关于建筑给水排水优化设计思路分析

关于建筑给水排水优化设计思路分析

张应佳

广州宝贤华瀚建筑工程设计有限公司广东广州510095

摘要：随着市场经济的发展，建筑工程的增加，建筑给排水工程逐渐成为人们的关注重点。当前，给排水工程出现各种质量问题，影响着整个工程作用的发挥。本文首先分析了建筑给排水的特点和存在问题，然后分析了常见的给水方式，最后探讨了相关的设计思路。

关键词：建筑；给水排水；优化设计

近年来，随着建筑行业的发展，人们对住房品质提出的要求越来越高，在要求设计图纸满足国家标准的情况下，也对维护管理、安全可靠等方面提出严格了要求。给水排水作为建筑工程的重要组成，如何顺应社会发展的新形势，成为设计人员面临的主要问题。下面，笔者结合自身经验，从以下几点对给水排水的优化设计进行探讨。

1、建筑给排水的特点及存在问题

随着建筑行业的发展，建设用地越来越少，越来越多的建筑高度超过100m，潜在火点多，因为火灾发生风险大，受各因素影响，火势蔓延快速，加大火灾的扑救难度。因此，建筑给排水设计过程中，设计选用的管材及设计方案影响这建筑的使用。建筑排水量大，所用排水管多，长度长，且管道波动也比较大。设置通气管系统，或使用新型的单立管系统，室内真空排水系统，不但能提高给排水能力，还能保证管道压力的稳定性。在选择生活管道材料时，根据建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管道供应条件，选择接口柔软、耐性高的材料。建筑噪声、震动污染源多，需要提高给排水管道的防噪音、抗震功能，延长使用期限[1]。

2、建筑给排水常见的给水方式

2.1高位水箱给水方式

高位水箱主要依赖水箱、水泵供水，包括串联供水、水箱减压供水、减压阀供水、并联供水等多种。当高位水箱的水位下降到最低有效水位时，泵启动，高位水箱水位再次到达最高有效水位时，停止泵运行，水泵设置于地下室的泵房内，地下室同时设置生活水箱供水泵抽水。和气压罐（膨胀水箱）给水方式相比，水泵启动次数少，储水量多，增加了供水可靠性，避免因停电造成的停水现象。因此其运营费、设备费都比较低。但是，在高位水箱给水过程中，水质易受到污染，且水箱也占据较大面积，增加了结构负荷，增加投资成本。

2.2变频泵天面无水箱给水方式

变频泵无水箱给水是一种结合水泵机、变频技术、单片机的给水方式，能调节流量和水压。该供水方式具有高效节能、自动化水平高、运行可靠、操作方便以及抗电磁干扰能力强等特点，可通过压力传感器根据用水量的变化自动控制多台水泵变频、工频恒压变量、变压变量等方式进行供水。和减压分区给水方式相同，变频泵无水箱给水方式天面不占用建筑面积设置水箱，而且能统一管理和维护。但是，整套设备价格高，特别是变频器，后期维护成本高。同时使用环境要求高，环境温度介于5-50℃，相对湿度不大于90%，无凝结、周围空气无腐蚀气体、水蒸气、粉尘等明显污染、安装倾斜度不超过5%，应结合实际情况选用供水方式。

2.3气压罐（膨胀水箱）给水方式

隔膜式气压罐是给水系统中的一种利用密闭贮罐内空气的可压缩性贮存、调节和压送水量的装置，其作用相当于高位水箱或水塔。它适用于民用给水、居住小区等凡需要加压供水的场所。它的工作原理是在一定的温度下，气体的体积与压力的乘积为常数，压缩气压罐里面的气体来维持管网的压力。该给水方式天面无需水塔和水箱，便于工程扩建、改建和拆迁，灵活性大，供水系统密闭运行，气水分离，能有效避免二次污染，取代高位水箱和水塔后更加适用于地震带上的建筑工程，便于实现自动控制和集中管理，运行可靠，维护简单，管理方便。但是，在实际运行中，常出现周期性的波动，储水量有限，需要频繁启动，增加运行成本，缩短使用寿命。

