陳 新

（福州市瑯岐路橋建設有限公司,福建 福州 350007）

為了提高土地利用率，高層建筑在我國很多城市的建筑規(guī)劃中都占據(jù)著很大的用地面積，但高層建筑比普通樓層建筑的施工難度大，設計單位在設計高層建筑的給水排水工程時，要在全面分析了建筑的整體結構后，再做出適宜的給水排水系統(tǒng)格局，讓給水排水系統(tǒng)能發(fā)揮出最大的優(yōu)勢。設計人員還應該充分利用好先進的科學手段，合理設計，增強高層建筑給水排水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1 高層建筑給水排水工程的基本概況

高層建筑距離地面較遠，相比于低層建筑而言，高層建筑的給水排水難度更大，高層建筑給水排水系統(tǒng)的安裝比低層建筑的系統(tǒng)安裝要更加復雜繁瑣，對施工團隊的專業(yè)能力、施工材料以及施工管理等因素要求較高。高層建筑的給水排水工程有以下特征：首先是靜水壓力過大。靜水壓力過大的特點在很多給水系統(tǒng)中多有顯現(xiàn)。設計人員想要處理好這一特點，就要在設計過程中對給水系統(tǒng)豎向分區(qū)，以此來增加給水系統(tǒng)的穩(wěn)步運行，防止靜水壓力過大對系統(tǒng)運行穩(wěn)定性造成的不利影響。設計人員要不斷增強設計的合理性，從而使給水系統(tǒng)中存在的諸多運行安全隱患得到妥善解決。其次是高層建筑中的給水和排水系統(tǒng)需要承擔過大的水量。高層建筑的樓層高，居民較多，有著較大的用水需求，所以導致了高層建筑中的給水排水系統(tǒng)承擔著過大的水量。如果建筑中的給排水系統(tǒng)的設計存在隱患，那么就非常容易堵塞用水管道，導致人們的正常生活用水得不到及時供應。最后，高層建筑中的排水量較大、排水管道較長。高層建筑相對于低層建筑來說，其給排水系統(tǒng)的管道較長，這樣才能完成高層的排水工作。同時，為了讓給排水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性得到保障，一些設計人員會運用延長排水管道長度的方式來使運行中管道內(nèi)的壓力波得到緩解。另外，高層建筑的排水管道還可以實現(xiàn)管道通氣，讓穩(wěn)定管道的內(nèi)部壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)。高層建筑的管道選擇也有一定的講究。國家出臺相應的高層建筑管道使用標準，對高層建筑使用的管道作出規(guī)定。高層建筑的排水系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 高層建筑的排水系統(tǒng)

2 高層建筑給水排水工程現(xiàn)存問題

2.1 雨水系統(tǒng)問題

雨水系統(tǒng)出現(xiàn)問題是高層建筑給水排水工程設計過程中最容易出現(xiàn)的問題，特別是屋面排水和陽臺雨水的設計。要想讓屋面雨水的排出更具合理性，參與雨水系統(tǒng)設計的人員應該依據(jù)近一年來建筑所在地的降水情況，通過科學地計算和分析得出最大降水量。并且設計人員還應該將極端天氣情況考慮在雨水系統(tǒng)的涉及范圍之內(nèi)，做出最佳的雨水排水系統(tǒng)設計。高層建筑屋面中雨水的排出設計一旦出現(xiàn)不合理之處，就會導致雨水排出不暢，積聚在屋面等問題。還有些設計人員會考慮把陽臺上的雨水與屋面內(nèi)的雨水同時混合排出，但這會使排水量超出原設計的最大承受標準，如果有暴雨等極端天氣的發(fā)生，還會有滿流情況的出現(xiàn)，甚者還會讓陽臺出現(xiàn)反水現(xiàn)象。因此，在雨水系統(tǒng)的設計過程中，設計人員應該結合實際情況，全方位綜合考慮建筑陽臺的雨水情況，對雨水系統(tǒng)的設計進行分析和完善，盡量讓雨水能夠及時地排出陽臺和屋面。對于陽臺的反水情況，設計人員要應用科學有效的方法，對雨水系統(tǒng)設計的合理性不斷改進，使雨水系統(tǒng)的設計能夠最大限度地發(fā)揮作用。

