建筑给排水系统优化设计分析

建筑给排水系统优化设计分析

王婷

天津住研建筑工程设计有限公司

摘要：建筑给排水管道的设计、布置是一项复杂且烦琐的专业工作，设计师不仅要保证给排水管道的设计、布置质量，还要全面考虑建筑功能性、美观性、协调性等诸多影响因素。因此，在设计环节要充分掌握建筑给排水管道设计的布置要点，结合建筑的设计指标、结构形式对给排水管道的分布情况、布置走向进行科学设计，确保建筑给排水管道能稳定运行，充分发挥出给排水管道的建设价值。基于此，本文主要探讨建筑给排水系统优化设计。

关键词：建筑工程；给排水设计；系统优化

中图分类号：TU71文献标识码：A

引言

建筑的给排水系统是城市基础设施中的重要组成部分,它直接关系到城市居民的生活质量和城市的可持续发展。在建筑给排水设计中有效融合绿色节能环保理念，提升建筑给排水系统运行的质量及效率，提升有限水资源的利用率，避免生态环境遭到污染，保证居民可以有舒适安全的生活生产环境，进而促进国民经济的可持续发展。

1建筑给排水系统问题分析

建筑给排水系统作为建筑的重要组成部分，对于建筑的可持续性和环境友好性具有重要影响。在现实中，建筑给排水系统存在一些问题和挑战。传统的建筑给排水系统在运行效率和资源利用方面存在不足。由于设计和施工时往往没有充分考虑节水和节能的原则，传统系统在水和能源消耗上存在浪费。另外，给排水设备和管道的老化和堵塞问题也会导致系统运行效率下降，进而浪费了维护和维修的资源。传统的建筑给排水系统对环境造成的影响也不能忽视。因此，设计人员在设计给排水系统时既要考虑管道布置的美观性，又要兼顾建筑的功能需求，例如：可将屋面雨水排水管道设置在墙体外侧，避免对建筑内部空间使用功能的影响。在实际工程施工中，部分设计人员未根据工程实际情况制订有针对性的设计方案，给排水管道的敷设设计不合理，既影响了室内空间的美观性，又增加了工程造价[1]。

2建筑给排水系统优化设计要点

建筑给排水设计与施工对于城市工程项目而言具有非常重要的意义，在很大程度上关系到建筑的实际使用功能，与此同时，给排水设计与施工过程中往往涉及到较为复杂的管线，安装作业量相对较大，从而提高了给排水设计施工难度。所以在实践工作中必须要开展好设计工作，对给排水项目施工各个环节进行全面有效的质量管理。

2.1科学确定管径

建筑给排水管道设计中应先结合实际情况确定管径，按照建筑给排水管道总体规划方案中的相关指标进行合理设计。在此期间应结合建筑的建设规模、管道间距、住户用水需求对给排水管道的输水量参数进行科学计算，确保建筑给排水管道能够稳定运行。在具体设计过程中，还要综合考虑建筑中的公共建设用水和居民生活用水量，根据建筑的生活用水量、日用水最高变化系数进行详细分析，根据分析结果对管径予以确定，全面优化管径设计，保证给排水管道能满足日常生活用水的需求[2]。

2.2材料选择

设计阶段是整个工程的开端，对整个工程的质量有着重要影响。在设计阶段，需要对给排水系统进行科学合理的设计，这包括选定合适的给排水方案、确定合理的管网布局、选择性能优良的主要施工材料等环节。建筑材料的选择直接关系到给排水工程的质量和寿命。常用的给排水管道有铸铁管、钢管、塑料管、陶瓷管等，其各有各的特点。选择施工材料时，必须根据管道性能要求、环境条件和经济条件等复杂因素进行全面考虑。此外，施工材料的选择还涉及管道、阀门等，要求材料质量稳定、性能优良，才能充分满足给排水工程的施工要求。

