑给排水设计对策
        3.1给水设计
        3.1.1气压罐供水方案
        高层建筑采用的气压罐供水系统主要由离心泵与气压罐两部分组成，气压罐采用钢材料制作，为全封闭罐体结构。当进行给水操作时，通过调整罐内存储空气的容量，实现对贮水量的调整，而且在气压的影响下，可将容器内的水压提高至所需要的大小，以便水可以到达所需的高度，对节约水量方面有明显的效果。气压罐供水有以下几方面的优势：①水存储在密封罐体内，不会受到外界污染，有利于保持洁净，确保供水的质量；②建设成本低，有利于工程造价；③不需要使用高位水箱，可降低建筑的荷载；④可通过控制自动化运行，管理成本低。气压罐供水方案也有一些不容忽视的缺点：①由于空间受限，气压罐的贮水量不大，水量调节能力偏低，供水的可靠度不足；②供水压力不稳定，容易起伏；③为满足建筑内部的供水需求，水泵需要长时间的连续工作，不仅仅能耗高，而且长时间的运行会导致水泵的使用寿命变短。
        3.1.2高位水箱供水方案
        高位水箱供水系统主要组成部分有水箱与水泵，而根据水箱供水方式的不同可细分为串联式给水、并联式给水、减压水箱供水以及减压阀门供水。高位水箱供水的原理是在建筑顶部设置高位水箱，通过安装在建筑内部的水泵向在建筑顶部设置的高位水箱中供水，以高位水箱的贮水功能为基础，对本分区的水压与供水量进行调节。高位水箱供水有以下几方面的优势：①高位水箱位置固定，可保持水压基平衡；②贮水量大，可保证持续供水的可靠性；③高位水箱的容积大，一次性注满之后可使用较长时间，不需要水泵频繁的工作，降低能耗，延长水泵使用寿命；④安装简单、资金投入小。采用高位水箱供水也有一定的缺点：①增大建筑结构承受的荷载，导致建筑结构变复杂，不利于主体结构的工程造价；②高位水箱中的水储存时间长，卫生方面存在一定的隐患；③采用水泵对高位水箱进行供水，管道系统以及机电系统在运行过程中会产生振动以及噪音；④高位水箱体积大，占用建筑空间大。
        3.1.3减压分区供水方案
        减压分区供水的原理：通过减压水箱或者减压阀进行减压，使用水泵将水注入在建筑最顶层设置的贮水装置中，对整个建筑进行分区，并在每个分区内都设计有专用的贮水装置，通过上一级的贮水装置向下一级中进行供水，进而达到对整个建筑进行供水的目的；或者是通过在两个相邻的高低分区之间设置减压阀，达到替代水箱的目的。在进行上区向下区送水时，水由主管线的减压阀降压之后流入下一层的给水管网。减压分区供水具有可靠度高，结构简单、维护方便、成本低的优点，由于不需要对每个分区都设置水箱，从而可以节省对建筑空间的占用。这种设计方案会导致建筑底部楼层水压损失大，水泵的能效大、工作效率低。
        3.2排水设计
        在进行高层建筑排水设计时采用竖向分区方案，需选取合适的设计压力值。如若设计压力值过低，加之分区多，就会导致排水系统对设备、配件以及管线的需求量大，对工程造价不利，而且在后期的使用过程中，维护工程量大，设备、配件以及管材数量多，出现损坏需要进行维修更换的概率高；设计压力值高则会导致出现一些进行不分区排水出现的问题，如水流量大、噪音大等。所以在进行高层建筑排水系统的分区时要综合考虑建筑使用要求、管材的质量以及配件的额定工作压力等来进行设计压力值的选取。
        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]陈建隆.高层建筑给排水设计要点及施工技术探究[J].江西建材，2016（5）：45.
        [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.
        [3]刘强.高层建筑给排水设计的要点研究[J].建材与装饰，2018（32）：112-113.