徐文姣

(甘肅省建筑科學(xué)研究院有限公司，甘肅 蘭州730070)

在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，中國城市化進(jìn)程加快，高層建筑已成為建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主力軍。由于建筑行業(yè)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，居民對高層建筑的舒適性提出了更高的要求。高層建筑的給排水工作復(fù)雜而龐大，在實(shí)際項(xiàng)目建設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)問題。為此，必須考慮高層建筑的早期工程設(shè)計(jì)和后期施工質(zhì)量，改善給排水設(shè)計(jì)施工環(huán)境，避免發(fā)生隱患。隨著高度的增加，與此相關(guān)的給排水系統(tǒng)與常規(guī)設(shè)計(jì)相比發(fā)生了更多變化。此外，給排水系統(tǒng)關(guān)系到居民的日常生活以及人身和財(cái)產(chǎn)安全，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，需要闡明相關(guān)的特征，并選擇適當(dāng)且科學(xué)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，可以保證高層建筑的給排水系統(tǒng)的平穩(wěn)可靠運(yùn)行。

1 高層建筑給排水和消防給水系統(tǒng)的獨(dú)特性

建筑中給排水和消防給水系統(tǒng)承擔(dān)著重要的責(zé)任，但也具有獨(dú)特性和復(fù)雜性，包括涉及的壓力設(shè)計(jì)、管網(wǎng)的布置、設(shè)備的布置、材料的選擇等，因此在設(shè)計(jì)相關(guān)系統(tǒng)之前，有必要弄清其自身特征。

1.1 與給排水有關(guān)的工程特點(diǎn)

由于高層建筑物之間的高度差較大，因此整個(gè)建筑物中高層建筑物與低層建筑物之間的給排水壓力差較大。如果仍然采用低層建筑的供水方式，將對低層建筑的相關(guān)管網(wǎng)設(shè)施施加過大的壓力，從而導(dǎo)致水流過快。水資源的增加，也給相關(guān)設(shè)施帶來了很多安全隱患，會影響整個(gè)供水系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。由于高層建筑的相關(guān)特性，高層建筑的排水管長、排水量大，增加了水壓和水量。內(nèi)部管道發(fā)生巨大變化，并且某些部分的水流影響更大。因此，在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選擇一款優(yōu)質(zhì)材料以提高其抗壓性和耐腐蝕性。

1.2 消防給水系統(tǒng)注意事項(xiàng)

消防給水系統(tǒng)具有與一般給排水處理系統(tǒng)相似的部件，并且具有獨(dú)特的功能，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意預(yù)防措施。第一，消防栓的安裝，由于建筑物周圍的消防栓包含供水系統(tǒng)，因此應(yīng)注意與有關(guān)單位進(jìn)行溝通。室內(nèi)消防栓必須針對不同區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，并分為三種類型的系統(tǒng)。第二，在選擇自動灑水器時(shí)，除了要考慮建筑物的高度之外，還需要了解整個(gè)系統(tǒng)。在實(shí)際和日常工作中，需要考慮水流損失，并測試灑水器系統(tǒng)。第三，由于火災(zāi)是突發(fā)性事故，必須始終使用相應(yīng)的消防給水系統(tǒng)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要注意長期的穩(wěn)定性和安全性。第四，消防給水系統(tǒng)必須獨(dú)立于一般給水系統(tǒng)。在發(fā)生火災(zāi)和其他事故時(shí)，給水量迅速增加并持續(xù)時(shí)間長，因此，與一般給水系統(tǒng)相混淆時(shí)，會導(dǎo)致消防給水障礙。

2 高層建筑給排水設(shè)計(jì)

2.1 選擇不同的給水方法

建筑物的給水系統(tǒng)中有多種供水方式，在具體設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)建筑物的實(shí)際情況選擇適合其情況的供水方式。當(dāng)今流行的主要供水方法是減壓供水、氣壓罐供水、高水箱和不帶水箱的變頻泵供水。簡單來說，分體式減壓供水是在建筑物頂部安裝一個(gè)水箱，使用水泵儲存水，然后通過水箱或減壓閥對該水箱中的水進(jìn)行減壓，然后再進(jìn)行供水，連接到底部水箱以完成整個(gè)建筑物的供水。這樣，水箱較小、水壓更穩(wěn)定、操作簡單。然而，水泵的消耗相對較高，并且基礎(chǔ)建筑物中的水壓有所損失。氣壓罐供水是使用密封氣壓罐和水泵按照氣壓原理供水，該方法實(shí)現(xiàn)了沒有水箱的水塔供水，結(jié)構(gòu)簡單、安全、清潔。然而，水泵也很昂貴，并且水壓有周期性地波動。高水箱供水是將水箱安裝在建筑物上方，然后使用串聯(lián)或并聯(lián)的減壓閥供水。這種方法相對穩(wěn)定，使用的泵數(shù)量少，但易污染，占地大，在建筑面積方面，初期投資相對增加。相應(yīng)的變頻水泵技術(shù)沒有水箱，通過水泵直接調(diào)節(jié)水流量和水壓即可實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行。因此，整個(gè)系統(tǒng)的建造成本非常高，并且電子設(shè)備容易受到外界的影響。

