高层建筑给排水系统优化设计研究

高层建筑给排水系统优化设计研究

孙钦坤

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摘要：随着人口数量的增加和劳动力大量涌入城镇，我国城市土地资源紧缺问题愈发突出，受此影响，高层建筑优势凸显，逐渐成为城市最主要的建筑形式，人口住房需求因此得到一定满足。在高层建筑数量和质量不断提升的背景下，与其相关的一系列施工设计技术得到了飞跃式发展，其中与人们日常生活关系最为紧密的，也是建筑中最关键的一环就是给排水系统。

关键词：高层建筑；给排水系统；优化设计

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高层建筑给排水系统优化的一般原则

室内排水系统是建筑的重要组成部分，必须引起设计人员的高度重视，在进行给排水系统设计的过程中，不仅仅是追求功能性要求，同时必须兼顾整体性和效益性原则，重点把握好建筑结构整体性、业主利益优先及兼顾社会效益三大基本原则。

2.1建筑结构整体性原则

整体性原则就是将建筑结构视为一个有机整体，在进行给排水系统设计过程中，必须以建筑整体为基准，实现给排水资源的最优化配置，在给排水设计过程中，必须强调多专业的协调配合，保证给排水系统与建筑结构的电气、通风等系统的协调统一，不能单独追求给排水系统的效益最大化，而舍弃其他系统的效益。应对高层建筑结构开展现场勘测工作，全面掌握高层建筑的实际情况，在此基础上完成给排水管网的总体布局设计工作，制定详实的分项工程施工方案，始终贯彻整体性设计原则。

2.2业主利益优先原则

除了坚持整体性原则外，还应强调业主利益优先的原则。高层建筑最终要交付业主使用，业主的居住和使用体验关系到给排水系统设计及施工的成败。在进行方案设计前，应召集项目建设单位及项目业主代表进行现场技术交底，充分征求业主的意见和建议，以最大限度地满足业主的居住要求，遵循使用便捷性和可靠性，在此基础上对设计方案进行优化，比选出最佳的给排水设计及施工方案。

2.3社会效益兼顾原则

在遵循上述两大原则的基础上，还应充分兼顾社会效益。社会效益是衡量建筑结构交付使用后对社会产生的社会价值，一般情况下，衡量高层建筑社会效益的指标包括：社会环境影响程度、自然生态环境影响程度、自然资源消耗情况、社会经济发展影响情况等。就高层建筑结构的给排水系统而言，应该强调给排水系统对建筑周边环境的影响及水资源的利用率两方面，此外，还应考虑给排水系统对整体建筑美学的影响。基于以上指标要求，一套高效、可持续的高层建筑给排水系统必须尽可能地不影响建筑结构周边的自然环境，实现真正地低影响开发，同时控制好资源利用效率指标，避免出现因技术缺陷造成的水资源浪费问题。

2.4施工进度控制原则

采用分项工程施工模式，根据不同分项工程的特点和施工内容，采取同步作业、多方协调的施工模式；同时控制好分项工程的施工节点，优化分项工程的施工顺序，加强现场施工组织工作，严格控制施工进度，避免出现“窝工”现象，切实提高给排水工程现场施工效率。

3高层建筑给排水系统优化建议

3.1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。

3.2合理使用高层建筑无负压给排水方式

无负压给排水方式是对传统的变频供水系统进行了改造，包括：恒流补偿器、真空抑制器、控制柜和仪表。负压供水装置采用负压处理技术、变频技术、真空恒流量补偿技术。全封闭式平衡装置及全自动智能控制技术，采用直接供水系统，实现无负压给排水，管道内不产生负压，既能满足用户用水需求，又能满足居民降噪的要求。

恒流补偿器是连接给水管网与泵之间的一种特殊气密装置，与外部空气配合，与真空抑制器配合，实现气举、全密封、恒流补偿。通过实时反馈、处理与控制、真空抑制等方法实现系统。恒电流补偿器通过稳定液位和真空达到压力平衡，避免了站内负压运行。采用真空抑制剂、控制柜系统组成的稳流补偿器，当注入率小于所需水量时，可抑制负压的形成。

另外，在稳流补偿器中，需要在其自衡力的作用下，及时对用户的供水系统（供水点）进行补水。当供水系统的压力总是大于其最小工作压力时，稳流补偿器的压力不能低于设定值。对于耗水量少、进水充足的地方，设备可充分利用管网压力，补偿供水系统设置所需的设定压差，达到节能效果；进口压力大于或等于设定压力时，泵自动停止。不含水、无流量、夜间水峰低时，根据电流、电压自动启动水泵。利用测得的频率和水量，使水泵停泵保压，通过小流量稳压管向供水点供水，达到节能降耗的目的。

4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

[1]吴占全.高层建筑给水排水的优化设计[J].科技创新导报,2019,16(19):150-151+153.

[2]邓亮.高层建筑给排水优化设计[J].中国新技术新产品,2018,(13):70-71.

[3]郑建秋.高层建筑给水排水的优化方案设计的探讨[J].住宅与房地产,2017,(36):96.

[4]黄燕婷.高层建筑给水排水的优化设计分析[J].智能城市,2017,3(10):83.