摘要：随着我国经济事业的繁荣发展，建筑领域对高层建筑的研究越来越深入。建筑工程本身是一项复杂而又综合的建设工程，高层建筑的设计施工更是难上加难。作为建筑设备工程最基本的组成，给排水工程对高层建筑的建设质量和使用质量具有重要的影响。鉴于此，本文主要探讨了高层建筑给排水工程建设的特点，并在其基础上深入探讨了给水系统的设计要点。
关键词：高层建筑；给排水设计特点；给水系统设计要点
前言：高层建筑与普通的低层建筑在功能性、复杂性和现实需求等方面存在非常显著的不同。对比低层建筑设计特点，高层建筑的给排水系统特点更加鲜明，且给水系统的设计要点更加精细化，人们对给排水设计和施工的要求也更高，这就使得高层建筑给排水系统工程建设面临更多的问题。因此，本文对高层建筑给排水特点和给水系统设计要点的思考具有非常重要的现实价值。
一、高层建筑给排水工程建设的特点
（一）供水系统要实施竖向分区，降低系统的供水压力
静水压力大是高层建筑供水系统非常突出的特点，采用合理的竖向分区方式可以有效降低系统的供水压力，保障供水系统的安全运行。在供水系统建设中，如果不采用竖向分区方式或采用不合理的单区供水方式都会影响到给水系统的功能性和运行可靠性，进而影响到居民的用水需求和水资源的利用效率。值得注意的是，如果针对高层建筑采用一个区的给水系统设计，会使得管道在较大静水压力作用下受到破坏，使其使用寿命降低。此外，建筑底部和顶部的出水流量会呈现出两级分化的状态，使底部水资源浪费严重，顶部水压不足，甚至会出现负压抽吸等现象[1]。
（二）消防系统供水要满足更高需求
高层建筑给排水系统设计的重点和难点主要表现在消防系统的供水设计上。由于高层建筑本身伴随的风险系数较高，容易引起火灾的因素较多，且在火灾的扑救过程中还会受到诸多复杂障碍物的约束，从而使得高层建筑对消防系统供水设计提出了更高的要求。因此，为了提高高层建筑消防系统的保护作用，一方面要保证消防系统的供水方式多元，供水量充足。另一方面要设置具有自动报警和自动启动功能的灭火设备，使得高层建筑的消防系统具备有效的自救功能。
（三）采用优质的排水管道材料，强化排水系统设计，缓解系统压力
排水量大，管道长、管道中压力波动大是高层建筑排水系统设计所需应对的首要问题。因此，在进行高层建筑排水系统的设计时，要采用优质的排水管道材料，保证管道的抗冲击性和强度。此外，采用新型的单立管排水系统也是十分必要的。新型排水系统在功能上更加强大，压力自动缓解能力更强，可以有效应对高层建筑排水系统运行中可能发生的突发问题。由此可见，高层建筑给排水系统的建设特点十分鲜明[2]。
二、高层建筑给水系统设计要点分析
（一）给水管网的布置方式
鉴于高层建筑的用水量较大且涉及到的用水设备种类和数量较多，要特别注意给水管网的布置方式。一般情况下，采用环状布置方式可以提高供水系统运行的可靠性，也会在一定程度上降低意外断水时的影响范围。具体而言，环状管网布置方式的特点主要表现为，在专用的管道竖井内敷设竖直干管，在专用的管道层或技术层内布置水平干管。由于高层建筑给水系统的设计需要考虑到多个用水点，且要尽可能的保证水质，达到节能和维护管道安全等要求。因此，在进行给水管网的布置时要综合考虑建筑环境和用水量，合理设置管网接口，提高给水管网布置方式的科学性和实用性。
（二）高层建筑的给水方式
按照高层建筑不同竖直分区的用水需求不同，采用适用性较强的给水方式是十分必要的。在供水系统的设计过程中，选择合理的给水方式可以在某种程度上决定供水系统整体的可靠性，进而确保高层建筑的不同用水需求均得到满足。一般情况下，为了稳定系统压力，调节建筑物不同用水点的用水量，会选择高位水箱供水。基于高位水箱的给水方式，其设备组成较为简单，主要包括水箱和离心泵，布置方式较为灵活，既可以串并联，如图1和图2所示，也可以进行减压水箱和减压阀布置。但是，不同的布置方式会存在明显的优缺点，具体采用哪一种布置方式要结合实际的设计环境和现实需求。例如，高位水箱并联给水方式有助于保持各区给水系统的独立性，实现集中控制和分散管理相统一，进而保证系统运行的可靠性。但是，这种给水方式也存在相应的缺点，例如经济性较低，系统所涉及的维护设备数量较多，难以保证维护效率。与高位水箱并联给水方式作用效果相反，高位水箱串联给水方式具有良好的经济性，但缺乏有效的维护管理方式，当某一分区出现供水故障时，其它所有分区均会受到影响。此外，减压水箱和减压阀给水方式也各有利弊，但是从整体上来讲，高压水箱给水方式的实用性能较强，经过合理设计以后可以满足高层建筑给水系统建设的需求[3]。
图1 高压水箱串联给水方式 图2 高压水箱并联给水方式
无水箱给水方式引入了变频设备，可以直接根据用水量需求的不同，自动调节水泵的转速，进而满足给水需求。但是，这种给水方式要以系统压力恒定为前提，在设计和引用过程中存在一定的局限性，且这种给水方式会使水泵长时间处于高效率的工作状态下，使水泵的使用寿命受到影响。另外，变频设备对电力的依赖性太强，停电状态下会自动伴随停水，给用户用水带来麻烦。当设备一旦出现问题，还会面临昂贵的维修费用。由此可见，无水箱给水方式在变频设备的功能上还需要进一步优化。
（三）高层建筑消防给水系统的设计要点
区域集中消防给水和独立消防给水是高层建筑消防给水系统的设计要点。其中，区域集中消防给水系统的设计将储水池和水泵设置在一起，通过室外消防系统管网对内进行合理分配。由于集中系统的设备数量较少，更便于维护和管理，但是难以保障供水的安全性。相反，独立消防给水系统可以保证供水的可靠性，但是由于设备数量较多，布置地点分散，会增加一定的管理难度。
结论：综上所述，高层建筑给排水系统的设计要结合建筑环境和用水需求，保证各项设计要点均可以得到有效的优化，进而保障系统在满足使用要求的同时，还能保证经济性和节能效果。
参考文献：
[1]童海刚.高层建筑给排水系统设计要点探究[J].科技展望,2014,(09):105.
[2]钱玲.高层建筑的消防给水系统设计[J].泰州职业技术学院学报,2013,13(02):72-75.
[3]费广成.高层建筑给排水特点及给水系统设计要点[J].城市建筑,2013,(02):163+166.
论文作者:李红霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
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