摘要：近年来，我国的经济高速腾飞，科学技术日新月异，社会各方面得到了充分的发展，建筑也越建越高。21世纪的高层建筑不断朝着更多层数、更完善的设备与更人性化的功能服务发展，美轮美奂的建筑逐渐成了各大城市的标志，但一些问题也随之产生。高层建筑的振动源多，对于排水的要求很高并且排水量非常大。因此，及时对建筑进行排水便成了当下需要攻克的难题，它对给排水工程的设计、施工方面要求严格，技术也必须及时更新。
关键词：高层建筑；给水排水；优化设计
引言
随着城市建设的快速发展，高层建筑成为了城市建筑中的主要建筑形式，高层建筑在为广大人民群众提供便利生活的同时也为城市给排水工作提出了更高的要求。以往的低层建筑给排水工程的设计相对简单，其虽然在基本理论和设计方法上与高层建筑基本一致，但是也高层建筑层数的增多而有所不同。高层建筑结构相对复杂，层数较高，高度较大，因此，在设计建筑给排水时就要有针对性，符合高层建筑给排水设计的相关要求。
1 高层建筑给水排水工程设计问题
1.1 雨水系统设计中的问题分析
高层建筑的雨水排除是给排水设计中需要重点考虑的问题，阳台雨水和屋面排水的设计尤其重要。一般在设计屋面雨水排除时，会按照重现期一年进行设计，因此如果遭遇了大于设计强度的暴雨灾害时，屋面雨水在管道内就会形成压力流系统；而阳台雨水不会造成管道内的满流情况，其会形成为重力流系统。针对这种情况，如果对阳台雨水和屋面雨水进行混合，而同时排出，那么如果遭遇大于设计标准的暴雨时，雨水管道内就会形成满流，从而导致阳台通过地漏的反水情况。可见，进行阳台与屋面的同时混合排水，其最大缺点就是在遭遇大于设计强度的暴雨时，阳台雨水无法及时排除。但在实际设计中，雨水斗能够承担的汇水面积达不到重现期一年时的允许汇水面积，因此，压力流在雨水管内形成的几率很低，但是其也不能够阻止阳台反水现象，因此，设计时可以将拐弯后的雨水管道的型号做出调整，即放大一号。
1.2 给水方式的选用问题分析
在选择高层建筑给水方式时，首先要确定高层建筑的竖向分区，之后才能够进行给水方式的选择。给水方式的选择需要遵循一定的原则，也就是要以经济合理、技术先进、供水安全等为前提。高层建筑给水可以根据市政管网压力的大小和建筑物的所处位置予以确定。在建筑物的下层建筑中，如地下室、裙房以及附属用房等建筑的供水中，就可以选择市政管网直接供水的方式，其可以起到节约能源、节省基建部分的投资以及运行管理方面的费用等作用。另外，在使用市政管网进行建筑给水时，最重要的就是应该对需要供水的房间的性质和功能以及管网的供水压力进行考虑，务必符合相关要求。如，建筑物的高度低于100m时，通常可以采用市政管网直接供水，而对于建筑的中区和高区则可以采用调速渠进行供水，这也就是高层建筑垂直分区并联供水系统。在各分区内，为减少二次污染的产生以及稳定水压，可以设置减压阀进行局部的压力调整，此方法不需要设置高位水箱，也是目前众多选择中，效果较好的供水方式之一。
2 高层建筑给水排水设计优化
2.1 给水方式优化
2.1.1 高位水箱给水方式
高位水箱的供水方式其实就是通过设在水泵房内的离心泵，经过加压将市政管网内的水或是蓄水池内的水提升至高位水箱中，再由水箱通过自重或者稳压设备分配至配水管网中。高位水箱所起到的作用就是存储调节本区域的用水量及稳压。高位水箱的供水方式具有一定的优缺点，其中优点为：a.水箱内可储备一定水量，供水相对安全可靠；b.水泵的启动次数较少，效率较高；c.水压稳定；d.设备材料及运行费用较低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其缺点有：a.水质很容易受到污染；b.建筑结构荷载的增加导致了投资的成本增加；c.水箱占用了一定的建筑面积；d.水箱进水时，将产生噪声和振动。
2.1.2 减压分区给水方式