2.2 選擇不同的排水方法

建筑物排水系統(tǒng)主要是排放雨水和生活用水，高層建筑物主要在同一層采用排水和通風(fēng)相結(jié)合的方法。所謂地板排水是指在每個(gè)地板上安裝中央排水處理點(diǎn)，這些地板相對獨(dú)立，其不僅可以緩解排水壓力，還可以在出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行維修。但是，選擇此方法時(shí)，應(yīng)注意相關(guān)管道的封閉設(shè)計(jì)。同時(shí)，必須在相關(guān)的排水系統(tǒng)中增加通風(fēng)設(shè)計(jì)，以防止出現(xiàn)負(fù)壓虹吸等問題，確保水流順暢，并防止水管泄露。

2.3 相關(guān)管網(wǎng)設(shè)施的選材

高層建筑對供水和排水的材料也有相應(yīng)的要求。高層建筑的給排水不僅受水壓的影響，而且還受高樓層的壓力影響。因此，在選擇材料時(shí)，需要注意抗壓縮性并確保耐腐蝕性。例如，當(dāng)今在許多建筑物中使用的塑料管具有良好的耐腐蝕性、方便的構(gòu)造、低成本和良好的耐壓性。

3 高層建筑給排水的常見問題

3.1 高層建筑給水設(shè)計(jì)中的常見問題

(1)供水管的聲音很大。這主要是由于一些水管的分布不規(guī)則，管道安裝不牢固以及水管的延長。為了增強(qiáng)建筑物的供水能力，一些施工方經(jīng)常在施工過程中使用增加水壓的方法，間接增加管道中的壓力并產(chǎn)生噪音。

(2)供水壓力問題。隨著城市人口的增加，高層建筑也在不斷增加，高層建筑的供水設(shè)計(jì)困難，需要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。通常，為了控制高層建筑物的成本并改善高層建筑物的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)降低了高層建筑物的儲水罐的高度，需要考慮水壓問題。

(3)給水管方案不合理。只有設(shè)計(jì)合理的給水管，才能大大提高高層建筑的供水能力。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于諸如建筑成本降低的各種因素，導(dǎo)致設(shè)計(jì)及施工存在問題。由于給水管的混合設(shè)計(jì)不是分開設(shè)計(jì)的，未來的廚房和浴室會發(fā)生漏水、水滴等各種現(xiàn)象，降低了高層建筑的供水能力，影響了居民的正常用水。

(4)儲水裝置問題。在設(shè)計(jì)儲水裝置時(shí)，也存在許多問題，例如材料規(guī)格不合格以及水箱設(shè)計(jì)不合理，這直接影響到后續(xù)使用。除此之外，還有一系列問題，例如水箱泄漏等。

3.2 高層建筑排水設(shè)計(jì)中的常見問題

高層建筑的排水設(shè)計(jì)存在很多問題，涉及的方面很多：

(1)排水管的噪音問題。像高層建筑的給水管一樣，排水管也存在噪音大的問題。隨著國內(nèi)高層建筑材料的不斷發(fā)展，更多采用的是PVC 塑料管。與以前的管道相比，這種管道具有產(chǎn)生過多噪音的缺點(diǎn)。一些高層建筑的隔音效果差，臥室和客廳能感受到明顯的噪音，使居民生活質(zhì)量下降。

(2)地板漏水密封問題。如果地板的密封深度不符合標(biāo)準(zhǔn)，水管有問題時(shí)，可能會導(dǎo)致水泄漏，直接影響房屋的質(zhì)量。對居民的生活有很大影響。

4 解決高層建筑中的給排水設(shè)計(jì)策略

4.1 地面滲水設(shè)計(jì)問題解決方案

在設(shè)計(jì)高層建筑的給排水系統(tǒng)時(shí)，高層建筑的設(shè)計(jì)師需要進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)調(diào)整，以適應(yīng)各種高層建筑的特殊環(huán)境，尤其是地板漏水和防水的問題。在高層建筑中，很多情況下污水設(shè)置存在問題，房間之間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中不可避免地存在連接管道，因此有必要設(shè)置水封以分隔管道。在選擇材料時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵守高層建筑的設(shè)計(jì)規(guī)范，在選擇合適材料后，還應(yīng)選擇合適的施工隊(duì)伍執(zhí)行建筑計(jì)劃，并從一開始就根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備。