2.2 污水系統(tǒng)問題

除了雨水系統(tǒng)，污水系統(tǒng)的設計也是高層建筑給水排水設計中容易出現(xiàn)問題的系統(tǒng)。污水系統(tǒng)的設計會受到很多因素的影響，具體可以從以下兩個方面考慮：首先是高層建筑塔樓的污水排出。塔樓的多根雨水處理立管組成了塔樓的污水處理總管，在進行處理污水時通過裙房排出塔樓之外。這種污水排出方式在老式塔樓建筑中較為常見，但是這種方法在應用過程中有很多弊端。在雨季到來的時候，排水量需求會出現(xiàn)猛增的情況，雨水如果無法及時排出，就會使總管因壓力過大而出現(xiàn)變形甚至破損。還因為總管長時間缺少管理和維護，導致總管在長期的使用中已經(jīng)有了不同程度的破損，讓污水的排出受到影響。其次是由于缺少技術夾層的設置而引發(fā)的一系列問題。高層建筑的房屋結構繁瑣，設計人員要增強對建筑物結構設計的注意，特別要注意的是轉(zhuǎn)換層梁處的設計。另外，還要將潔具排水管與轉(zhuǎn)換梁之間的設計緊密連接在一起，使污水系統(tǒng)的設計能夠做到更加合理化[1]。

3 高層建筑給水設計

因為高層建筑的高度較高，無法通過外部管網(wǎng)來滿足供水需求，所以需要使用一些輔助設備來幫助供水。常見的供水方式有以下幾種。

3.1 高位水箱供水

高位水箱供水主要由水箱和水泵等構成?？梢允褂脺p壓閥、減壓水箱和串聯(lián)、并聯(lián)等方式供水。這種水箱的設計不僅能夠穩(wěn)定水壓，提高水箱運行效率，還能夠減少運營成本。但是其缺點是容易造成水質(zhì)的污染，且水箱振動會產(chǎn)生較大噪音。

3.2 氣壓罐供水

氣壓罐供水系統(tǒng)主要由鋼制密閉氣壓罐和離心水泵組成，其作用是用空氣壓縮性來控制和貯存水量。在水泵機組的反復啟動中達到無塔供水的目的。這樣的供水方式無需安裝水塔和水箱就能實現(xiàn)供水。氣壓罐是一個全封閉容器，水質(zhì)被污染的概率小，方便進行集中管理。不足之處在于水壓穩(wěn)定性差，經(jīng)常有周期性波動，沒有可靠的供水能力，且設備運行的后期維護費用較高。

3.3 變頻泵無水箱供水

變頻泵無水箱的原理是用變頻器來調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)水流和水壓。與其他的變頻電器相比，這種方法最大的優(yōu)點就是節(jié)約能源。在壓力不變的條件下，電機的轉(zhuǎn)速會隨著用水量的變化而變化，讓調(diào)速設備能夠做到全自動化，延長了使用壽命長。這種供水系統(tǒng)的安裝也非常方便，但其安裝和運行的費用較高且極易被設備四周的環(huán)境所干擾。

3.4 減壓分區(qū)供水

減壓分區(qū)供水（如圖2所示）就是用減壓閥和減壓水箱降低水壓。減壓水箱可以分區(qū)域來設置，也可以將下區(qū)的減壓水箱換成減壓閥。這種供水方式比較可靠，且安裝結構簡單，后期維護費用低。但是這種方式易造成下區(qū)的水壓損失大，水泵出現(xiàn)高耗能狀態(tài)。

