摘要: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。因此应对给排水设计进行研究,制定新的标准,研究新的技术工艺,以满足高层建筑的需求,对高层建筑的发展提供强大的助力。
关键词:高层建筑;给排水设计;施工技术要点
1高层建筑给排水工程特点
(1)静水压力大。由于建筑高度的原因,高层建筑给水系统管道内的静水压力大,这是给水系统、热水系统以及消防系统的共同特点。如果给排水工程不进行分区,在静水压力的影响下会造成一些不良后果,如使用不便、产生噪音、影响使用舒适性、导致水资源的浪费以及破坏系统管道与配件等。因此在进行给排水工程设计时要合理进行分区,有效降低静水压力,确保给水系统运行过程中的安全性与可靠性。
(2)消防安全要求高。与低层建筑的消防安全要求不同,高层建筑对消防系统的安全性及可靠性的要求更加严格。高层建筑由于功能多、综合性强的特点,可导致火灾的危险源比较多。而高层建筑中一旦发生火灾,火势会迅速在建筑内蔓延,火势极大,导致火灾扑救难度大,危害极大。而且,现阶段某些高层建筑内部消防系统对火灾的抵御能力不足,导致一旦发生火灾,就会造成极其严重的后果。因此,在进行高层建筑消防给排水工程系统设计时要以满足高层建筑的自救能力为基础。
(3)瞬间水量大。高层建筑在使用过程中由于给排水设备的使用人数众多,当多台设备同时使用时,会导致瞬间的给水量与排水量都特别大,在使用过程中给排水系统一旦出问题,产生的影响就会比较大。因此对高层建筑进行给排水设计时,需要结合建筑建成之后运营期间的使用情况充分进行预见性考虑,保证在使用期间给排水系统的通畅性与可靠性。
(4)管道长。给排水管道的长度与建筑高度成正比。高层建筑的给排水系统管道比较长,布局复杂,管道内部压力波动较大,如果水封受到来自管道的压力波动大,水封受到的破坏作用相应的就会大,影响排水能力。在进行给排水系统设计时,应配套设置通气管系统或者螺旋消音单立管系统,对排水管道进行选材也要特别注意,管道材料的强度要高,管道接头采用柔性接口。
(5)易产生振动与噪声。高层建筑的给排水系统由于设备种类和数量多、管道长,因此在使用过程中容易产生噪音与振动。在进行给排水设计时要采用必要的措施来控制振动和噪音的产生。
2给排水设计方案研究
2.1给水设计方案研究
(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。
(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,可保持水压基本平衡;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。(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。
2.2排水设计方案研究
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。
3高层建筑给排水施工技术要点
3.1给水施工技术
对于高层建筑的给水系统来讲,主要由供水设备,引水入管,水表节点,水干主管等内容组成。在实际的使用过程当中,需要注意以下几点内容。首先室内水管安装应当沿墙面或者是楼面进行铺设,直径要控制在合理的范围之内,要将水管全部置于管槽当中。其次在施工之前要对地沟进行复测,这样才能够保障管道的施工质量。第三,需要根据方案选择合适的管道连接方法,并且在施工的过程当中要对薄弱部位进行相应的保护,避免发生管道损坏的情况。第四管道施工后也要做好标记和记录。第五,在实际施工的过程当中,一旦出现其它问题需要对管道进行及时的处理,避免杂物进入到管到当中出现管道堵塞的问题。
3.2排水施工技术
首先在排水施工的过程当中,要根据高层建筑整体选择合适的管道线路确定好管道的坡度,保证整体设计符合标准的要求。其次在实际的排水施工过程当中,需要利用伸缩节,并且要严格按照相关操作规范进行伸缩节的使用。最后在管道施工完成后,要对管道的排水功能进行试验,防止管道有堵塞的情况发生。
4结束语
给排水系统的设计和施工质量都会直接影响到高层建筑的整体质量。在目前的高层建筑给排水设计和施工过程当中都存在一定的困难和问题,通过对该问题进行分析和研究,在实际的设计过程当中掌握设计的要点和难点,严格进行监督和管理。在实际的施工过程当中要严格按照相关操作规范来进行,并且要依照设计图纸进行施工,这样才能够保障给排水系统整体的施工质量。
参考文献:
[1]梁亚军,姚红昂.高层建筑给排水设计及施工技术要点探讨[J].建材与装饰,2018(32):149.