高层建筑的给水系统排水系统的设计
关键词：高层建筑,给水系统,排水系统,设计,研究
1高层建筑给水排水设计要求与特点
由于高层建筑具有层数多、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点：
(1)高层建筑给水、热水、消防系统静水压力大。如果只采用一个区供水，不仅影响供用水安全，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使部分管网静水压力降低同时降低部分管网造价，保证系统的安全运行。
(2)高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，瞬间的给水量和排水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此，高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。
(3)高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。
(4)高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要求比低层建筑高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统只能立足于自救。
(5)高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和消除噪音的技术措施。
2、高层建筑给水系统设计的关键点
2.1明确高层建筑给水方式
高层建筑常用的给水方式有高位水箱、气压罐和变频泵三种给水设备，选用技术先进、供水安全以及经济合理的供水设备，是高层建筑正常供水的核心关键，选择合理的给水方式，使用合适的给水设备，对高层建筑的影响作用非常大。
2.1.1高位水箱给水高位水箱具有存储和调节水量和水压的作用，离心水泵负责给水箱里加水。其供水方式有水箱和水泵，不仅可以并联供水、串联供水，还可以对水箱或是阀门进行减压供水。高位水箱不仅可以存储相当的水量也可以保证供水安全，水压相对稳定，效率高，而且设备费和管理费都相对较低。但是高位水箱占建筑面积大，增加了高层建筑的荷载，且水箱里的水容易被污染，水泵运行的时候还产生振动，发出噪音。
2.1.2气压罐给水气压罐是一个密闭的钢制容器，由气压罐和离心水泵组成，利用罐内空气压缩存储水量进行供水，水量达到一定程度就自动停止供水，非常节能，水泵的循环启动和软启动功能实现了无塔也能供水的目的。气压罐供水不仅不占高层建筑的面积，减少建筑的荷载，而且水质不容易被污染，节约了资金投入，易实现自动化，大大方便了集中管理，但是水压波动不稳定，水量存储较少，要频繁启动水泵，在高压或低压状态下，水泵的工作效率低，导致水泵的使用寿命相对的缩短，供水可靠性稳定性较差。
2.1.3变频泵无水箱给水水泵机组和单台机变频技术构成变频泵无水箱供水，电压和频率被变频器所改变，电动机的交流转速得到有效的控制。变频泵是一个可以随意调节流量和水压的设备，因为可以调节流量和水压，所以可以不用高位水箱，避免了占地面积和重力对高层建筑的影响。
2.2选用合适的给水管道
传统的给水管道通常是热镀锌钢管，但是这种钢管重量大、非常容易生锈，影响水的质量，无法满足人们对用水水质的要求。目前，重量轻、水头损失少、耐压强度高、安装方便、耐腐蚀性强以及使用的寿命相对较长的各种塑料管被广泛应用。给水管材的选择，要综合考虑管材的质量、重量、经济、使用的环境、承受压力的程度、承受的最高温度以及安装的方式等，要综合技术和经济的实际情况后进行给水管道的选择。
2.3合理布置给水管道
给水管道的布置，要满足高层建筑里用户对水质、水量、水压的要求，选择合适的管道长度和管道的内径，尽量降低成本。但是现在我们国家还不是特别重视高层建筑的管道布置，投入的资金比例也相对较少，而且收到的经济效益不是非常的明显。由于近年来，高层建筑的快速发展，建筑的内部设施越来越完善，对管道的种类和数量的要求也随之增多，又因为高层建筑层数多、高度大、振源多的特殊性质，对管道的性能和质量等方面的要求很严格，所以加大高层建筑管道设备的资金投入已成为共识。
3、高层建筑排水系统设计的关键点
合理的管道通气系统影响着高层建筑的排水功能。所以，在高层建筑中要完善通气排水系统，为了能快速排除污水，就得合理的布置管道，要稳定管道内部的气压，防止管道阻塞，安装的时候要选择防振消音的管道及减震柔性的管道支架，避免发出噪声，影响居民正常生活。
3.1设立透气管道
高层建筑应该设立透气管道，因为生活污水支管的水流速度比较小，而污水立管的水流速度比较大。产生的压力集聚在管道底部于是出现正压区，靠近管道底部的卫生用器在正压区的压力作用下会遭到一定程度的破环，卫生用器常出现气泡上翻的现象。建立透气管道，不仅可以平衡管道内的气压，消除卫生用器发生的气泡现象，消除水封的破坏，还可以及时排出有毒有害气体。改善管道内部水力条件，减轻管道中废气对管道的腐蚀危害
3.2选择合适的卫生设备
在高层建筑卫生器具的选择和布置上，要了解当地的民风民俗，再结合卫生间的实际形状、大小等，进行合理的选购科学的布置，在卫生器具的布置上，特别要注意的是坐便器位置的排水口设置，市场上的坐便器种类繁多，大小不一，各型号的坐便器对排水口的位置要求不一，应该合理预留位置，满足居民的实际要求。
3.3合理布置排水管道
部分高层建筑的底部被架空，建造商铺或者商场，为了不对底层功能的使用造成不必要的影响，应该在底层就进行上部分排水管道的转换。很多事例表明把排水管道聚集到一根大横管道上进行整栋楼的排水，那是非常不科学的，因为一旦大横管道破裂或者被堵塞，就会对整栋楼的正常生活造成很大的不便。合理布置排水管道，高层建筑的住宅内部使用的排水管道比较复杂，所以底层的连接卫生器具的排水管道应该独立排出，如果需要进行转换，可以把底层的卫生器具直接接到横的排水管道上。
3.4地漏的正确处理
高层建筑的排水系统中，地漏是其中一个不可忽视的环节，地漏的设置是为了对地面的积水进行排除。在高层建筑的住宅中，大都是在卫生间设置地漏，厨房一般不设置，因为厨房只会有少量的水溅到地面，不会造成大面积的积水，用抹布或拖把就可以清理干净。在卫生间设计的地漏比较合理的做法是在卫生间砼板下沉300mm-500mm之间，在本层就布置横管，在管道下部设立防水层，就可以直接在本层解决漏水和堵塞清理的情况，对下层业主无直接影响。这种排水设计在我国部分南方地区已开始试点，它很好的解决了后期维护的问题是排水设计发展的方向。
4、结束语
总而言之，高层建筑给排水的设计影响到人们的正常生活，特别是排水管半堵塞和堵塞的时候，给人们带来一定的经济损失和烦恼，这就给高层建筑的给水系统排水系统的设计带来一定的要求，合理的设计、科学的管理以及优质的施工质量是保证系统安全有效运行的关键，采用新技术新措施才能保障给水排水系统更好更合理的运行，达到高层建筑对水系统的高要求。高层建筑的设计人员，在设计时要本着技术与经济相结合的原则进行合理科学的设计，使高层建筑适应时代发展的要求，同时满足居民越来越高的生活需求。
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