建筑给水排水的优化设计研究

建筑给水排水的优化设计研究

张亚茹

张亚茹

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摘要:建筑的给水与排水工程作为建筑安装工程的分支，主要是解决建筑内部的给水以及排水的问题，保证建筑物的安全和功能。建筑给水排水设计是对各类给水系统和排水系统进行功能定位，通过对设计进行优化，实现保障建筑安全和功能的作用。本文对给水排水优化设计的措施进行简单分析，并针对超高层建筑的给水和小区水资源优化进行研究。

关键词:给水排水工程；排水设计；优化设计

引言

随着经济发展速度的加快，城市建设也得到快速发展，同时各类建筑建设规模也越来越大。在各类建筑中，给水排水是实现建筑功能的形式，也是保障建筑安全的措施之一。给水排水系统设计是对施工方案的选择和提出施工要求，通过对设计的优化，能够进一步完善给水排水系统，补充建筑功能。

一、建筑给水排水设计优化主要措施

1.1设计时进行经济效益分析。

建筑的给水与排水工程包含建筑给水系统、建筑排水系统、自动喷淋灭火系统、消防给水系统、中水系统、景观系统和热水系统等，是一项项目繁杂，涉及面广的工程。在进行给水排水设计时，需要考虑的因素较多，任务较重，这就需要在设计时对各项目进行分类，将各细分系统设计多方案，并针对各实施方案进行经济效益的预估，通过对方案预估的成本和收益进行比较分析，选择既能满足业主要求和符合施工质量，又能实现施工工程投入最小，利益最大的施工设计方案。在进行经济效益衡量时，对各方案评价标准要统一，对各细分项目要进行详细分析。

1.2合理分配新老设计人员。

施工设计时，一般新设计人员拥有较为新颖的设计思路和方法，这对改善原有的施工方案注入了新的血液，提供了新的设计思路。较老的设计人员拥有成熟的设计经验和丰富的设计技巧，通过对新老设计人员的搭配，实现新旧技术的补充和设计方法和手段的完善，并能保证设计方案的安全可靠和科学方便，也能科学利用自然资源，提高经济效益。

1.3满足给水排水系统的基本功用。

在建筑内部的给水系统，是将给水管和自备水源的给水管网的水接入室内，并选择经济合理适用的最佳供水的方式，经过水管输送至各用水设备。在工业建筑和公共建筑以及民用建筑中，生活给水系统要满足基本的饮用、盥洗、烹调和沐浴以及洗涤等生活用水，并要保证饮用水质符合国家标准。的生产给水系统，要根据生产设备用水要求和施工工艺差异进行区别对待。在高层建筑、大型公共建筑的消防设备用水中，要保证足够的水量和水压。生活用水的排放要实现废水和污水的分类排放；对工业废水排放系统，要根据污水污染程度，设计合理的处理机构。

二、高层建筑中给水系统设计优化。

在我国的高层建筑中，较为明显的给水难题是如何选择加压供水方式。一般常见的加压给水方式有：气压罐给水系统、管网叠压给水系统、变频调速给水系统和水泵水箱给水系统。

气压罐给水系统是依靠气压水罐内的气体提供压力，实现加压供水的目的，其加压大小受到气压罐的调节容积的限制，一般很难提供高压的水压，不适合在高层建筑中进行供水。管网叠压给水是采用市政管道供水，对市政管道水余压进行了充分利用，可以减少储水设备的空间。管网叠压供水效果受到市政供水条件的制约，在选择此种供水方式时，要对给水管网的管径和供水压力进行事先了解和分析，同时要得到当地的给水部门的同意。

变频调速给水能防止二次污染，同时能节约建筑面积，简化系统，具有经济性。水泵水箱给水系统需要在屋顶增设水箱，增加了二次污染的可能性，同时要占用一定的空间。和水泵水箱给水系统相比，变频调速给水系统不需要在屋顶设置生活水箱，减少了储水设备，节约了建筑面积，同时可以防止二次污染，系统相对简化。变频调速中变频器国产化速度较快，这可以增加变频器控制的水泵数量，降低投资，减少功率。变频器和控制器的可靠性快速发展也为变频变速给水系统的发展创造了良好的条件，在多层建筑和高层建筑中，变频调速给水系统成为普遍使用的给水系统。

