段一濤

中匠民大國際工程設(shè)計(jì)有限公司山西分公司（030001）

0 前言

為提高城市土地資源的利用率，城市中高層建筑的數(shù)量越來越多。高層建筑在提高應(yīng)用價(jià)值的同時，也使建筑設(shè)計(jì)和施工難度大幅提高。給排水系統(tǒng)作為建筑工程中的基礎(chǔ)設(shè)施，具有保障建筑使用功能的重要作用。優(yōu)化建筑給排水設(shè)計(jì)，對提高整體建筑設(shè)計(jì)水平具有非常積極的促進(jìn)作用。

1 建筑給排水設(shè)計(jì)概述

建筑給排水系統(tǒng)由給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)共同組成，是將城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或自備水源給水管網(wǎng)引入室內(nèi)，滿足居民在日常生活、生產(chǎn)中用水排水需求的基本設(shè)施。在社會進(jìn)步與發(fā)展的過程中，人們的生活、生產(chǎn)方式發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著建筑能耗水平不斷提高，保護(hù)生態(tài)資源，減少能源浪費(fèi)與消耗已經(jīng)變得刻不容緩。優(yōu)化建筑給排水設(shè)計(jì)，根據(jù)不同用水場景采用不同的建筑給排水設(shè)計(jì)，在保障用水的同時減少水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，對提高建筑工程的節(jié)能環(huán)保水平具有重要意義。為最大化發(fā)揮建筑給排水工程的應(yīng)用價(jià)值，需要在設(shè)計(jì)時，重點(diǎn)關(guān)注以下因素。

1.1 保障穩(wěn)定供水

為提高城市土地資源的利用率，城市高層建筑的高度不斷提高，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將科學(xué)設(shè)計(jì)和技術(shù)手段充分融合，保證高層建筑各個樓層用戶都能得到穩(wěn)定的水資源供應(yīng)。結(jié)合居民用水量、樓層高度、公共用水量等數(shù)據(jù)，以分層給水的方式控制不同樓層的給水壓力，確保建筑給水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 保障排水效率

建筑排水系統(tǒng)的作用是將居民在日常生活中產(chǎn)生的污廢水及時排出，保證建筑環(huán)境的潔凈度，營造舒適的居住環(huán)境[1]。通常生活污水是經(jīng)過化糞池處理后被直接排放到市政污水管網(wǎng)中，但隨著節(jié)能環(huán)保技術(shù)的不斷發(fā)展。當(dāng)前很多建筑會安裝生活用水回收系統(tǒng)，將洗菜水、洗澡水等進(jìn)行回收和凈化，達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后二次應(yīng)用于社區(qū)清潔、洗車等，提高水資源的利用率。

1.3 保障消防用水

消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量具有保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全的重大意義，可在國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求下，配合自動噴水智能控制系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、消防器材等，保障建筑工程消防安全。

2 建筑給排水設(shè)計(jì)技術(shù)種類

2.1 同層排水技術(shù)

同層排水技術(shù)是指相同樓層中各排水系統(tǒng)支管和排水器具都在本樓層中與主排水管連接，當(dāng)發(fā)生堵塞情況時，在本樓層中即可完成疏通工作[2]。該技術(shù)打破了傳統(tǒng)隔層排水技術(shù)在規(guī)劃布局方面的局限性，排水管、排水器具等無需對下層空間進(jìn)行侵占，能有效規(guī)避管道滲漏、產(chǎn)權(quán)糾紛、空間侵占、噪聲干擾、衛(wèi)生清理不徹底等問題，提高管道維修的便捷性，使衛(wèi)生間布局方式更加合理。雖然同層排水技術(shù)最早起源于發(fā)達(dá)國家，但因其具有諸多優(yōu)勢，在國內(nèi)建筑行業(yè)中迅速發(fā)展，并在本土發(fā)展的過程中逐漸形成了與我國建筑特點(diǎn)更加契合的中國模式應(yīng)用方法。

2.2 中水系統(tǒng)

