浅析高层建筑给排水系统设计

覃 川

随着社会经济的发展和科学技术的进步，建筑行业出现了新的变化，高层建筑逐渐兴起。相较于普通建筑，高层建筑设计和施工难度更大，技术要求更高，尤其是给排水系统设计。调查研究表明，现阶段高层建筑给排水系统在设计和施工过程中存在许多问题，包括给排水系统设计不完善、预埋洞口位置设计不准确、土建施工与给排水施工配合度不高等，这些问题不仅导致建筑结构承载力下降，而且对给排水工程的施工质量和使用功能造成影响，不利于建筑行业的长远发展。因此，文章简要介绍了高层建筑给排水工程特点，并对高层建筑给排水设计进行了具体分析，希望能为相关行业提供一定参考[1]。

1 高层建筑给排水工程特点

（1）高层建筑楼层很高，在这种情况下，给水系统静水压力较大。在建筑给排水设计规范中对分区静水压力进行了规定，要求其不能超过0.45MPa，所有分区最不利用水点都要符合这一要求。如果没有做好供水系统的分区工作，不仅容易损坏给排水系统管道及相应配件，而且不方便日常用水。因此，在进行给排水系统设计时，必须对竖向分区进行合理规划，确保所有分区最低卫生器具配水点处静水压不超过限制范围，以此确保给水系统运行的安全性。

（2）高层建筑中存在大量动力设备，管道震动比较强烈，从而易产生噪音。因此，在设计给排水系统时，应当采取合理措施解决这一问题。例如，使用静音管道、使用管道隔振吊架等。

（3）高层建筑结构复杂，功能较多，很容易引发火灾问题，因此必须确保消防系统的可靠性。除此之外，当高层建筑发生火灾时，其蔓延速度很快，需水量也比较大。因此，在设计高层建筑消防系统时，必须严格按照设计标准和相关规范进行，综合考虑不同类别建筑的内外消防水量，确保给消防系统具有稳定的压力。

（4）高层建筑排水设施数量比较多，因此，排水管必须具备足够的排水能力，同时还要进行通气立管的设置，用于处理生活污水。一般来说，塑料管材在普通高层住宅给排水系统中比较常用，而高层商业建筑则需要使用柔性排水铸铁管管材。

（5）高层建筑屋顶面积不大，通常采用重力流系统作为高层建筑的雨水系统，但是高层建筑楼层高，雨水流压力较大，在进行雨水管管材的选择时，需要对其承压能力进行重点考虑。如果裙楼面积较大，还可以根据实际情况选用虹吸排水系统作为其雨水系统[2]。

2 高层建筑给排水系统设计分析

2.1 消防水箱设置和消防系统设计

（1）在给排水系统设计过程中，消防水箱通常设置在最高的建筑屋顶处，但是在地形的影响下，最高的建筑屋顶可能并不是小区最高处。如果发生火灾，尽管初期火灾扑灭效果较高，但是往往很难有效扑灭中后期火灾。因此，设计师必须在小区最高处进行消防水箱的设置。在这一点上，给排水系统设计师和建筑规划人员需要加强沟通与交流，做好相关计算工作，从而对小区位置最高点进行准确确定。在对小区最高位置点进行确定时，应当将小区屋而不是建筑净高作为计算依据。

（2）许多设计人员将生活用水水箱和消防用水水箱进行合并设置，在这种情况下，生活用水很难在合用水箱中占据一半以上。同时，水箱内部的水更换周期较长，导致水中余氯缺失现象严重，水中容易滋生细菌，这对于人们生活用水的质量有着很大影响。除此之外，在进行消防管网试水时，经常存在阀门关闭不严的情况，消防管网中的水会向水箱中渗漏，导致生活用水受到污染。因此，生活水箱与消防水箱最好分开设置。

（3）在高层建筑给排水系统设计中，自动喷水灭火系统属于设计重点，需要设计人员重点关注，其设计步骤主要包括：第一，走道喷头。根据相关规定，喷头数量不能超过8个。在自动喷水系统设计过程中，配水管管径过大是经常出现的问题，因此，设计人员需要喷头设置在配水支管处，并做好与暖通管线、电线布置的协调工作；

第二，自动喷水灭火系统配水管入口的减压设计。首先，设计人员需要对建筑高度、水力损失参数等进行综合性考虑，其次，在完成自动喷水灭火系统平面布置工作后，还要计算并核对水泵扬程，在此基础上对配水管入口处压力进行确定，做好减压设计工作；

第三，自动喷水灭火系统末端试水装置设计。首先，在对自动喷水灭火系统末端试水装置的型号进行确定时，需要计算出试水接头出水口的流量系数，然后严格按照设计标准确定装置型号；其次，在末端试水装置型号确定后，还要采取间接排放的方式进行排水管设计，防止排水漏斗内部的气体进入到房间内；