2.4减压分区给水方式

减压分区给水经由减压水箱、减压阀来减压，系统运行过程中，水泵能直接将水送至水箱，于各区设置水箱和减压阀，上水箱向下水箱供水，此过程中，水箱之间可自行减压，或借助减压阀减压[2]。减压分区给水可靠，管道系统、机器设备简便，节约着维护成本和投资成本，但是水质在供水的过程中容易被污染。且能量浪费，一般不建议使用。应结合当地实际情况选用，例如当地电费较便宜，水压要求不高。对此，可使用可调式的减压阀。

3、建筑给排水优化设计思路

3.1分析经济效益

建筑给排水工程包含消防给水系统、排水系统、中水系统、自动喷淋灭火系统、水景喷泉系统、气体灭火系统等，涉及面广，操作复杂。建筑给排水设计任务重，因素多，需要科学分类各项目，对各系统进行具体的方案的设计，并评估各个方案的经济效益。在满足国家规范的前提下，通过分析、比较各方案成本和收益，选择符合要求、投资少、利益大的方案。在对经济效益进行衡量时，应确保各方案评价标准的统一性。

3.2明确管径和流速

建筑给排水设计过程中，管道的流速和管径关系密切，在流量相同的工程，设计流速越大，所需管径就越小，其成本也就越低。但是，若管道流速大，就会损坏给排水管道，增加电能消耗和施工成本。因此，设计人员应根据《建筑给水排水设计规范》相关公式，明确给排水管道的流速和管径，预防流速和管径不合理给工程造价、系统管理带来的影响。具体设计中，需要结合材料费用、施工费用等，参照相关公式计算管径流速[3]。同时设置主、副通气立管、加强型旋流器、混合器能提高排水能力。但是，不同管材和坡度对排水横管的流量和流速也会有影响，对于管材的选择，设计人员应当综合考虑排放介质的适用情况、建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管道供应条件等，合理选用排管材。

3.3改善给排水中的细节问题

建筑给排水系统设计过程中，经常会遇到饮用水卫生、噪声处理等问题，影响使用者的生活质量。对此，可从这样几点着手解决：①管道噪声处理。很多住户都选择双卫建筑，增加管道数量和噪声污染。具体设计中，应选择DN25材质的水管，预防末端噪声的出现。②选择优质管道，替换传统的镀锌管。相较于金属管，塑料管重量轻，抗压力强，使用方便，因此可选用塑料管作为给水管道。③给排水管道的安装分为暗装、明装两种形式，其中暗装能增强室内美观，预防管道破损。明装维修便利，成本低。实际工作中，设计人员需要结合住户要求设计安装方式，并在管道敷设结束后明确标记，以免装修期间损坏管道。④饮用水供给是给排水工程的重要职能，设计人员需要做好饮用水的防护处理。针对饮用水的溢流管，需要提前制定防护措施，预防昆虫进入影响水质。对于管道接缝，用泡沫材料填充，并选用合适方式隔断处理。

4、小结

综上所述，建筑给排水对人民生活息息相关，设计采用的系统、管材、管径直接影响着群众的生活。设计人员需要结合相关标准和需求，客观的改造和优化给排水系统做到技术先进、经济合理、安全可靠。而且，具体设计期间，还要遵守相关法规，引入科学的设计理念，贯彻低影响开发理念，优化空间利用方式、加强规划设计的整体统筹的给排水方案，确保给排水系统的安全运行，提高整个工程的施工质量。

参考文献：

[1]于天呈.建筑给水排水的优化设计研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，20（19）：5281-5282.

[2]赵晓琴.建筑给水排水的优化设计研究[J].城市建设理论研究（电子版），2014，19（1）.

[3]牛玥.建筑给水排水的优化设计研究[J].建筑，2012，14（8）：68-69.

[4]包伦勇.高层建筑给水排水的优化设计分析[J].建筑工程技术与设计，2017，32（11）：1721-1721，605.