中水系統(tǒng)由中水原水系統(tǒng)、中水處理系統(tǒng)和中水給水系統(tǒng)共同構(gòu)成，是將建筑排水系統(tǒng)中的污水經(jīng)過處理并達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，再用于沖廁、清洗、洗車等操作的設(shè)備設(shè)施。中水系統(tǒng)與我國綠色建筑的建設(shè)理念具有高度一致性，但由于經(jīng)濟(jì)原因、技術(shù)原因、節(jié)能環(huán)保觀念原因等因素的影響，中水系統(tǒng)當(dāng)前在國內(nèi)建筑行業(yè)中的應(yīng)用并不廣泛。

2.3 降噪技術(shù)

傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計(jì)中使用的管道材料多采用鑄鐵材料或鍍鋅鋼材，該類管材長期與水體接觸容易生銹，影響供水水體質(zhì)量，水體的長期侵蝕也會減少管材的使用壽命，同時，會消耗大量金屬資源，與國家節(jié)能環(huán)保號召相悖[3]。隨著建筑工藝的不斷改進(jìn)，塑料管道逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼管成為建筑給排水系統(tǒng)的主要管材，塑料管材本身具有良好耐磨、耐腐蝕能力，使用壽命長，在給排水系統(tǒng)中獲得了良好的應(yīng)用效果。但很多住戶在入住過程中發(fā)現(xiàn)，塑料給排水管道在使用過程中會發(fā)出較大噪聲，對居民的睡眠和生活會造成一定影響。因此，當(dāng)前建材市場中出現(xiàn)大量具有降噪功能的塑料管材，如UPVC 螺旋管、UPVC 鋅層管等，進(jìn)一步提高了建筑給排水的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3 建筑給排水設(shè)計(jì)對整體建筑設(shè)計(jì)的促進(jìn)作用

3.1 提高建筑的生態(tài)環(huán)保價(jià)值

建筑給排水系統(tǒng)作為為人們提供生產(chǎn)和生活用水的主要設(shè)施，其節(jié)水能力會直接影響整個社會的水資源消耗水平[4]。我國淡水資源較為匱乏，提高建筑節(jié)水能力和水資源利用效率，對節(jié)約環(huán)保型社會的建設(shè)具有重要的推動作用。傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計(jì)因受到技術(shù)和理念的影響，會存在超壓出流、無效冷水、衛(wèi)生器具沖水量不合標(biāo)準(zhǔn)等問題，造成大量水資源的浪費(fèi)。通過優(yōu)化給排水設(shè)計(jì)技術(shù)，應(yīng)用新型給排水管材和配套器具，不僅可以減少傳統(tǒng)給排水系統(tǒng)使用過程中存在的不良浪費(fèi)現(xiàn)象，減少漏水問題的發(fā)生，而且可以配合中水系統(tǒng)、節(jié)水降壓系統(tǒng)、節(jié)水發(fā)電設(shè)備等，提高水資源的利用率，降低建筑用水成本，對提高建筑物的節(jié)能環(huán)保水平、降低建筑運(yùn)營成本及后期用戶使用體驗(yàn)都具有重要促進(jìn)作用。

3.2 提高建筑物的防火性能

噴水滅火是消防滅火的重要方式之一，尤其在高層建筑中，保證給排水系統(tǒng)能在火災(zāi)事故發(fā)生時穩(wěn)定供水，對保障建筑安全、提高的建筑物的防火性能具有重大意義。當(dāng)前關(guān)于建筑防火設(shè)計(jì)的給排水設(shè)計(jì)主要有以下幾種。

3.2.1 消防給水系統(tǒng)

根據(jù)使用方式和構(gòu)成設(shè)施的不同，可將消防給水系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)分為臨時高壓消防給水系統(tǒng)、含穩(wěn)壓設(shè)備的穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)等類型。不同類型的消防給水系統(tǒng)在構(gòu)成設(shè)備上存在細(xì)微差別。如臨時高壓消防給水系統(tǒng)主要是由消防水泵、消防蓄水池、消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)共同構(gòu)成的。該類消防給水系統(tǒng)平時最不利點(diǎn)的水壓和流量不能滿足滅火需求，發(fā)生火災(zāi)時，啟動消防泵，使管網(wǎng)中的最不利點(diǎn)的水壓和流量達(dá)到滅火要求。含穩(wěn)壓設(shè)備的穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中除以上基本設(shè)施外，還包含由氣壓水罐、穩(wěn)壓水泵、控制系統(tǒng)等共同構(gòu)成的穩(wěn)壓設(shè)備。該類消防給水系統(tǒng)與生活給水系統(tǒng)互相獨(dú)立，穩(wěn)壓設(shè)備能保障消防給水系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，并在火災(zāi)發(fā)生后能保證初期消防用水需求。

