关键词：高层建筑；给排水工程；设计要点
1导言
近年来，在经济快速发展及新材料和新技术持续应用的刺激下，全国不同地区高层建筑接连涌现，很多高层建筑以其独特的造型成为当地代表性建筑。而伴随建筑高度不断增加，对建筑给排水设计提出了更高要求，并且设计本身也出现很多难点，需要注意的问题随之增多。因此，有必要对高层建筑给排水设计要点进行总结和分析，从而为解决实际问题提供参考和依据。
2高层建筑给排水工程特点
首先，高层建筑尤其是民用建筑，居住人员较多，人群密度大。若给排水系统发生故障，则受到影响的人数众多。所以，在高层建筑的给排水的设计中，不仅要求系统能够正常运行，而且要求采用分区设计，使各个分区的给排水系统独立运行。若是一个系统出现问题，不至于影响整个建筑区域的使用，在给排水设计中还应该能使关键的设备便于维修更换。其次，高层建筑的楼层较高，管道内的水压和流量也较大，在系统运行中产生的噪音和震动也较大。在给排水设计中，不仅要合理规划系统管网的分配和走向，对于给水管和排水管的材料，还要根据不同环境下有不同的考虑。由于高层建筑排水量较大，在排水管道设计中要采用强度较高的材料，在接头和弯道处也应该采用软性连接。最后，高层建筑的消防水系统尤为重要，高层建筑本身是一个相对封闭的空间，一旦发生火灾，逃生非常困难。因此高层建筑中的消防系统应进行合理有效的竖向分区，在设计时应遵循“立足自救”的原则。
3高层建筑给排水工程的设计控制要点分析
3.1进行有效给水系统的设计的对策
3.1.1给水管道装置选择
在选择给水管道设施材料时，我们一般应当从安装方法、应用环境、压力与温度等不同角度进行综合性考虑，从而可以挑选出最能满足建筑需求以及人们满意的一种设施材料。过去对给水管道设施材料进行选择的时候，我们一般选择热镀锌材料钢管，然而因为这种材料容易在空气中暴露过长时间而被腐蚀，进而使用水质量不能满足国家卫生正常要求。所以，热镀锌材料逐步被另一种塑料给水管材料代替。而选用这种新型设施材料，不管从抗腐蚀能力、耐压强度以及质量方面都远超过过去使用钢管的效果。所以，塑料给水管已经得到很多使用者的好评与认可。
3.1.2给水方式
确定给水方法，第一针对布局分配来说，布置厨房与卫生间属于建筑设计中需要首先考虑的要素，若是出现矛盾，给排水的设计人员就一定要承担相应责任。所以，一定要使设计人员观念有所转变，依照厨房以及卫生间功能，把厨房与卫生间的组织安排视作需要每个专业均参与的要事。过去认为建筑设计如何布置，则给排水施工便可以如何配置管理，现在看来这样的想法是错误的，我们需要提前介入配置管理工作，进而为以后的科学给水系统做好准备。因为给水系统的选取不但与日常的给水系统质量有直接关系，并且还对工程项目的整体成本有决定作用，因此这方面设计属于高层建筑给水系统设计内容最核心的方面。目前已大量应用在高层建筑上加压供水方式包含：无水箱变频泵供水、气压水箱供水以及高位水箱供水三种供水技术。在确定给水系统的问题上，一般是依照采取何种的加压供水装置可以实现经济、合理、安全以及可靠的原则进行选择。通过以上内容了解到，正确选取给水方法以及加压方法属于高层建筑给水系统设计的关键要点。
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3.1.3竖向给水分区设置