水泵水箱给水系统对建筑的节能要求满足较高，系统中生活给水加压泵是根据最大时流量决定的，基本上一直保持在高效段工作，而调频变速给水系统是按秒流量，最大时流量仅有秒流量的2/3到1/3之间，实现了节能。调频变速给水系统中采用的调频变速泵是根据用水量的变化而进行调频变速的，通过调频变速频技术的应用，可以在功率上进行节能，但由于变频调速泵本身并非是无极变速的，即使是较好的变频设备，在水泵频率低至25Hz的良好状态下，其电机功率不能根据流量的减少而减少，这会导致水泵的连续工作，消耗更多能量。

高层建筑的消防给水方式是建筑消防系统的重要环节，在进行设计时要采用层次分析法对消防给水进行系统优化。对消防给水系统进行层次划分，对消防体系的安全性和可靠性进行指标选择和评价尺度的确定。特别是对超高层就爱你在的消防供水，对于灭火起初供水系统的超压导致管网的变化要进行分析比较；对消防给水系统在规定时间和规定条件下，能完成规定功能的概率进行判断，综合设备的运行特性，以及设备布置难度和设备运行产生的噪声污染、设备维护等进行设计优化。

进行给水系统设计时，要根据建筑本身的实际情况，结合各个给水系统的优劣特点，并综合工程实际进行选定。

三、小区水资源系统优化。

住宅小区用水在城市的用水比例中占据较大比例，小区水资源系统对小区的生态环境和使用经济效益、环境效益和社会效益都具有影响力，同时也是保障城市用水的持续发展。小区水资源系统设计目标是实现经济利益、环境利益和社会利益的总体效益，其前提是保障小区内用水排水的供需平衡，既能满足对用水的需求，又能减少污水的排放，实现有限水资源的良性循环。

住宅小区的水资源系统是以自来水、雨水和中水为水源，提供生活用水、消耗用水和消防用水。雨水系统是将建筑屋面的雨水进行收集，路面和绿地雨水采用渗透收集，通过处理后作为供水的水源。由于路面和绿地雨水需要采用渗透系统进行收集，其渗透后的雨水不会融入整个小区的水系统中，在进行水系统设计时，主要是要对屋面雨水收集进行优化。

在雨水收集系统中，通过收集屋面雨水，经过雨水管后进入初期弃流装置，而后进入沉砂池和调节池，经过人工土植物虑床的过滤后进入清水池，而后通过供水管提供消防和绿化用水。作为用水节能措施，这在小区水系统设计中，要进行经济性分析和可行性评价。同时由于在雨季中，雨水量才大，在设计中也要考虑季节因素和建筑当地的雨水量，对雨水系统资源分配要进行优化之后才能确定。

居住小区的污水处理是排水系统的主要部分，在国家“优质优用”用水原则下，污水的再生利用成为排水优化的重要措施，这也是在排水优化中必须要重点考虑的部分。小区污水再生利用要实现就地收集、就地处理好就地利用，实现水管网费用的节约；要以再生水利用为基础，对绿化、景观用水提供用水，同时兼顾道路浇洒和洗车用水的需求，提高循环利用率和用水的效率，减轻环境的负担；利用小区生活污水作为回水利用的原水，要实现收集、处理和供水的协调运行，保证再生利用设备的有效运行。设计时，要对小区水系统进行多目标规划，既要满足小区用水平衡，又要兼顾经济、社会和环境效益，提高可行性，保证水资源可持续发展能力。

结束语

建筑给水排水系统的设计优化，既能提高建筑的安全性，又能保证建筑的功用，设计优化要立足系统基础功用结构之上，在保证建筑物使用功能和质量的前提下，合理调配给水排水结构，采取节能措施，降低能源消耗，实现运行节能，系统优化的目的。随着技术的发展和建筑给水排水规范的提高，建筑的给水排水设计优化将得到更多的重视，同时也是未来建筑给水排水的新要求。

参考文献：

[1]崔景立,建筑优化给水排水设计,2014.09.

[2]张立成,建筑内高大中庭灭火系统技术优化与经济分析,2012.07.

[3]牛玥,建筑给水排水的优化设计研究,2015.02.

[4]郭思元,给水管网压力监测点的优化布置,2014.07.