高层建筑给排水系统优化设计研究

耿红磊

摘要：文中对高层建筑给排水系统分区的必要性进行了分析，结合某综合商住楼，探讨了高层建筑给排水方式，并提出了系统优化建议。

关键词：高层建筑；给排水；优化设计

引言

在高层建筑给排水设计和施工中，需要遵循一体化的工作理念，以提高质量和安全水平为主来进行日常的操作，还需要协调高层建筑的美观性和实用性等。优化当前的布局方案，促进给排水系统能够更加平稳的运行，提高高层建筑的设计水平。在探索和实践中掌握新型的给排水设计和施工方案，消除以往粗放式工作的弊端，逐渐改善建设效果。

1高层建筑给排水系统分区重要性

高层建筑物楼层高、建筑面积大，室外管网给水压力难以满足高层供水点水压要求，因此在施工时，常常采用添加辅助供水加压设施来产生高水压，以满足高层建筑所需要的水压需求。这种处理方法没有垂直分区，而如果在高层建筑的长期使用中，给排水系统始终没有垂直分区，常会导致一楼的卫生间承受相当大的静水压力，从而产生一系列问题。

2高层建筑给排水设计的要点

2.1给水设计

首先是生活用水的设计。在实际工作中需要根据建筑功能分区，合理参考部分用水定额的标准，做好信息的搜集和整理工作，了解人们在日常生活中的用水需求，同时根据以往工作经验预测人们的用水量等。供水要采取水泵和水箱联合给水的方式，保证供水本身的安全性与可靠性。水泵设置在地上单独的生活水泵房或者地下一层的水泵间中，减少前期的成本投入且方便后续的维护，同时还要进行给水的竖向分区，做到层次性设计，防止水压过低或过高对人们的生活造成一定的影响。此外，在实际设计时要先进行水箱的供水，再经过水箱及水泵的调节，通过上行下给的方式来进行供水。主水管道要设置在平面中，并且要科学调控好其中的给水压力，尤其是在卫生间用水处要适当降低用水压力，之后再在系统中设置支管减压阀，以避免影响人们用水。

其次要进行的是消防给水系统的设计。室外消防系统主要是利用室外消火栓来满足当前的消防要求，室内消防系统采取临时高压消防给水系统的方式来进行给水，这一方式能够实现水资源的科学利用，并且方便后续管理。由于消防水泵系统启动时间较少，因此在实际设计时需要考虑后续的应用成本，不断完善当前的设计方案。在实际设计时可以通过竖向分区的方式划分好不同的分区，消火栓的系统净水压要满足最大净水压的要求以及标准。在火灾期间，室内消火栓及自动喷淋系统的消防用水由各自的固定消防泵直接从消防水池吸水来进行供水，要保证消防水箱的稳压装置供水，并不断优化当前的设计模式。在进行系统设计时，可以先在信息模型中录入数据，再模拟现场的设计情况和实际情况进行比对，及时发现在建筑给排水设计工作中的问题。根据高层建筑给排水设计的要求以及标准优化当前的设计方案，使给排水设计效率符合相关要求。

2.2排水工程

排水工程作为给排水工程的另一方面，其主要是能够确保高层建筑在运行过程中能将其内的生产、生活污废水通过管道排放到相应的位置，同时在排放的过程中不会发生渗漏及二次污染。排水管道需要针对高层建筑内的生产和生活用水以及不同污染程度的污水进行分类排放，因此排水管道的整体结构比较复杂。当前在高层建筑给排水工程设计中，针对排水工程设置了可循环系统，即在充分贯彻绿色低碳环保理念下，对排水的污水进行二次的使用，充分发挥价值。例如，高层建筑工程项目需要做好院落内雨水的收集和二次使用，一些雨水经过排水管道进入到可回收利用的装置内；部分雨水通过铺装、绿地等实现渗漏。

2.3生活、消防水池（箱）应分建

由于地理环境，场地及工程投资增加，高层建筑的工程设计中经常采用生活水箱和消防水箱分离的设计方式，但由于消防水箱的定期检查和调试非常困难，消防部门要求每月对电动消防水箱进行5~10min的测试，检验泵的运行指标，而生活水箱难以进行联合检查，因此水箱中的水会污染水质，直接流入室外雨水井，导致雨水井经常被高压破坏。而即使压力下降，也存在一些风险因素和水资源浪费现象，试验消防水箱消防用水时，发现生活水箱与消防水管之间的止回阀没有关闭，导致消防水管中剩余的水返回生活水箱。

特别是当多个报警楼水箱同时安装消防水管时，由于各报警楼水箱用水量不均匀、水位变化缓慢。当水位达到平衡时，水流无法关闭止回阀，将导致漏水和污染。室外消防用水储存在组合水箱内时，消防车进水口密封不良，可能造成水污染。综上所述，无论管道采用何种设计形式，只要生活水箱与消防水箱合建，生活用水的水质就会受到污染。生活水箱和消防水箱独立设计，基本可以消除生活用水污染。即使在消防水箱调试期间，只有当排水直接返回消防水箱时，既能保证生活水箱清洁，又能节约水资源。组合式储罐不能与地下、边墙共用，但当池顶层为洁净室时，组合式储罐允许与储水箱上部共用地板；如果不是洁净室，则应分开布置，以保证生活用水的水质。

分体式水箱便于地下水箱的布置，设计灵活性强。如果每个水箱都配备一个旁路水箱和一个消防水箱，将导致施工成本增加，造成消防水的恶化，但如果采取适当的措施，可以避免这个问题，即安装旁路水箱时，总储水量不随水箱数量的增加而变化。采用生活、消防蓄水池分开建设的方法时，消防蓄水池安装面积较小，在上部为找好位置，安装生活蓄水池，另一处为消防蓄水池。尽管这种施工方法使管道布置变得复杂，但降低了总体成本。由于地下空间得到充分利用，经济效益总体还是有所提高。

2.4利用变频供水设备

随着科学发展速度不断提升，供水技术也随之高速发展，变频供水在此背景下产生的新兴技术之一，优势在于节能效果较好且无需采用高位水箱。案例工程中，技术人员设计在6层以上采用变频增压供水方式，中区和24层高速提升泵的Q、H参数分别设计为80m3/h、120m和36m3/h、80m。技术人员在实际工作中为避免供水量变化较大时出现频繁启停现象，在相应位置设置变压罐1个，并依照工频主泵流量对变压罐容积进行调节。除此以外，技术人员在实际工作中可以选用管壁阻力较小的给水管材，并对管径进行适当放大处理，以规避因阻力造成的损失，同时通过对水泵扬程进行相应的调整，最大限度提升设备运行经济性。

结语

在进行高层建筑的给排水系统设计时，需要考虑不同的定量和定性因素。由于供水系统的专家和业主的需求随着建筑功能的不同而不同，供水系统需要大量的定量和定性要素，如：供水系统的面积和设备投资等，为了为特定建筑物选择相对较好的供水系统，需要对这些因素进行调整；为了满足资源节约型和环境友好型社会的要求，优化设计对社会进步和经济发展具有重要意义。

参考文献

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