为了提升水压，在实际施工过程中通常要依靠增压装置来辅助供水。在这个过程中给水系统如果没有竖向分区，则下层卫生器具便会由于经常性承担很大静水压力导致下层的给水阀门过大的水流量、上层给水阀门的流量太小、阀件发生磨损现象等而导致渗漏的问题出现。因此，非常多的工程已经表明，进行高层建筑物给水系统分区设置属于有效处理以上问题的一种方法。给水分区具体是在建筑垂直的方向上，按照一定顺序合理规划一些供水区，所有的供水区都具备健全的给水系统。竖向分区的科学设计属于高层建筑物给水系统设计之中最基础环节之一。竖向分区能够科学合理，会直接决定给水系统运作、应用、维护、投资以及节能效果等。如果每个分区垂直高度太大，便会因为下层的水压太大为用户使用造成诸多缺陷与不便，并且管材也非常容易坏损，很容易造成回流污染以及水锤噪音问题。如果分区太小，就会使高层建筑物供水分区数增加，进而导致给水系统的管道设施、投资与日常管理维护工作更加困难。
3.2排水系统设计要点
高层建筑排水设计的关键在于消除由高度引起的重力势能，因为水流自200-300m的高处落下，会产生极大的势能，破坏管系。而解决这一问题的突破口是分析水流状态。在排水立管当中，水流中有空气，是不均匀的，在下落过程中流量不稳定，且满流与不满流相互交替。当立管当中的水流处于柱塞流状态，且气流不会对水塞造成破坏时，会形成冲击流，前端为正压，比大气压强大，后端为负压，比大气压强小，伴随水塞不断下落，管内气压变化，产生喷溅或者是抽吸，影响水封层，致使排水系统无法正常工作。为了确保排水管系的可靠性与安全性，并使设计做到经济合理，第一步应防止柱塞流的产生，使水流保持在理想状态，即等速水膜流，此时要通过水力计算，根据计算结果对立管负荷极限进行控制，使其在等速水膜流状态下达到终限流速时的流量。除此之外，还应采用有效的消能措施，减慢水流速度，防止管系受到水流冲击。通过试验得知，在立管上按一定间距布置“乙”字形弯能减慢近50%的水流速度，在实际工程中通常从顶层开始按照6层的间隔设置立管消能装置；另外一个能确保管系安全的方法是通过对通气立管的布置实现与大气相通，以此释放正压为负压提供补给，促使管内气压和大气压力相通，使空气能在立管中流通，并有效排除管内有毒有害气体，避免水封遭到破坏。
4高层建筑给排水设计施工需要注意的事项
4.1注意材料优选
优质器材的运用是保障给排水系统能够高效运行的重要因素之一。针对高层建筑给排水系统对于消音方面的严格要求，在给排水设计施工中可选用能够有效减少噪声的螺旋消音管材，此外还可选用具有坚固、耐用、耐高温、耐腐蚀等功能的铸铁管道系统。一般给排水管道的理想管材是直径≥300mm的复合型管材。
4.2注意节能环保
目前人们都比较注重环保，如何节水就成为高层建筑给排水设计必须要考虑的因素。所以在供水过程中应科学的采用变频调速水泵的方式，这样可以对水量的供给进行有效的调节，进而起到节水节能的作用。
4.3注意利用位差
高度差距较大是高层建筑的一大特点，在实际的施工设计中可以运用这一特点来节约水资源。人们日常生活中的盥洗和沐浴等生活用水都可以算是比较优质的排水，对这样的排水可以进行单独排水设计，再运用水箱来对其进行过滤除杂，最终实现循环利用。
5结论
总之，随着城镇化水平的提高，高层建筑的要求也越来越精细。高层建筑的给排水设计也应随着科技的发展，在技术和方法上不断提高和创新。由于高层建筑的结构复杂，难度较大，需要我们的从业人员能够依托于自身的专业，全面分析当下的人们所需求的生活方式，合理有效的提升给排水系统的设计水平。
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[4]休云亮.高层建筑给排水设计及施工技术要点探讨[J].住宅与房地产,2017(23):211.
论文作者:郝新凯1,高斐2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/19
标签：高层建筑论文; 给排水论文; 系统论文; 分区论文; 材料论文; 水流论文; 给水管论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;