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摘要：在设计高层建筑给水排水的时候，供水、排水、热水、消防用水等对用水点有特定的要求，这就给给水排水系统的设计带来了很大的压力。如今，设计高层建筑给水排水系统的过程中主要问题是怎样合理的分配给水点，有效的缓解压力。笔者在本文中首先总述了高层建筑给水排水的设计供水，然后探讨了高层建筑给排水给水方式，最后研究了给水排水设计优化的措施。以期进一步提升国内高层建筑给水排水系统的设计水平和质量。
关键词：给水排水设计；高层建筑；优化分析
1 前言
随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。进入 2 1 世纪以来，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展、高层建筑成为了现代化大都市的一种标志。高层建筑不同于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点。因此，对建筑给排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求，所以必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好情况，满足各类高层建筑的功能要求。
2 高层建筑给水排水工程的特点
随着建筑技术的提高，高层建筑愈来愈多，除了高度的增加以外，高层建筑还存在着振动源较多，给水安全可靠要求较高和排水量较大等特点，这些特点对高层建筑给水排水工程的设计方案提出了更高的要求。从相关研究和实践经验来看，认识高层建筑的给水排水工程的特点是进行科学设计的前提，笔者将其特点总结如下。
2.1 静水压力大
静水压力大是高层建筑给水系统、热水系统和消防系统的特点，正因为静水压力大，如果不分区，不仅使用不便，震动噪音大，设备能耗高，浪费水资源，还容易导致给水系统的管道及配件因此被破坏。从这个特点出发，给水系统必须进行科学、合理的竖向分区，目的在于合理有效地降低静水压力，确保系统运行的安全可靠。
2.2 消防安全要求高
高层建筑消防系统的安全可靠性要求比多层建筑的更严格，是高层建筑给水系统的又一个特点，这是因为高层建筑通常是多功能、综合性建筑，所以可引发火灾的因素比较多。众多的消防实例告诉我们，高层建筑一旦出现火情，火势的蔓延速度相当快，火灾的危险性大，扑救的难度高。另外，我国目前各地区的消防设备能力水平不一，导致高层建筑在发生火灾时扑救的难度比较大，基于这些因素，在高层建筑的消防给水系统设置上必须立足于自救。
2.3 瞬间给水、排水量大
从高层建筑的建筑标准来看，高层建筑中使用给水排水设备的人数众多，导致瞬间很大的给水量和排水量，所以在实际使用的过程中，如果给水系统出现停水或者是排水系统出现管道堵塞等等事故，影响的范围会很大。
从这一特点出发，高层建筑的给水排水系统设计时技术措施必须合理可靠，确保给水排水系统的通畅。
2.4 排水量大、管道长
高层建筑功能多，排水量大，管道复杂，而且管道中的压力存在较大程度的波动。从提高高层建筑排水系统的排水能力要求出发，保证水封不被破坏，就必须稳定管道的压力，排水系统应设置完善的通气管系统，或是采用新型的螺旋消音单立管系统。除此之外，排水系统中采用的排水管道的材料应具有较高的机械强度，采用柔性接口。
2.5 容易产生振动和噪声
高层建筑的动力设备多，给排水管线长，容易产生噪声和振动。所以，在高层建筑给水排水系统设计时必须采取设备和管道的减少振动和防止噪音的技术措施。
2.6 建筑给水排水设计时需注意的问题
在对高层建筑给排水系统进行设计的过程中，设计人员要把协调工作做好，协调好各方面的关系。如，对卫生技术标准进行设计的时候，我们要把具体的施工要求向建筑人员讲解，让他们有必要的施工技能；对室内排水进行设计的时候，要以排水设计标准为基础，把具体的流程详细的列出。国内城市化建设在不断推进，建筑行业因此迎来发展的繁荣时期，这也让高层建筑给排水系统在设计和施工要求上显著地提升。由于高层建筑具有较为严格的防火设计要求。设计人员设计的过程中应该重视各环节之间的衔接问题，保障设计的给排水系统科学、健全，对防火环节的设计要给以重视。如，以建筑的实际情况设置防火套管。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，设计人员对住户的需求也要满足，把卫生间和阳台之间的地漏设计好，让排水系统的严密性有保障。
3 高层建筑给水排水设计
3.1 生活给水系统