2.3优化管道设计

在给排水设计中，管网布局设计的重要性不容忽视。其主要遵循以下几个基本原则：必须根据地形、地貌、土质等地理条件，进行科学合理的管线布局；考虑城市发展趋势和水源动态变化，预留适当的余量；在设计过程中，应尽量使用较为成熟的设计方法和工艺，减少不确定性因素；在设计中需要充分考虑管网的安全性和可靠性。建筑地下室的给排水管道线路进行布置工作时，应遵循线路最短的原则规避地下障碍物，以免后续给排水管道发生渗水问题，避免降低地下室基础结构的强度性能。如果在建筑地下室管道布置中必须穿越障碍物，也要综合分析多项影响因素，加强管道设计的精细化程度，消除潜在的安全隐患。对于管线冲突问题，可结合实际情况选择局部断面的设计方式，采取双根变径的方法改善这一问题，强化给排水管道整体设计、布置的科学性及可行性[3]。

2.4变频水泵设计

为了满足居民的日常用水需求,设计人员只有确定高层建筑的最大时平均秒流量和最大日瞬时用水量,才能合理地确定给水流量。在平衡给水与排水的过程中,设计人员应优先采用变频水泵设计。变频水泵设计能通过调节水泵的运行频率来控制供水系统的压力,以实现精确的水压管理。变频水泵设计不仅能根据实际用水需求自动调整运行状态,从而达到节能减排的目的,还能显著提高给排水系统的响应速度和稳定性。例如,某小区在给排水系统中采用变频水泵设计后,实现了用水高峰时段和低谷时段的精细化给排水管理,使该小区的给排水系统能耗降低了约15%,在保证供水压力稳定的同时极大地提升了居民的用水体验。

2.5管道渗漏堵塞设计

第一，建筑给排水管道的运行使用周期相对较长，必须有效管控其材料质量，保证给排水管道参数型号可以充分满足实际需求。第二，对于给排水管道的连接位置应当做好密封处理，选用内径相对更宽的管道，在弯曲区域合理设计开口并做好清理工作，防止其中存在杂物。为有效避免给排水管道内部进入各种杂物，要设计带网眼的分离装置，尽可能降低管道渗漏堵塞现象的发生[4]。

2.6排水检查井和隔水设施设计

排水系统中的检查井和隔水设施具有重要作用。检查井可以用来检查和清洁管道，隔水设施可以用于防止污水倒流和异味扩散。设计人员在设计排水系统时需根据排水管道的走向和连接情况，合理设置检查井和隔水设施的位置，并确保其结构强度和密封性能满足设计要求，以便于后期维护和修理。

2.7合理安装控制阀门

在建筑给排水系统的优化设计中,合理安装控制阀门也是优化给排水系统、提高其工作效率的重要举措。安装控制阀门的目的是,在给排水系统出现问题时,居民能通过关闭相应的阀门来缩小影响范围和降低经济损失。例如,设计人员可以在建筑的底部安装控制阀门,以便管理人员在极端天气下能够快速、及时地排除排水管道内的大量积水,避免造成水体污染。

2.8合理设计无负压给排水方式

无负压给排水对之前的变频供水模式进行了一定程度的更新和完善，在这一给排水模式下通常涉及到恒流补偿器、真空抑制器以及控制柜等相关部件构成。利用负压处理技术、变频技术等为该给排水方式奠定坚实基础。全封闭式平衡装置以及自动化控制，通过直接供水系统可以有效确保无负压给排水目标顺利达成，管道内部不存在负压，不仅有助于满足使用需求，还可以减少给排水环节的噪音[5]。

结束语

随着生活水平的逐步提升，人们对建筑的舒适度与安全性等要求越来越高，建筑给排水系统对保障居民生活用水质量和建筑稳定性具有重要作用。设计人员应遵循建筑给排水布置原则，科学设计给排水系统，避免因给排水管道的选材或施工问题而影响建筑给排水系统的使用安全。

参考文献：

[1]胡佳波,毛谦益.浅析环保节能理念在建筑给排水设计中的应用[J].石河子科技,2023(6):47-48.

[2]杜莹.在绿色建筑设计中建筑理念、建筑特征的应用方法[J].中国建筑金属结构,2023,22(11):97-99.

[3]赵迎春.建筑给排水设计中环保节能理念的应用[J].建材发展导向,2023,21(13):192-195.

[4]李帅.住宅建筑给排水设计管道布置及选材[J].建材发展导向,2022,20(12):55-57.

[5]陆晓萍.刍议住宅建筑给排水设计中的管道布置措施[J].建筑科学,2021,37(5):170-171.