摘要：随着经济的飞速发展，社会、科学不断地进步，我国城镇化建设不断地加快，土地面积也相应的减少。因此，在城镇化建设中，高楼大厦不断的涌现出来。随之也带来了诸多问题，其中以解决超高层建筑的给排水系统问题尤为重要。本文，针对给排水系统设计在超高层建筑中的应用进行分析、探讨。
关键词：超高层；给水设计；排水设计
引言
超高层是指40层以上或高度100米以上的建筑。随着经济的发展，科学技术的进步。在城镇化建设中，高层建筑在不断增加，居住在高层建筑里的人也随之增加。随之而来的是城镇居民对水的需求量的增大。既然水是人类生存和生活最基础的资源，那么在高层建筑中给排水系统的设计就尤为重要。但目前，超高层给排水设计在民用建筑中的应用面临着诸多问题亟待解决。
一、超高层给排水设计在民用建筑中的应用所面临的问题
1．1高层建筑的给水系统分区不合理
目前，我国高层建筑的给水系统主要采用垂直方向供水。根据垂直供水系统功能的实现，简单的划分了低区与高区，低区一般是从地下河抽取的水，而高区一般是从楼顶的水箱抽取的。在楼层建设时，一般在楼顶设置了水箱，通过收集的雨水给高区的居民供水。因为高区收集的水量有限，需要经常从低区抽水补充，这就要求低区的水压要提高。但过高的水压，会造成低楼层的水量过大、流速较快，容易浪费水资源，而高楼层的水量还是过小、流速较慢，从而导致高楼层供水不足。过高的水压也会影响管道的寿命，增大流水时的噪音，加强了流水与管道之间的摩擦力，容易损伤管道，造成渗漏现象。因此，以上所述的简单的划分高区和低区供水系统是不合理的。
1.2高层建筑的排水系统设计不合理
一般楼层的排水系统分为污水处理系统和雨水处理系统即满足要求，而高层建筑因为楼层较高，排水管较长，流量较大，流速较快，容易造成管内堵塞，尤其是污水还包括粪便污水、生活废水、冷却废水等各种固体杂质。当在气温较高的环境下管内堵塞时，容易形成较冲的异味，溢入室内，破坏室内环境，污染了室内空气，影响了居民生活。在早上和晚上居民的污水排放量增加的高峰期，污水的排放速度也随之增加，伴随污水与排水管之间摩擦力的增加，易造成管壁磨损从而出现漏水的问题。另外，一少部分高层建筑的开发商为了降低工程成本，在室外将雨水管道和污水管道合用，在下雨天时，随着雨水量的增加，管内的雨污水流速会加快，使管道的寿命缩短，更易造成漏水现象。漏水和异味现象的频繁发生，使高层建筑开发商的口碑受到诟病，最主要的是严重影响了居民安居的心情。
二、给水系统的设计
给水系统是由取水、输水、水质处理和配水等设备以一定方式组合而成，是通过管道及辅助设备，按照建筑物和用户的生产、生活及消防要求有组织的将水输送到用水末端的网络。给水系统按用途可分为：1.生活给水系统，要求水质必须达到国家规定的生活饮用水卫生标准；2.各类工业、生产、制造所需要的生产给水系统，其水质和水量的标准根据生产不同的产品而不同；3.消防给水系统，一般是专用的给水系统，对水质的要求不高，但必须满足消防规范对水量和水压的要求。供水方式又可分为：直接从室外管网引水至户内的直接给水方式，但这种系统受直供管网水压的限制，楼层越高，要求水压也越高；间接给水是指室外管网的水通过水箱或加压设备供给室内管网，水的压力和流量基本不受给水管网限制，但要增设水箱、水泵或气压给水设备；竖向分区给水系统，是指沿着建筑物的高度，依次有序的划分供水区域，每个供水区域都具有完备的供水系统。
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综合给水系统的优缺点，根据高层建筑的特征，设计出最符合高层建筑的给水系统是至关重要的。在一般的住宅区，只有生活给水系统和消防给水系统这两个独立的给水系统，为了保障高层建筑里的居民生活和满足消防规范要求，也必须设置生活给水和消防系统。但由于楼层太高，简单的生活给水系统和消防系统不能满足要求，对于居住在较高层的居民，在用水高峰期，经常会遇到水压或水量不足的问题。为了避免这一问题，在高层建筑的给水系统设计中，结合了间接供水方式和竖向分区供水方式来满足要求。根据建筑物的高度和给水管道的承压能力，划定合适的分区，在每个分区设置水箱或升压设备，通过这种方式减少了水流对管道的摩擦，保证管道的正常使用寿命。保证水箱蓄水量充足也是至关重要的，这样能保障每个分区的居民在不同的时刻都能得到充足的水源。
三、排水系统的设计
排水系统是指通过对污废水的收集、输送、处理和排放等设施以一定方式组合成的系统，用以除涝、防渍、防盐的各级排水沟（管）道及建筑物的总称。住宅建筑物的排水系统可分为：因人们的生理状况而排出的污秽，设置粪便污水管道系统；人们在生活时产生的废水，设置生活废水管道；为排除屋面上的雨水和雪水，设置了雨水管道系统。排水系统按排放体制一般分为合流制和分流制，前者为污（废）水和雨水合一的系统，又分为直排式和截流式。直排式是直接收集污水排放水体，截流式是临河建造截流干管，同时在合流干管与截流干管相交前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水处理厂当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，部分污水经溢流井溢出，直接排入水体；分流制为污（废）水和雨水在两个或两个以上管渠排放的系统，有完全分流和不完全分流，完全分流制具有污水排水系统和雨水排水系统；不完全分流制未建雨水排水系统。在分流系统中还可以有污水和洁净废水的独立系统，以便于处理或回用。合流制系统造价低、施工容易，但不利于污水处理和系统管理。分流制系统造价较高，但易于维护，有利于污水处理。排水系统也可分为直接排水管道和虹吸式排水管道，直接排水管道就是不利于任何技术、方法，让水流自然流出。而虹吸式排水是利用液态分子间引力与位差实现的，即利用水柱压力差，使水上升再流到低处，由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一侧流向压力小的一侧，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相等高度，水就会停止流动，利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。
根据排水系统的特征，在为最高层建筑设计排水系统时，采用分流制排水系统较好，即分别设置污水和雨水排水管道。利用雨水可以回收利用的特点，当遇到下雨天时，可以把屋顶上的雨水通过排水系统收集起来，待正常供水系统水量不足时，可通过给水系统给居民提供非饮用生活用水，这样能弥补短期内的供水紧张情况，也节约了水资源。污水管道又可以分为粪便污水管道和生活废水管道，将这两者分开，有利于污水流速更加快，降低管道的堵塞率。实际生活中，一些废水也可以回收利用，如浇灌花草树木、洗车等。采用分流制排水系统时，也可以结合截流式排水的方法，收集完可回收利用的水资源后，把不可回收利用的水资源汇集到截流管中，进行污水处理。为了排水系统能更加流畅的运作，可以采用虹吸式雨水排水系统，这种系统有利于提高排水的速率，减少屋面存水，从而降低屋面漏水率。
四、结语
随着高楼大厦不断的建设，人们也越来越关注高层建筑的安全性、适用性和舒适性。从超高层给排水系统在民用建筑的应用中不断的分析、探讨此问题，进而完善、提高给排水系统的综合性能，使其更适应社会的发展。
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论文作者:王仕杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
标签：系统论文; 污水论文; 高层建筑论文; 管道论文; 雨水论文; 排水系统论文; 水压论文; 《基层建设》2017年第15期论文;