由于高层建筑物总高度较大，仅靠室外管网的供水压力，通常无法满足较高楼层用水点的水压要求，工程中一般采用增压设备辅助供水，以产生更大的水压，如果给水系统不进行竖向分区，则底层卫生器具将承受较大的静水压力，从而带来一系列的问题。因此，对高层建筑应实行分区供水，保证给水系统的顺利进行。在给水方式上，各个地方应该根据自己地区的实际情况和不同要求选择适合的给水方式，通常包括高位水箱给水、气压罐给水、变频泵无箱给水、减压分区给水等几种方式。
3.2 生活热水系统
热水供应技术是建筑给水排水技术的薄弱环节，但是近年来由于建筑标准的提高，热水供应工程的普及，热水供应技术也有极其明显的发展。水的加热方式有直接加热和间接换热。在采用热水锅炉加热设备中，主要有燃气热水锅炉、燃油热水锅炉，从总体上讲一次换热的效率要高于二次换热的效率。高层建筑的热水供应系统主要有局部热水供应系统和集中热水供应系统，根据建筑标准要求的高低选择适合自己的生活热水供应系统。在生活热水供应系统设计中我们还应该注意以下问题：
①水垢问题。
热水供应系统结垢是个严重问题，一般常用措施是软化、控制热水温度和用磁水器。国内很多建筑采用软化法，但水的软化处理中，再生需要大量的盐，运行费用高，管理也比较麻烦。热水温度一般控制在40℃ ~ 60℃之间为宜（以此为依据，选热交换器和管道）。用磁水器，属物理处理法，主要是使水垢松软，容易打散。
②热水循环水泵的承压问题。
当热交换器设置在高层建筑物底层使循环水泵承受的静压很大，因此一般水泵的泵壳强度和密封性能常常不能满足要求，需要专门订货。
③排气问题。
高层建筑中当热水加热设备设置在底层，向上供水时，下部压力高，向上逐步减压，因而溶于水中的气体也随着压力变小而逐步的分离、析出，因此高层建筑的热水系统排气很重要。在上行下给式系统中，气体容易在管网最高处集聚，妨碍热水循环。要在配水管最高处设置排气装置，而且热水管道的布置不能形成凸凹形，横管要有>0.003 的坡度。
④体积膨胀问题.
冷水加热体积膨胀，为了保证系统内压力正常，必须要设置膨胀管或释压安全阀，通常高层建筑热水系统中设置膨胀管，以保证系统压力平衡。一方面可使热水系统安全运转，一方面起排气作 用。
3.3 消防给水系统
由于高层建筑的特点，使得高层建筑的消防问题显得非常重要。
①消防栓给水系统.
建筑灭火设计已成为建筑给水排水的重要部分。在消火栓给水系统中更注重扑救初期火灾，系统中常采用稳压泵保持系统的常高压。增设小口径自救式水枪，提供给非消防专业人员使用，以便自救。在分区中可采用减压阀、多出口水泵、稳压阀，以保证消火栓的水压和出水量。为保证灭火设置能及时投入运行，加强工作泵和备用泵的自动切换装置。
②自动喷水灭火系统.
近年来我国确立了以消火栓给水系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主过渡的原则。高层、超高层以及大规模工业建筑发展，加强了自动喷水灭火技术的应用。
排水系统一般有卫生器具或者生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备局部处理构筑物组成。在排水管道的设置上，应该不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制，排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济、技术比较。在管道的铺设上，应该：首先，管道之间、管道与墙之间要有一定的间距，管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞；其次，排水立管与排除管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于 4 倍管径的90°度弯头。
4 总 结
随着高层建筑的逐渐增多，给水排水设计要求也随之增加，优化给水排水设计方案是适应和推动高层建筑发展的需要，亦是高层建筑给水排水技术进步的需要，本文所述仅仅是高层建筑给水排水领域的一小步而已，目的在于抛砖引玉，望更多的设计工作者进一步探索、丰富、完善和发展。
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[5]建筑给排水设计规范.GBJ15-88；[S]，北京：中国建筑工业出版社
论文作者:李金
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/9
标签：高层建筑论文; 系统论文; 热水论文; 给水排水论文; 建筑论文; 水压论文; 排水系统论文; 《基层建设》2016年11期论文;