高華杰

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學(xué)水平的不斷提高，建筑的高度和層數(shù)也在不斷地增加。進入新世紀，建筑物向著層數(shù)更多、設(shè)備更完善、功能更齊全、技術(shù)更先進的方向發(fā)展。高層建筑已成為現(xiàn)代化城市的一種標(biāo)志。相對于多層建筑，高層建筑具有層數(shù)多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點，因此，對建筑給水排水工程的設(shè)計、施工、材料及管理方面都提出了新的技術(shù)要求。為了確保高層建筑的給水排水系統(tǒng)的良好工況，必須采取新的技術(shù)措施來滿足各類高層建筑的功能要求。介紹了高層建筑給排水的方式，并就高層建筑給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)的設(shè)計進行具體分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑；給水排水系統(tǒng)；設(shè)計；分析

1 高層建筑給排水方式

（1）高位水箱給水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱?？煞植⒙?lián)供水式、串聯(lián)供水式、減壓水箱供水式、減壓閥供水式幾種方式。水箱內(nèi)的水由設(shè)在泵房內(nèi)的離心水泵來供給。高位水箱的作用是存儲調(diào)節(jié)本區(qū)的用水量和穩(wěn)壓。

（2）氣壓罐給水方式。氣壓罐的設(shè)備包括離心水泵和氣壓罐。其中，氣壓罐是一個鋼制密閉容器，供水時利用容器內(nèi)空氣的可壓縮性存儲和調(diào)節(jié)水量，并將罐內(nèi)儲水壓送到一定的幾何高度，以達到節(jié)能的目的。水泵機組則采用軟啟動和循序啟動，實現(xiàn)了無塔供水。

（3）減壓分區(qū)給水方式。減壓分區(qū)給水方式是指利用減壓閥或各區(qū)的減壓水箱來進行減壓。各區(qū)分別設(shè)置水箱，水泵將水直接送人最上層的水箱，上區(qū)的水箱向下區(qū)的水箱供水，利用水箱減壓或者上下區(qū)之間設(shè)置減壓閥，減壓闊能夠代替水箱，起減壓的作用。向下區(qū)供水時，先通過干管上的減壓閥，然后進入下一區(qū)的管網(wǎng)，依次向下區(qū)供水。其特點是供水比較可靠，設(shè)備和管道系統(tǒng)簡單，節(jié)約投資，維修管理方便。采用減壓閥減壓方式，各區(qū)不再設(shè)置水箱，提高了建筑面積的利用率，只是下區(qū)供水壓力損失較大，水泵能源消耗較大。在設(shè)計時，一般生活給水系統(tǒng)采用可調(diào)式減壓閥，消防系統(tǒng)采用比例式減壓閥。可根據(jù)實際情況和各個地方的不同要求采用相應(yīng)的供水方式，同時，也可以是幾種供水方式相結(jié)合。

2 高層建筑給水系統(tǒng)

確定經(jīng)濟合理、技術(shù)先進和供水安全可靠的給水方式，是高層建筑給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的核心。給水系統(tǒng)沒有固定的形式，設(shè)計時根據(jù)用戶的要求，結(jié)合外部給水情況確定供水方式。對多層住宅、別墅和高層住宅低區(qū)盡量利用外部給水管網(wǎng)的壓力直接供水。對高層住宅，當(dāng)外部管網(wǎng)水壓不能滿足整個建筑物上部用水要求時，在建筑物的底層設(shè)調(diào)節(jié)水箱和變頻供水設(shè)備加壓供水。高層住宅生活給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)，是根據(jù)規(guī)范要求各分區(qū)最低衛(wèi)生器具給水配件處的靜水壓力不宜大于0.35MPa的標(biāo)準進行劃分的，其供水方式多為下行上給式。高層住宅內(nèi)采用調(diào)節(jié)水箱和變頻供水的增壓設(shè)備加壓供水，這種系統(tǒng)既節(jié)省了建筑面積及造價，又節(jié)約了電耗，還防止了水源的二次污染，加壓設(shè)備為全自動系統(tǒng)還可減少運行管理費用。在系統(tǒng)中間采用國產(chǎn)或進口減壓閥控制，使整個系統(tǒng)簡單、實用，受到用戶的信賴。

高層建筑給水系統(tǒng)的供水形式可概括為三種基本類型，八種形式，具體如下：①高位水箱給水系統(tǒng)：有并列、串聯(lián)、減壓水箱和減壓閥四種形式。②氣壓罐給水系統(tǒng)：包括并列和減壓閥兩種形式。③無水箱（變頻泵）給水系統(tǒng)：包括并列和減壓閥兩種形式。