4.2 解決高層建筑防回流問題

高層建筑的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)給水管與環(huán)網(wǎng)之間的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)預(yù)留位置安裝止回裝置，以確保高層建筑的給排水系統(tǒng)的完整設(shè)計(jì)，并確保水在管道中的流動。平穩(wěn)的水流單向流動，可以提高工程施工人員的工作效率。在有效控制了每位居民高層建筑的給水和污水處理系統(tǒng)之后，可以為社區(qū)的整個(gè)污水處理制定清晰的計(jì)劃，以確保城市的水質(zhì)環(huán)境保持良好狀態(tài)。同時(shí)，在高層建筑中安裝止回器時(shí)，整個(gè)安裝過程必須有明確的計(jì)劃，例如，在安裝導(dǎo)流板之前，應(yīng)著重于如何在進(jìn)水管上安裝止回器。也就是說，水平安裝可確保整個(gè)操作的安全性。另外，在選擇安裝地點(diǎn)時(shí)，需要注意確保該地點(diǎn)完全遠(yuǎn)離碎屑地點(diǎn)，并且安裝地點(diǎn)應(yīng)干凈、整潔并具有足夠的空間，為將來的維護(hù)工作提供便利優(yōu)勢。

4.3 解決水壓和管道噪聲問題

用戶是否可以正常使用自來水與供水壓力密切相關(guān)，特別是在城市的高層環(huán)境中。因此，在設(shè)計(jì)高層建筑的給排水時(shí)，設(shè)計(jì)者需要根據(jù)每個(gè)高層建筑的高度差來準(zhǔn)確區(qū)分供水系統(tǒng)。在高層建筑中，必須注意靜水壓力是否足夠，并嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行控制。針對高層建筑排水系統(tǒng)噪聲問題制造商正在進(jìn)行有效的軟件開發(fā)，新管道材料的開發(fā)和使用也可以有效解決噪聲問題，但仍存在許多無法克服的問題，需要有出色的技術(shù)支撐。因此，在處理管道噪聲問題時(shí)，需要充分考慮地理位置，并盡可能將管道與其余區(qū)域之間保持安裝距離。除了由水流問題引起的噪音外，噪音的來源還在于管道內(nèi)部的空心聲音。在這種情況下，最好填充橡膠墊以在管道內(nèi)部留出空間，這樣可以最小化間隙，有效地解決了管道內(nèi)部的空心聲引起的噪聲問題，并有效地保護(hù)了管道本身的膨脹性能。

4.4 科學(xué)合理地布置排水管

在設(shè)計(jì)高層建筑物的給排水時(shí)，需要考慮到管道的拐角問題，如果拐角很多，排水將不順暢。因此，有必要在設(shè)計(jì)之初就避免使用直角彎頭設(shè)計(jì)，而應(yīng)采用大的圓形設(shè)計(jì)來代替，以確保排水系統(tǒng)的平整度和后續(xù)維護(hù)工作地順利進(jìn)行。

4.5 排水管的設(shè)置

高層建筑的排水管必須具有獨(dú)立的立管，必須確保這些立管的直徑與污水立管的直徑相同。同時(shí)，復(fù)合通風(fēng)管必須安裝在兩層有間隙的樓層中，立管的高度通常應(yīng)控制在20 層以上，并且最低兩層的潔凈室應(yīng)分開，以免影響最低兩層的潔凈室的正常使用。

4.6 高水位消防排水設(shè)計(jì)

高水位消防水池設(shè)計(jì)，適應(yīng)范圍廣，符合高層建筑項(xiàng)目防火指標(biāo)的國家法規(guī)。在某些設(shè)計(jì)中，消防水池的容量用于確保高層建筑的消防供水，并確保消防系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。在為高層建筑設(shè)計(jì)消防供水時(shí)，必須將消防系統(tǒng)安裝在高層建筑的最高處。對于100m 以下的高層建筑，水池容積通常為36m3，對于100m 以上的高層建筑，水池容積應(yīng)至少為50m3，尤其是根據(jù)建筑物高度的增加，消防池的容積應(yīng)為增加。如果高層建筑的高度超過150m，則消防水箱的容量必須至少為100m3。目前，建筑物的消防法規(guī)正在調(diào)整中，因此高層建筑物中高位水箱的數(shù)量也應(yīng)相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)師必須將項(xiàng)目的實(shí)際情況結(jié)合到具體的設(shè)計(jì)中，采用串聯(lián)分區(qū)的防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理。

5 結(jié)束語

高層建筑的給排水及污水建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，同時(shí)離不開人們的日常生活。無論是在給排水設(shè)計(jì)中還是在施工過程中，許多問題不可避免地會影響建筑質(zhì)量和使用效果。這些問題在設(shè)計(jì)過程中和施工中需要引起更多重視。在給排水和污水的設(shè)計(jì)和施工中，有必要加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，全面改進(jìn)施工工藝，加強(qiáng)建材管理。同時(shí)，為了確保建筑給排水設(shè)計(jì)和施工的順利進(jìn)行，給排水設(shè)計(jì)施工人員必須總結(jié)各自的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高專業(yè)素質(zhì)，優(yōu)化最佳高層建筑給水排污設(shè)計(jì)施工方案，提高排水設(shè)計(jì)的合理性。這不僅使現(xiàn)代高層建筑的給水排污設(shè)計(jì)得以正常使用，而且還可以節(jié)約水資源，提高經(jīng)濟(jì)效益及人民生活質(zhì)量。