圖2 減壓分區(qū)供水

4 高層建筑排水系統(tǒng)的設計方法

4.1 做好排水口的合理設置

在設計高層建筑的排水系統(tǒng)時，設計人員要重視排水口的設計，使排水口的設計更合理科學。根據(jù)排水系統(tǒng)的特點，讓排水口的工作能夠高效進行。在處理排水口時，要充分考慮到管道內(nèi)部的壓力，以防止管道因無法承受內(nèi)部壓力而出現(xiàn)變形或破損。在處理完排水口之后，工作人員還應該進行試水試驗，排除所有會影響排水系統(tǒng)運行的因素。為了更好地保護生態(tài)環(huán)境，促進可持續(xù)發(fā)展，相關工作人員還應該時刻讓排水口保持清潔，防止污水的排放污染居民的生活環(huán)境。

4.2 做好排水管道設計工作

在設計排水系統(tǒng)時，還應對排水管道的設計加以強化。根據(jù)高層房屋的建筑結構，在了解排水系統(tǒng)的管道數(shù)量和型號等信息后，在順應建筑群體污水排放量管道布局的基礎上，提高排水系統(tǒng)的整體管理設計水平。對于高層建筑中污水排放需求較大的區(qū)域，如衛(wèi)生間、廚房等，在管道的安裝工作全部完成后，工作人員應做好試水試壓測驗，在保證管道能夠正常使用的同時，還要盡力避免管道破損情況的發(fā)生。

5 高層建筑給水排水設計趨勢

5.1 更加智能化

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，高層建筑給水排水工程的應用設備也越來越先進。新設備被不斷地研發(fā)并投入使用。在高層建筑的給水排水工程的設計中，相關人員要將先進的科學技術引入其中，使給水排水設計更加智能化。提高給水排水系統(tǒng)的智能化程度，從而做到實時監(jiān)測水流的各項數(shù)據(jù)，讓給水排水系統(tǒng)的運行更加平穩(wěn)，在未來的給水排水工程設計中將對系統(tǒng)的智能化水平做進一步提升。

5.2 更加節(jié)約能源

隨著人們環(huán)保意識的提高，越來越多的行業(yè)開始注重節(jié)能環(huán)保，給水排水系統(tǒng)未來的設計也會更加注重能源的節(jié)約，不斷增加給水排水工程的節(jié)能性。例如，利用變頻調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，或使用節(jié)能裝置，降低能源消耗等。未來的高層建筑給水排水系統(tǒng)設計也可以進一步提高水資源的利用率。例如，安裝有節(jié)水性能的儲水裝置或安裝能夠智能操控的儲水設備，保證水資源能夠得到合理的使用。

太陽能熱水供給是一種節(jié)能環(huán)保的供水方式，由儲水箱和集熱器等結構組成。這種方式利用綠色的太陽能源為高層建筑中的居民提供熱水，有效節(jié)約了居民們的生活成本。但太陽能設備的體積較大，會占用較大使用空間，影響美觀，且該種新能源轉(zhuǎn)化設備還在發(fā)展中[2]。

5.3 結構簡單更美觀

未來的高層建筑給水排水工程設計還會讓給水排水裝置的結構更加簡單，外形更加美觀。由于現(xiàn)有的很多給水排水裝置的結構過于龐大復雜，導致給水排水裝置不但安裝起來不方便，占地面積大、安裝費用高，還會影響到裝置場地的美觀性。因高層的建筑空間有限，所以高層給水排水系統(tǒng)的設計應向簡潔化、美觀化發(fā)展[3]。

6 結語

總而言之，由于高層建筑本身的結構較復雜，因此設計其給水排水系統(tǒng)也有較大的難度。設計人員應該在充分掌握了解高層建筑的特點后，再結合新技術、新方法設計出較為合理的高層建筑給水排水系統(tǒng)，在提高企業(yè)效益的同時，又能保證高層建筑居民的良好居住體驗。