在已建的工程中，八種供水方式都有采用，但對于某一建筑究竟采用何種供水方式目前為此還沒有一個確定的標(biāo)準，很多人都在這方面作過相關(guān)的研究。

每一種供水方式都有各自的特點和適用條件，供水方式的選擇是一個綜合決策的問題。在供水方式選擇中需要考慮許多定量的和定性的因素，因為，每一建筑都因為它的建筑功能不同，專家及業(yè)主對供水方式所能達到的目標(biāo)的要求也不同。這些因素是指每種供水方式的設(shè)備占用建筑面積、設(shè)備投資情況、供水可靠性、能量消耗情況和管理的難易程度。對具體建筑要選擇相對較優(yōu)的供水方式，就必須協(xié)調(diào)以上因素。需要設(shè)計者和相關(guān)專家得出各種供水形式在滿足以上各方面因素上的評價權(quán)數(shù)，還有業(yè)主對供水方式的具體要求。由于這些評價權(quán)重針對不同的業(yè)主和不同的建筑功能是不同的，所以不能簡單的從概念上進行量化，導(dǎo)致在供水方式選擇中，不存在一種對所有建筑都較優(yōu)的供水方式選擇，只是對特定建筑在滿足各方面要求的條件下卻存在一種相對較優(yōu)的供水方式。鑒于此，在進行方案確定時一方面要考慮每種供水方式的特點，另一方面也要充分考慮業(yè)主意見和建筑功能特點。

3 高層建筑排水系統(tǒng)

3.1 組成和布置

（1）組成。排水系統(tǒng)由衛(wèi)生器具或生產(chǎn)設(shè)備受水器、排水管道、通氣管系統(tǒng)、清通氣設(shè)備、抽升設(shè)備、局部處理構(gòu)筑物組成。

（2）管道布置與敷設(shè)。

①設(shè)置。不同性質(zhì)的污廢水用不同管道排出的體制為排水系統(tǒng)的分流制，排水機制根據(jù)技術(shù)和經(jīng)濟兩大因素決定排水采用分流制還是合流制，需做經(jīng)濟與技術(shù)的比較。a.民用建筑生活污水與雨水分流排放。b.工業(yè)建筑生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水較輕，可與雨水合流，生產(chǎn)污水污染嚴重的應(yīng)單獨收集處理。

②排水管道布置。排水管道布置要以最短的距離排出室外，盡量不越變形縫，這樣，利于安全和建筑物的使用及維修。

③排水管道的敷設(shè)。管道之間、管道與墻要有一定的間距管道穿墻、穿樓板、基礎(chǔ)要預(yù)留洞。排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個彎頭或彎曲半徑不小于倍管徑的彎頭。

④通氣管道系統(tǒng)。建筑內(nèi)排水管道系統(tǒng)要設(shè)置通氣管與大氣想通。用來排泄正壓或者補給空氣減少負壓，使管道內(nèi)氣流保持接近大氣壓力。排水管道有伸頂通氣管，專用通氣管、環(huán)形通氣管、主通氣管、副通氣立管、結(jié)合通氣管、器具通氣管等通氣方式。

3.2 排水系統(tǒng)的計算

（1）排水計算的目的。根據(jù)平面圖畫出排水管道的平面圖，然后畫出軸測圖，進行水力計算。通過排水計算確定管徑，確定管道坡度，比較合理地選擇通氣系統(tǒng)。

（2）設(shè)計秒流量。有兩種計算公式如下：

qn=0.12a（Nm）1/2+qmn（1）

該式適用于住宅、集體宿舍、旅館、醫(yī)院、幼兒園、辦公樓、學(xué)校等公共建筑。

qu=∑qomb（2）

式中：b為衛(wèi)生器具同時排水百分比，除了大便器的同時排水百分數(shù)應(yīng)按12%計算，其余完全同給水系統(tǒng)中各器具的同時給水百分數(shù)。該式用于工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、洗衣房、試驗室、影劇院、體育場等。

（3）水力計算。確保排水管道管徑有三種方法：

①最小管徑法。連接大便器的排水管不小于DN100，連接大便槽的排水管不小于DN150，干管不小于DN100。

②臨界流量法。按臨界流量確定排水管管徑。將排水流量轉(zhuǎn)化為當(dāng)量，依公式（1），計算qn，查相關(guān)資料得出管徑。

③水力計算法。橫管管徑由管道的坡度，充滿度流速以及流量確定。高層建筑給排水設(shè)計是理論和實踐結(jié)合非常緊密的專業(yè)。理論上的東西只有拿到實踐上應(yīng)用才能確認其效果，只要從事給排水的設(shè)計人員嚴格認真，理論與實踐相結(jié)合，不斷總結(jié)提高，一定能解決更多給排水工程的設(shè)計問題，為人類生活創(chuàng)造更加美好的環(huán)境。

4 結(jié) 語

高層建筑不同于低層建筑，具有層數(shù)多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點。因此，對建筑給排水工程的設(shè)計施工材料及管理方面都提出了新的技術(shù)要求，所以必須采取新的技術(shù)措施，才能確保給水排水系統(tǒng)的良好情況，滿足各類高層建筑的功能要求。