第四，信号阀设计。信号阀需要在报警阀出口位置进行设计，以免给排水系统出现运行故障；

第五，消防增压泵设计。首先，合理设置增压泵流量，确保其满足一股水柱的流量要求。其次，控制好增压泵扬程，以免出现扬程太大或者太小的情况。在条件允许的情况下，还可以将水箱位置适当调高，或者进行加压装置的增设；

第六，自动供水时报警阀设计。在自动喷水泵运行后，报警阀也会随之迅速进入工作状态，警铃需要在值班室或者管理室进行安装，便于及时发现火灾[3]。

2.2 节水设计

现阶段，高层建筑给排水系统在节水设计上也存在一些问题。首先，没有有效利用市政水压的优势，在供水过程中过度依赖水泵加压。在这种情况下，供水成本、供水能源等都会大大增加。因此，对于高层建筑的低楼层，设计师需要对市政水压进行合理利用，降低供水成本和供水能耗；其次，不重视建筑物内部热水管道的保温设计。在高层建筑给排水系统设计过程中，对于热水管道的保温设计是设计人员容易忽视的方面，或者没有严格按照相关标准进行保温设计，大大增加了管道耗热量，导致蒸汽、电力浪费现象严重。

2.3 水压问题

（1）当室内水压过高时，管道、卫生器具的使用寿命会受到较大影响。设计人员在分区给水设计过程中没有对各方面因素进行综合考虑，大多利用机型较为单一的主泵进行供水，在这种情况下，即便水泵机组具备调速变频功能，室内水压过高现象也得不到有效改善。因此，在进行水压设计时，设计人员需要将水泵机组分成高压和低压两个部分，不同区域进行独立水泵管网系统构建，减少和消除室内水压过高问题。

（2）室内水压过低主要由两方面因素造成：供水处给水水压过低、住户用水量过大造成水压降低。因此，设计人员需要了解和熟悉高层建筑供水系统运行情况，考虑到高层住户的用水需求，在此基础上针对用水高峰期水压过低问题，采取合理有效的增压措施进行解决，确保高层建筑室内给水系统正常运行[4]。

2.4 雨水系统设计

（1） 高层建筑屋面、阳台雨水排出问题。在遇到暴雨天气时，屋面雨水经常会造成雨水管满流，从而形成压力流系统，阳台雨水不会通过雨水管流出，会形成重力流系统。因此，在高层建筑屋面、阳台雨水排出设计过程中，如果采取组合方式，很容易导致阳台反水问题出现。在雨水系统设计过程中，雨水斗设计面积往往大于实际汇水面积，在雨水管内部很难有压力流形成，甚至引发地层阳台反水问题。因此，设计人员需要根据实际情况，适当将拐弯后的雨水管型号加大，避免此类问题出现。

（2）雨水排水管材的选用问题。金属管、塑料管以及钢塑复合管等承压能力较强的管材是较为合适的雨水排水管材料。严禁使用污废水系统排水管材作为室内雨水管。屋面排水能力具有相对性，如果雨水无法通过屋面溢流工程金属及时排出，会导致重力流排水管向着压力流转变，在这种情况下，最好选用承压塑料管以及耐腐蚀的金属管作为高层建筑屋面雨水排水管材料[5]。

3 结语

综上所述，社会经济的发展带动了建筑行业的发展。近年来，随着城市化进程的不断推进，城市高层建筑数量越来越多，人们对建筑功能以及质量也提出了越来越高的要求。给排水系统工程虽然不属于建筑主体工程，但是却与人们的日常生活有着密切联系。现阶段，高层建筑给排水系统设计还存在一些问题，不利于高层建筑使用功能的发挥。因此，设计人员需要深入研究高层建筑给排水系统设计，综合考虑影响高层建筑给排水系统运行的各方面因素，并采取科学合理的措施进行解决，不断提高给排水系统设计水平，以此实现企业经济效益的提升。

[1] 李涛，王劲松.浅谈解决高层绿色住宅给排水问题的措施[J].山东工业技术，2018（3）：238.

[2] 李津.高层建筑给排水消防设计研究[J].工程建设与设计，2018（6）：18.

[3] 李全贵.分析高层建筑给排水系统设计要点[J].中国战略新兴产业，2018（8）：196.

[4] 韦耿新，莫荣锋.高层建筑给排水工程设计常见的问题及解决对策[J].科技风，2017（21）：66.

[5] 冯长文，杨军.高层建筑给排水专业设计及施工要点[J].低碳世界 ，2017（29）：166.