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摘要：建筑随着层数增多、高度大、结构复杂而使得给排水工程设计具有更高难度，设计注意的事项也相应增多，本文结合高层建筑给排水工程设计实例进行探讨。由于城市的给排水工程与居民的日常生活有着密切的关系，因此作为高层建筑给排水工程设施的重要组成部分，给排水工程有着非常重要的作用。
关键词：民用建筑；给排水；设计策略
前言：民用建筑给排水工程是建筑工程中的一个有机组成部分，其施工质量的优劣直接影响着建筑工程的质量。工程质量不高，轻者给人们的生活带来许多不便和烦恼，重者影响建筑物使用寿命并浪费能源。
一、工程概况
某住宅小区内共有18栋楼，其中18层的高层商住楼有5栋、10层的商住楼有5栋、其余8栋均为10层的住宅楼。18层的高层商住楼建筑高度达到65m，而且设有二层地下室，底层局部为商业服务网点用房、物管用房，主要用作停车库。
二、高层建筑给水设计要点
2.1高层建筑给水系统竖向分区。当建筑高度达某一高度时，给水系统需作竖向分区。合理的确定给水系统的竖向分区，是进行高层建筑给水系统设计的前提。分区压力值选定过高，仍会造成低层处配水点压力大、流量多、噪声大、用水器材损坏等后果。分区压力值选定过小，又会使分区数量增多，势必增加给水设备、管道的工程造价及维修管理工作等。因此，高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求、管材质量、卫生器具配件所能承受的工作压力，结合建筑层数合理划分。当市政管网压力具有一定资用水头，其压力能满足高层建筑下面几层，如地下室、裙房及附属建筑用水需要，为节省能源和基建投资与运行管理费用，在对给水系统进行分区时，根据市政管网压力．建筑的下几层可采用市政给水管网直接供水；
2.2高层建筑给水方式。在高层建筑竖向分区确定后，就要对给水方式进行选择。高层建筑给水方式有：高位水箱给水方式、气压罐给水方式和无水箱给水方式。给水方式选择应以经济合理、技术先近、供水安全可靠为原则；
2.3最高日用水量考虑。对于综合性建筑，如建筑的上部为住宅、下层为商店的商住楼，办公、会场和宴会厅等组合在一起的大会堂，旅馆、商店和营业餐厅等在一起的大型宾馆等，应分别按不同建筑的用水量定额计算各自的最高日生活用水量，然后将同时用水量叠加，取最大一组用水量为整个建筑的最高日用水量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本小区总的设计用水量为：最高日用水量200m3/d；最大小时用水量20m3/d。根据甲方市政给水压力（约0.30Pa），本子项住宅部分给水系统竖向分为3个区。低区为地下室~4层，中区为5层~16层，高区为17层~28层，中、高区分别由两套变频恒压给水装置供水，其中5层~10层、17层~22层设干管减压阀减压供水。一层商铺由市政管网直接供水，并设专用商业总水表。生活水箱、变频恒压给水装置均设于地下室生活泵房内，二次加压供水采用紫外线消毒装置进行消毒、杀菌。另外，考虑到消防需要，本小区室内消火栓系统采用区域性的临时高压制消防体系，集中设置消防加压系统。
结合本工程定性为纯住宅，室内消火栓消防用水量为20L/s，室外消火栓消防用水量为15L/s，火灾延续时间为2小时。室内消火栓系统竖向分为2个区：地下室~5层为低区，6层~34层为高区，高、低区共用一套消火栓泵，低区经减压阀减压后供水。室内消火栓管网布置成环状，消防水泵有两条出水管与高区环网相连，室外设二组水泵接合器与高区环网相连。室内消防水池（有效400m3）、消防水池设有消防取水口。消防水池设置在地下一层，保证消防车的取水口高度不大于6m。屋顶消防水箱设于C单元屋顶，有效容积18m3，箱底标高84.60m，不能满足小区最不利消火栓栓口静压0.07MPa，在地下室泵房设置增压稳压设施。在室外给水环网上设室外消火栓。
三、高层民用建筑排水设计要点
鉴于高层建筑排水管道的设计基本参数、计算公式、计算方法与一般多层建筑的设计计算基本相同，其计算结果应能确定出排水管网各管段的管径、横向管道的坡度，从及各控制点的标高。
3.1高层建筑的排水定额与多层建筑的排水定额相同，其中其定额有两个，—个是以每人每日为标准，另一个是以卫生器具为标难。每人每日的污水量和时变化系数与气候、建筑物内卫生设备完善程度等有关。因建筑内部给水量散失较少，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水量计算方法相同，计算结果主要用来设计污水泵、化粪池等；
3.2设计秒流量。高层建筑内排水管道的设计流量是确定各段管径的依据。因此，排水设计流量的确定应符合建筑内部排水规律。高层建筑内排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长的特点。建筑内每昼夜、每小时的排水量都是不均匀的。与给水相同，为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全排放，排水设计流量应为建筑内部的最大排水瞬时流量，称为设计秒流量；
3.2.1计算设计秒流量
（1）计算平时出流概率 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，按下面公式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
式中U0--生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率，%。 qd--最高用水日的用水定额，按上述公式取； m--每户用水人数； Kh--小时变化系数； Ng-用户设置的卫生器具给水当量数； T--用水时数，h； 0.2--个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。
（2）计算同时出流概率
根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按下面公式计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：
式中 U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率 ac--对应于U0的系数， Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数。
计算设计秒流量
（3） 根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下面公式计算得计算管段的设计秒流量：
式中 qg-计算管段的设计秒流量，L/s。
3.3排水横管的水力计算。
一是排水横管设在建筑外墙上，一般为建筑背立面，卫生间坐便器采用后出水式，地漏采用侧墙式。此种敷设方式完全将排水管隔离在室外，室内空间洁净，但对建筑专业考虑卫生间的位置及内部洁具的布置要求较高。二是排水横管敷设在卫生间内侧的地面上。此种管道布置方式可结合毛坯房的要求，在排水立管留出接卫生器具的三通口，由住户自己根据需要敷设排水管并决定卫生间的大小。排水横管也可隐蔽起来，但要较地面高出20mm左右。此种管道布置方式坐便器只能使用后出水，地漏采用侧排水地漏。上述两种管道布置方式都要求使用侧墙地漏，在实际使用中普遍反映存在臭气易外逸和污水返溢的缺点。三是采用下沉式卫生间，排水横管敷设在填渣层内。所谓下沉式卫生间就是卫生间结构板下降一定高度，一般≥30mm，下沉部分用焦碴充填。坐便器采用后排水式，地漏采用多通道直埋式地漏，管道（包括给水及热水管）均埋设在填层中，管道维修只在本层进行，不影响下户人家。四是排水管走在下层的板顶。此种方式在以往的住宅中用的最多，管道可通过在下层做吊顶进行暗装。此种方式的优点是管道维修方便，最不利的问题是管道维修影响下层住户。
对于横管和连接多个卫生器具的横支管，应逐段计算各管段的排水设计秒流量，通过水力计算各管段的排水设计秒流量，通过水力计算来确定各管段的管径和坡度。与—般多层建筑相同，横管按明渠均匀流公式计算；
论文作者:李坤权
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第19期
论文发表时间:2019/4/15
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