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摘要：伴随着建筑行业的高速发展，高层建筑给排水作为高层建筑的重要组成部分，其技术的先进性和适用性需要得到快步的提升，以适应建筑行业的发展需求。本文针对高层建筑的给排水设计进行相关的论述。
关键词：高层建筑；给排水设计
对于高层建筑而言，由于建筑物内活动人数较多，为保障活动人群的卫生和防火安全，给排水系统在设计过程中需制定较高的标准。由于建筑物的高度的影响，建筑物内的高低层静水压需严格控制。高层建筑的功能具有多样性，建筑形式多样化，同时高层建筑的人群疏散较为困难，多种因素致使建筑物内发生火灾的概率相应增大，所以高层建筑的消防给水系统要求更为严格，设计更为复杂。高层建筑屋内空调、电气、给排水等多种线路并存，所以在给排水设计过程中需做到各系统安排的科学与合理。在高层建筑的给排水系统设计过程中需考虑到地震、沉降等多种外在因素的影响，因而设计中需明确施工技术、工艺以及所选材料的性能，以保障施工过程的安全，施工成品的合格。
一、高层建筑给水系统类别
高层建筑的性质、高度以及建筑物内的设施水平是影响给水系统选取的主要因素，在保障不影响原有建筑物的基础上，需合理选取高层建筑的给水方式。
高位水箱供水方式是高层建筑给水系统的一种形式，由水泵和水箱组成，水泵可采用恒速泵，高位水箱有利于调节本区的水量，并且对于水压能够进行有效的控制。高层建筑中设置水箱，能够有效的加强建筑物内供水的稳定，预防停电等偶然因素致使建筑物内立即停水。然而水箱的自重加大了建筑物的荷载，同时储存在水箱内的水易受到二次污染。
高层建筑的给水方式还包括气压罐供水方式，是由离心水泵和气压罐组成给水系统。气压罐供水方式能够稳定管网系统的压力，为需水点供水，离心水泵在管网内压力降到最小工作压力时启动供水，当管网内压力达到最大工作压力时停止工作。当高层建筑无法承担水箱荷载，或者建筑物处于地震带的情况时，选取气压罐供水方式较为合适。采用气压罐供水方式时，给水系统便于管理，能够更大程度地进行自动控制，同时管内水质较水箱而言较为优质。然而，气压罐供水方式会随着系统的运转使用产生压力不稳定变化的情况，同时气压罐本身的容水量较小，水泵的频繁使用影响水泵的使用寿命，从而致使气压罐供水系统供水成本高，可靠性差。
目前高层建筑中普遍采用的一种给水方式是变频调速水泵供水，由加装变频调速控制装置的水泵组成。相较于前两种供水系统，变频调速水泵供水系统更加节省能源，避免了建筑物的荷载增加，而且有利于保障供水的水质安全，然而其本身设备费用较高，对于安装环境要求较强，受外界电的因素干扰几率大。
二、高层建筑生活给水系统设计
高层建筑由于其高度、层数、功能性和给排水要求的因素影响，在设计给排水系统时，应合理的选取设备放置位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高层建筑一般会设置专门的设备层或设备平台，给排水设备可设置于设备层之中或设备平台上。高层建筑因为建筑高度较高，要进行竖向分区设计，《建筑给水排水设计规范》中条文说明的解释是“分区供水的目的不仅为了防止损坏给水配件，同时可避免过高的供水压力造成用水不必要的浪费”。一般，每个分区设置一组变频调压设备；每个分区的下面几层因为静水压过高，要设置减压阀或调压装置。
三、高层建筑消防给水系统设计
为保障高层建筑的消防用水的需求，需根据相关规范与要求选取符合建筑物本身性质的消防用水量，为建筑物的给排水设计者提供重要依据。高层建筑的消防给水系统需具备自救的效果，能够有效地及时控制火势的蔓延，并且迅速扑灭火灾。作为高层建筑的主要消防系统，消火栓给水系统必须满足各层的消防用水量和水压的相关要求。建筑物屋顶设置消防用水储备水箱，并且储水量满足初期扑灭火灾的要求。由于储水箱内水压较小，所以可以采取外在设备加压的方式进行加压，可以安装稳压泵或者气压罐进行加压。采用全自动恒压变量给水设备，能够节省设备的占地面积，同时设备的安装便捷，具备更强的可靠性，从而保障火灾发生时能够提供符合要求的水量和水压。