3.2.2 自動噴水滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)是在供水管道中連接火災(zāi)報(bào)警閥組、閉式灑水噴頭、控制閥門等設(shè)施，與灑水噴頭相連的管道中始終充滿壓水，一旦檢測到室內(nèi)環(huán)境煙霧指標(biāo)超標(biāo)，就會自動打開閥門開始灑水[5]。自動噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用時間較短，但具有良好的應(yīng)用效果，我國新建大型建筑中對該系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛。

3.2.3 氣體滅火

傳統(tǒng)氣體消防劑的主要成分為鹵代烷，該成分在救火滅火中具有良好的應(yīng)用效果，但會對空氣造成嚴(yán)重污染[6]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，IG541混合氣體滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)等都是具有環(huán)保效果的先進(jìn)滅火氣體，在在消防工作中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。在設(shè)計(jì)建筑給排水系統(tǒng)時，也應(yīng)充分考慮氣體滅火劑的應(yīng)用需求，最大程度發(fā)揮新型氣體滅火劑的應(yīng)用價(jià)值。

3.3 先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用提高了建筑整體設(shè)計(jì)質(zhì)量

近年來，BIM 技術(shù)快速發(fā)展，在建筑行業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛，通過全面收集建筑工程相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)，在平臺中建立三維立體可視化模型。利用BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑給排水設(shè)計(jì)，既能全面把控給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，還能檢查給排水系統(tǒng)與建筑整體、建筑中其他專業(yè)的協(xié)調(diào)情況，提高給排水管道設(shè)置路徑的科學(xué)性，確保選用管材直徑的合理性等。另外，應(yīng)用傳統(tǒng)CAD 軟件進(jìn)行給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，一旦需要對中間環(huán)節(jié)進(jìn)行修改，系統(tǒng)中其他構(gòu)件安裝方式也需同時修改，設(shè)計(jì)工作量非常大。很多專業(yè)水平較低的施工人員對CAD 圖紙的認(rèn)讀水平不高，難以保障給排水系統(tǒng)的實(shí)際安裝質(zhì)量。當(dāng)前BIM 技術(shù)相關(guān)軟件功能已經(jīng)非常強(qiáng)大，在對單一管道進(jìn)行修改時，系統(tǒng)會自動對連接部分進(jìn)行修改，既減少了設(shè)計(jì)工作量，有效避免設(shè)計(jì)疏漏情況的發(fā)生，又為施工人員提供可視化施工圖紙，使其能更好地把控給排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量。先進(jìn)軟件的應(yīng)用對建筑整體設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升具有非常積極的促進(jìn)作用，可有效推動建筑行業(yè)健康發(fā)展。

3.4 給排水設(shè)計(jì)能促進(jìn)整體建筑設(shè)計(jì)性能的提升

給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)很多內(nèi)容會直接影響建筑整體性能，如消防性能、供水能力、排水能力等。提高給排水設(shè)計(jì)的科學(xué)性，對保證建筑功能、創(chuàng)造良好居住環(huán)境也具有重要的促進(jìn)作用。但我國給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體發(fā)展較慢，系統(tǒng)中應(yīng)用的各項(xiàng)管材和配套構(gòu)件也需持續(xù)研究，才能更好地促進(jìn)建筑行業(yè)整體發(fā)展。

4 結(jié)語

給排水系統(tǒng)作為建筑物中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是保障居民生活、生產(chǎn)用水的關(guān)鍵設(shè)施，其設(shè)計(jì)需要與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時開展，以保證給排水系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，對建筑的節(jié)能環(huán)保和安全性要求不斷提升，傳統(tǒng)建筑給排水系統(tǒng)中存在水資源浪費(fèi)嚴(yán)重、水資源利用率較低、消防用水供應(yīng)不穩(wěn)定等問題，通過優(yōu)化建筑給排水設(shè)計(jì)，從生態(tài)環(huán)保、防火性能、整體設(shè)計(jì)質(zhì)量、用戶使用體驗(yàn)等方面對整體建筑設(shè)計(jì)起到積極的促進(jìn)作用。