浅谈高层民用建筑给水排水工程设计方法

时间：2024-04-24

王文钰

（山西省工业设备安装集团有限公司，山西太原 030032）

1 高层建筑给排水工程特点

1.1 静水压力大

由于建筑高度的原因，高层建筑给水系统管道内的静水压力大，这是给水系统、热水系统以及消防系统的共同特点。如果给排水工程不进行分区，在静水压力的影响下会造成一些不良后果，如使用不便、产生噪音、影响使用舒适性、导致水资源的浪费以及破坏系统管道与配件等。因此在进行给排水工程设计时要合理进行分区，有效降低静水压力，确保给水系统运行过程中的安全性与可靠性。

1.2 消防安全要求高

与低层建筑的消防安全要求不同，高层建筑对消防系统的安全性及可靠性的要求更加严格。高层建筑由于功能多、综合性强的特点，可导致火灾的危险源比较多。而高层建筑中一旦发生火灾，火势会迅速在建筑内蔓延，火势极大，导致火灾扑救难度大，危害极大。而且，现阶段某些高层建筑内部消防系统对火灾的抵御能力不足，导致一旦发生火灾，就会造成极其严重的后果。因此，在进行高层建筑消防给排水工程系统设计时要以满足高层建筑的自救能力为基础。

1.3 瞬间水量大

高层建筑在使用过程中由于给排水设备的使用人数众多，当多台设备同时使用时，会导致瞬间的给水量与排水量都特别大，在使用过程中给排水系统一旦出问题，产生的影响就会比较大。因此对高层建筑进行给排水设计时，需要结合建筑建成之后运营期间的使用情况充分进行预见性考虑，保证在使用期间给排水系统的通畅性与可靠性。

1.4 管道长

给排水管道的长度与建筑高度成正比。高层建筑的给排水系统管道比较长，布局复杂，管道内部压力波动较大，如果水封受到来自管道的压力波动大，水封受到的破坏作用相应的就会大，影响排水能力。在进行给排水系统设计时，应配套设置通气管系统或者螺旋消音单立管系统，对排水管道进行选材也要特别注意，管道材料的强度要高，管道接头采用柔性接口。

2 高层建筑中的给排水设计分析

2.1 给水设计

在实际的建筑工程中，对于高层建筑而言，在实际的排水设计过程中会遇到较多的问题，需要对其中的问题进行一定的调查和改善，从而达到高层建筑对用水的需求。在一些设计过程中，用水量的计算需要得到应有程度的重视，确保计算结果的精准性，以促使给水分区的合理性、有效性，此外也需要将可能出现的供水不足、水量浪费的问题考虑进去，这些问题主要形成于用水计算量太小和太大。此外，为能够清楚地确定给水管道的规格、型号，为排水管材的选择提供一个较好的数据基础，也需要对给水通道的水流参数进行计算，且需要尽可能地保证计算结果的准确性。考虑到设计的复杂性，牵涉到的工程众多，所以，需要注意将工程要素考虑进去，从而对周围的环境有一定的了解，也只有这样才能确保给水系统避免受到不良影响，或者是不良影响最小化，而这恰恰是保证给水施工如期、合格竣工的关键。施工图纸设计阶段需要考虑的因素很多，不同因素的具体体现均需要在图纸中得到体现，就建筑给排水的结构来说不外乎两种形式，一种是串联式，一种是并联式。近些年来使用较多的就是串联式，串联式给水可以在一定程度上促使用水量得到相当程度的控制，如此一来，材料成本、泵机压力均会被控制到合理或者理想范围内，有利于系统稳定。

2.2 排水设计

在对高层建筑进行污水排放的过程中，就对排水设计人员提出了一定的要求，需要对整体的建筑结构进行一定的掌握，及时地对水流的方向进行分析，从而能够根据实际的情况进行设计，且能够确保所设计的排水方案的科学性、合理性、可操作性。从整体结构上来看，污水主要是由两个区域排出来的，一个是厨房，另一个是卫生间，所以，设计中需要对它们加以重点考虑。基于此，就会导致这两个区域的管道相对较为繁琐，设计上的重视性颇深，且离不开深度研究。除此以外，这项工程也涵盖了对雨水以及空调水的搜集和排放，最需要注意的两个时段是雨季、暴雨期，这些时段的降雨积水的短时流量会比平常大一些，基于此，这就需要实时排放雨水。