高层建筑的消防给水系统一般还需设置自动喷水灭火系统，能够有效地保障灭火效果，增大灭火的喷水覆盖范围，有较强的及时性。高层建筑内部各种功能房间较多，为保障消防给水系统的布设符合相关规范的规定，在高层建筑的走廓、厨房、餐厅、舞厅、各种办公室、会议室等均应装洒水喷头，当发生火灾时，高层建筑内各部位能够及时洒水灭火，控制火势蔓延。自动喷水灭火系统在目前的社会发展中应用较为广泛，安装技术相对成熟，同时，因其本身构造简单，投资成本相对较低，由于其洒水覆盖面积广，所以灭火效率大大增加。在自动喷水灭火系统的设计过程中，在保障灭火要求符合相关规定的前提下，尽可能的减少能源的消耗，可以选择控制上层水流速的方法而缓解水泵的用电量，以求节约能源。
高层建筑由于其自身的高度和层数的限制，致使室外给水系统无法满足高层建筑的消防用水量和水压，由于市政给水的压力不足，为满足超高层建筑的消防用水要求，应设置消防水池。根据建筑物用途性质的不同，消防水池的储水量也有不同要求，其中重要高层建筑需储存3小时的消防用水，其他高层建筑需储存2小时的消防用水。高层建筑消防给水系统设计过程中，需强调说明消防水池施做消防车取水口，同时，取水口的位置应符合相关规范的要求，即取水口与被保护建筑物的外墙距离不宜小于15m，并不宜大于100m。
四、高层建筑给排水系统存在的问题
目前，随着建筑行业的发展和土地资源的日益减少，高层建筑逐渐增多，而为适应和满足高层建筑的给排水系统的要求，高层建筑给排水设备与技术需做到更大的发展，然而目前高层建筑给排水技术仍然存在很多问题需要解决。
高层建筑给排水技术目前为止还不够完善，日常的维护管理受很多因素的限制，给排水系统的集中控制或者自动化控制技术还无法完全实现。在能源日益紧缺的情况下，节约水资源和能源的给排水设备还有待研究与创新，在高层建筑给排水系统设计的过程中，应重点考虑能源的节约。高层建筑给排水系统对于水压的控住目前无法做到尽善尽美，所以需加大力度研究新型稳压设备。目前高层建筑的给排水系统设备大多由多种设备共同组成，这种情况下，对于能源和场地占用都是一种浪费，所以，应加大力度研究一体式的给排水设备，同时尽可能的做到体型小、质量小，并且节约能源。高层建筑给排水系统的设置，管道是重要组成部分，在日后应研制开发新型技术材料管道，以保障高层建筑及排水系统的全方位的要求得以满足。
五、高层建筑排水系统设计
高层建筑污水在排水立管中以水、气两相流的形式不稳定的流动，而且由于高层建筑的排水立管长、水量大、流速高的特点，极易引起管内气压的波动，造成水塞，致使卫生器具溢水，水封遭到破坏。因此，高层建筑的通气系统是影响排水系统优劣的重要因素。在高层建筑排水系统设计过程中，高于地面的卫生器具和排水设备的排水应重力排入室外排水管网，而低于地面卫生器具和排水设备的排水应重力排入集水坑，然后提升排至管网室外。高于10层的建筑，底层卫生器具应单独设置排出管或排入提升系统，高于20层建筑，将2至3层卫生器具设置立管单独排出。高层建筑的雨水系统与生活污水系统宜分流排出。地下车库宜设置带有格栅的地沟，并设置连接地沟的排水管。
综上所述，高层建筑自身的高度大，层数多，功能性强，所以在高层建筑给排水系统的设计过程中，应以高层建筑自身特点为基础，选取适合高层建筑的合理给排水系统方式，同时，需考虑到给排水方式的施工便捷性，占地面积，消耗水资源情况，消耗电能情况都做到最优化。高层建筑给排水系统的设计过程中，应尽可能的实现给排水系统的集中管理，给排水系统能够做到自动化控制。高层建筑的消防给排水系统是高层建筑给排水系统设计的重要环节，需重点考虑到发生火灾时，消防设施能够及时扑灭火灾或延缓火势的蔓延。高层建筑的排水系统的设置，同样需满足相关规范的要求。高层建筑给排水系统技术目前仍然存在很多问题需要解决或改善，需加大给排水技术和设备的研发与探究，以满足高层建筑的发展趋势。
参考文献：
[1]孙晋方.高层建筑给排水消防设计关键技术探究[J].居业，2005（06）:34-36
[2]杨羽.高层建筑给排水消防设计方法探究[J].现代装饰（理论），2014（12）：114
论文作者:潘鹏飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/15
标签：高层建筑论文; 给排水论文; 系统论文; 建筑物论文; 设备论文; 气压论文; 水压论文; 《建筑学研究前沿》2017年第9期论文;