关键词：高层建筑，给排水系统，设计及施工
1 引言
高层建筑的运营和使用是一个系统化的工程，是由多组模块相互耦合而成的，其中给排水是一个比较重要的组成部分。但相对于高度较低、规模单一的建筑而言，高层建筑的给排水系统显然更加复杂，它包括给水、调控、远转、各种管道以及排水等多个系统。本文从宏观层面上对高层建筑给排水设计及施工理念进行分析，重点是对给排水系统管道的施工进行分析。通过文中的讨论，以其对高层建筑给排水系统设计及现场施工带来一定的帮助。
2 高层建筑给排水系统的组成
对于一个完整的高层建筑给排水系统而言，其组成包括生活中所有用水来源以及排水渠道，并且还应包含在整个用水过程中的各种调控、管理系统。
在进行高层建筑给排水系统的设计过程中，首先要进行合理的计算得到给水排水系统的最大通过量，进而对管道的布置和铺设施工进行规划。
3 高层建筑给水系统的设计及施工
3.1 高层建筑最大用水量
最大用水量分析是高层建筑给水系统的设计的基础，在进行积水系统设计之前必须进行建筑最大用水量的计算。建筑内用水方式较多，文中只以生活用水为例。最大生活用水量包括两个方面，一是最高日用水量，二是最大小时用水量。
3.2 高层建筑给水方式及管道阀门选择
当用水量计算完成之后，就要对给水系统的方式进行设计。通常来说，当高层建筑不超过100m时，建筑给水系统应该整体设计为垂直分区并联供水或者分区减压供水方式。而对于建筑高度大于100m的高层建筑，其给水系统应该设计为垂直串联供水方式。对于更高的建筑，则需要通过分区加压的方式进行设计，以此来保证给水系统的正常化。
管道阀门作为供水管道设备重要的给水控制渠道，在供水系统的设计中非常重要，在高层建筑的给水系统管道阀门的选择时要遵循三个基本原则。首先，当给水系统需要进行给水流量和给水压力的调节时，应该采用专门的调节阀和截止阀；其次，在给水系统内部一些水泵吸水管等水流阻力要求较小的部分，应该安装闸板阀；第三，对于需要进行双向流动控制的管段上，不能安装或者使用截止阀。
3.3 给水系统管道的布置和铺设
给水系统管道的布置和铺设要求非常严格，特别是对于管道距离的要求都有明确的规定。在建筑外的给水管网，管道外壁与建筑外墙的距离不得小于1m，管道应该布置为环状网络，并且与外部连接的主管道不应少于两条，当某条管道发生故障时，另外的管道供水量不得小于70%流量。同时，给水管道的在空间上的布置应该处于热水、热力管道与冷冻管道之间，并且各管道的相对距离不得小于0.3m。管道在布置时应该尽量远离配电房、电梯机房等容易发生故障的房间。对于一些耐腐蚀性较差的管道，例如塑料给水管道，不能与具有明火等的设置靠近布置。在高层建筑内的生活给水管道，在与排水管道相对布置时，平行埋设时相对距离不应小于0.5m，较差布置时相对距离不得小于0.15m，并且给水管道应布置于排水管道上方。
对于需要暗埋的给水管道，在布置时应该符合三个要求。首先，管道不能设置在建筑结构层内部；其次，对于主管和立管应分开布置，主管主要布置于吊顶、管井内，而立管主要铺设在楼面的找平层内部；第三，对于楼面找平内的给水管，其外径不得小于25mm，其管材选择应是塑料、金属、塑料复合三种。
4 高层建筑排水系统的设计及施工
4.1 高层建筑最大排水量
高层建筑中，排水管道的设计同样重要。根据建筑最大排水量，把排水最多的生活排水视为计算的主要对象，继而管道的选择和布置将其作为参考。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在排水量的计算中，将排水管的秒流量作为排水量的主要形式。
4.2 高层建筑排水方式及系统组成
对于高层建筑而言，相比给水系统，排水系统的设置较为单一和固定。一般情况下，针对高层建筑用户较多，排水量较大的原因，排水系统宜采用横向分区，如将两个单元划分为统一区，进行统一管理，串联式的设计。一般情况下，排水系统包括卫生洁具、排水管系统、通气管系统、清通设备、抽升设备、室外排水管道以及污水处理设备等。各个设备之间通过相互的组合、连接形成统一的排水系统。
4.3 排水系统管道的布置和铺设
对于建筑物内的排水管道布置，具有明确的要求。卫生器与排水管的连接距离必须最短，尽量减少管道的转弯，排水立管尽量与排水量最大点相连接。室内管道铺设要求非常高，特别对于具有生产工艺和明确的卫生要求的生产厂房内、以及食品和贵重物品存放的仓库等，不能铺设排水管道。同时，排水管道不能铺设在建筑物建设的沉降缝、伸缩缝以及变形缝等变形预留空间等，如果必须穿过这几部分空间，应该采取相应的技术措施。而对于居民生活房间内的排水管道，铺设不能穿越客厅、餐厅以及与卧室相邻的内墙。塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处，当不能避免时，应采取保护措施，并且，塑料排水管应避免布置在热源附近，当不能避免，并导致管道表面受热温度大于60℃时，应采取隔热措施。塑料排水立管与家用灶具边净距不得小于0.4m。
对于居民生活的小区中，其排水管道的设计和规划应该更加重视。在规划时，必须根据小区的地形、整体规划以及排水流向等问题，按照管线距离尽量短、地下埋深尽量小，并且尽可能的自流排除的原则进行排水管道设计和施工，在条件允许、并且经济较为合理的情况下，可以采用真空排水系统作为小区整体排水系统。小区排水管道最小覆土深度应根据道路的行车等级、管材受压强度、地基承载力等因素经计算确定，并应符合下列要求：第一，小区干道和小区组团道路下的管道,其覆土深度不宜小于0.70m；第二，生活污水接户管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上0.15m，且覆土深度不宜小于0.30m。当采用埋地塑料管道时, 排出管埋设深度可不高于土壤冰冻线以上0.50m。
污水系统设计的问题
高层建筑的塔楼污水，雨水立管在裙房吊顶或管道技术夹层内不适合过于集中的汇合。例如，将两室或者两座以上塔楼污水、雨水的立管集中汇合到一根总管中经由裙房排出。此种方法有一个很大的缺点：一旦总管出现损坏需要检修，将会影响很大的面积，降低排水系统的可靠性。因此，污水、雨水不易采用过于集中的方法排出。在不设技术夹层的高层建筑中结构转换层梁的宽度和高度都较标准层大，会影响卫生洁具的布置和污水管的布置。如果按照标准层设计洁具的布置，洁具的排水管就会与转换层梁产生冲突，所以在设计中应特别引起注意。
硬聚氯乙稀（UPVC）管的优点是重量轻，安装快捷、美观，内壁光滑不容易产生堵塞，而且还能节省钢材，广泛应用于污水系统。但是它的耐冲击性能比不上铸铁管，而且由于它的重量轻，产生的噪音也比较大。为了能够克服它的这些缺点，在高层建筑中，污水管在裙房吊顶内或技术夹层拐弯时，从弯头开始改用铸铁管。
5 结语
本文从宏观和微观两个层面出发，整体分析了高层建筑给排水系统的设计和施工。当然文章内容对于高层建筑给排水系统的设计而言并不完整。高层建筑给排水系统的设计是一个非常系统的工程，在具体的设计和施工要根据行业标准和施工规范进行。文章内容是建立在标准和规范的基础上进行分析的，具有一定的实际参考价值。
参考文献
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论文作者:郑煌域
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
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