2.3 高位消防水箱设置和消防系统设计

在针对高层建筑给排水设计时，设计人员需要重视高位水箱位置的设置。通常，高位消防水箱需要在建筑屋顶进行设置，因为一些地形的因素，高层建筑屋顶没有在该区域的最高位置，如果没有将其设置在最高位，在产生火灾之后，尽管前期能够将火势很好的控制，然而若是火势太大，对于后期的扑救工作就会带来很大的影响。因此，设计人员在高位消防水箱的设置时，需要和建筑规划人员做好沟通，将消防水箱设置在最高处，保证建筑的消防安全。对于建筑消防系统的设计中，需要对生活用水和消防用水进行分开设置，在现实当中，一些设计人员通常将这两者混合在一起设置，这样就会减少居民用水容积，通常，生活用水占比小于合用水箱的一般，同时在对消防管网试水时，如果阀门没有紧闭，就会对生活用水产生污染。并且，消防水箱当中水的更新周期较长以及频率低，其中很容易产生细菌，从而对居民的用水安全和身体健康带来很大的危害。另外，设计人员需要对自动喷水灭火系统进行重视，在对高层建筑给排水设计过程中，需要和喷水灭火系统有效结合起来，在这当中需要重视的因素有以下相关方面：第一，在对自动喷水灭火系统配水管入口减压设计当中，需要掌握喷水系统有关参数，将水泵扬程和配水管入口压力进行明确，将其合理设计，并且还需要对高层建筑当中水力损失率进行重视，做好减压设计。第二，在对走道喷头设计中，需要对喷头的数量加强重视，通常，喷头数量不能大于8个，对其在配水支管位置合理安装，需要重视的就是，配水管的直径过大的情况。第三，对自动喷水灭火系统末端的试水装置的设计，在设计前，需要对装置的型号和规格做好明确化，按照实际的型号要求来采用间接排放的方式进行排水管的设置，防止装置当中的气体流入房间，从而影响人们的身体健康。第四，主要是对自动供水报警阀的设计，该设计相对于高层建筑非常重要，在产生火灾时可以自动报警同时采用自动喷水泵进行灭火，从而对高层建筑的安全性能提升。第五，信号阀的设计，该设计作为自动灭火系统的主要构成部分，在对自动喷淋系统阀门中需要应用到该设计，防止阀门误关造成给排水系统整体受到很大的影响。

2.4 加强雨水系统设计

在雨水系统的设计中，通常出现的问题主要有两点：第一，高层建筑屋面和阳台的排水问题，通常，建筑屋面和阳台排水都是共用同一个排水管，若是遇到暴雨，屋面雨水就会导致雨水管满流，并且还有阳台的雨水排水，使得屋面雨水从阳台流出，所以，在对给排水系统的设计中，雨水系统设计尽可能分别设计为阳台雨水和屋面雨水，以此来避免产生反水的情况。若是应用组合方式设计，在这当中就需要重视，在设计中，增大拐弯中以后的雨水管道型号，以此来避免因为雨水斗设计面积超过实际面积，使得雨水管当中产生相应的压力流，造成阳台出现反水情况。第二，雨水排水管材的选择问题。通常，雨水管配水管的材料都是塑料管和金属管，还有一些采用的是钢塑复合管等承载能力比较好的管材。在对室内雨水管道选取中禁止选用排污系统的管道。除此之外，高层建筑屋面排水需要有相应的针对性，若是雨水没有通过屋面的溢流系统流出，就会从重力流转化为压力流，从而对管道的承载能力有着很大的要求，所以，在对管材的选取中，一定要选取承载能力较强的管材。