减压分区给水主要依靠减压阀或各区的减压水箱运行以达到减压的目的。在设备运行时，水泵直接将水送入顶层水箱，各区分别设置水箱，各区之间也可设置减压阀，上区水箱向下区供水，此过程水箱之间可自行减压或依靠减压阀减压，各区便不再单独设置水箱，不再像高位水箱给水方式占用建筑面积。它供水可靠，它的机器设备和管道系统简便，节约了投资与维护成本。减压阀的应用有利有弊，比如下区供水压力较小，增加了水泵能源的消耗。在实际情况中可采用一些可调式的减压阀。
2.2 节水龙头的设计
高层建筑给排水关系到人们的生产和生活，在如今水资源日益紧缺的背景下，做好高层建筑的给排水节能设计正当其时。节水与阀门的质量和型号等有密切关系，所以在对高层建筑进行给排水节能设计时，要关注于节水阀门的选择。在水压相同的情况下，节水龙头相对于普通龙头更能够减少水的流失，减少浪费。高层建筑给排水的节能要从高层建筑给排水工程特点、给水方式、水设计、节能设计等方面认真研究和实践，为人们设计出更新、更好的建筑，从而从根本上确保节水设计取得成效。
2.3 根据实际情况合理设置控制阀门
控制阀门安装在建筑底层是对排水系统的优化，使排水系统的能力提升。设计方法是在给排水管道末端设计独立的阀门，便于出现异常问题时可以及时关掉对应的阀门，避免出现较大范围的影响。但是在排水管末端安装阀门的做法也存在一定的局限性，为了更好的排除建筑内的存水，可以将阀门安装在建筑的底层。通过阀门对建筑整体控制，可以提高建筑排水能力。如果出现连续的大雨，建筑给排水管道可能堵塞或大量积水，无法有效的排除积水，因此就可以操作底层的控制阀门，使污水尽快排除，避免对建筑造成不良影响。此外，底层安装控制阀门对系统进行控制，可以避免对居民的打扰。
2.4 给水排水设计
优化在给水系统中，经验告诉我们分建水池并且共用吸水管可以有效地提高地下建筑面积的利用率、降低投资成本。要从根本上解决生活用水的污染问题，可以将生活贮水池与消防贮水池单独设置。此时消防泵排水可直接回到消防贮水池中，利用水池中的储水来消耗能量，节约了水量的开销。与此类似也可将生活污水与雨水分流排放，生产严重的污废水单独收集处理后再排放。在实际施工过程中，为了保证地下室车库的车位，设备房通常位于不规则的地段。对于铺设的管道，在高层建筑布置排水管道时要保证尽量不变形，以最短的距离将污水从室内排出。在铺设管道时，各管道之间要留有一定距离，管道距墙也同样如此。排水立管与排出管端的连接最好采用两个45°的弯头或弯曲半径大于4倍管径的90°弯头。此外，排水系统还需设置与大气相通的通气管，以平衡管内气压。一般采取以下几种通气方式：结合通气管、专用通气管、伸顶通气管、主通气管、副通气立管、结合通气管、专用通气管、环形通气管、器具通气管。
结束语
建筑工程项目中，给水排水设计属于重要环节之一，同时也是人们日常生活主要保障。因为给水排水设计过程中，一旦出现设计不准确，则会对直接影响人们生活质量，所以，在建筑设计过程中，设计人员应尽可能避免设计环节出现任何问题，根据工程实际情况，对各设计环节进行不断优化和加强，或者通过管道材质的合理选择、优化给水管道的设计等措施，改善其设计整体水平的同时，促使建筑使用性能得到全面提高。
参考文献：
[1] 刘海涛.建筑给排水设计中的常见问题及解决对策探讨[J].科技创新与应用，2014（4）：121-121.
[2] 周学桃.浅谈建筑给排水设计存在的问题与优化对策[J].中国新技术新产品，2013（3）：253~255.
论文作者:孟波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/3
标签：水箱论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 给排水论文; 雨水论文; 管道论文; 方式论文; 《基层建设》2017年第27期论文;