高层建筑给水排水优化设计

高层建筑给水排水优化设计

尤保振

德州天泽工业设备有限公司

摘要：在经济快速发展的大环境下，高层建筑已成为高层建筑领域的必然趋势，其已经成为我国现代都市的标志性存在。高层建筑给水排水系统在社会民众的生活中占据着重要地位,因此，高层建筑给水排水的设计工作的重要性不言而喻，其在很大程度上决定了高层建筑物的舒适度。

关键词：高层建筑；给水排水；优化设计

引言

给水排水工程是高层建筑工程中的重要组成部分，其设计管理是工程中的重要环节，设计质量直接影响到高层建筑工程的施工顺利进行和工程质量的稳定性。

1高层建筑给水排水工程的特点

1.1高层建筑给水排水工程的特点

首先，在高层建筑的给排水系统中，存在着较大的静水压，在采用单区供水的情形下，处于低层的用户，由于较高的水压，导致发生用水喷溅的现象，同时过高的水压加速阀门等配件的损耗，致使出现漏水和配件不便关闭的现象。水管内部较快的流速导致管道噪音的形成，包括流动噪音和震动噪音。而顶层的配件会出现负压现象从而导致抽水回流，进而污染水源。其次，高层建筑的多功能性和综合性致使其出现火灾的高概率性。相较低层高层建筑而言，高层建筑安全隐患更多，一旦发生火灾，相关人员的撤离，以及灭火营救工作更加困难。因此，其消防压力极高，对高层建筑的安全防护要求远高于低层高层建筑。

2高层建筑给水排水优化设计

2.1高层建筑给排水设计方案优化

首先，优化设计前期分析。具体而言，一是设计人员结合高层建筑物的功能、内部空间高度以及预估吊顶布置形式设计管线布置高度；二是结合高层建筑结构预判给排水、暖通以及电气专业的管线是否需要穿越重要大梁，若存在穿越重要大梁的可能，那么设计人员就要进一步分析是否可通过水平或垂直方向的挪移避开大梁；三是设计人员对管中的重力管道走向进行重点观察，同时结合管道整体布置情况以及管道碰撞情况预估高层建筑内部多系统管线空间需求。其次，管线避让优化。因专业不同，管线的功能也会有所不同，在同一个空间内不同专业的管线可能会出现“打架”的情况。因此，管线避让也是高层建筑给排水设计方案优化中的重要内容。做好管线避让不仅仅可以使高层建筑空间的利用率进一步提升，避免不必要的资源浪费，同时还有助于提高后续施工质量与效率。当前，管线优化主要有两种方式，一种是Revit软件自带的碰撞检测功能，另一种是Navisworks软件碰撞检测。Revit软件自带的碰撞检测功能将管线间冲突识别出来，并根据识别结果进行优化、调整。若用Navisworks软件进行管线碰撞检查，需将Revit模型先导入到Navisworks软件内，然后通过Navisworks软件监测管线碰撞。若存在管线碰撞，那就要在Revit软件中对碰撞软件进行优化调整。

2.2给水系统设计

综合用房高层建筑生活用水（包括冲厕、洗涤、厨房用水等）是一种间歇性、总量大、水量分散的用水，给水系统设计时主要针对生活用水给水系统进行优化设计，以减少管网投资，同时采用高效节能加压泵为水源供应提供动力。结合用水量选择合适功率、扬程的加压泵，并严格按照设计标准及行业规范进行安装调试，确保其在运行实践中始终处于安全稳定运行状态。考虑到工程的经济耐久性及安装的便利性，某工程给水由城市自来水供给，从市政道路引一根DN150给水管供地块用水，作为该工程生活及消防的给水水源，生活用水、消防用水、绿化用水分设水表计量。室外给水管、消防管采用钢丝网骨架塑料复合管，电热熔连接；室内生活给水立管采用衬塑钢管，丝扣连接；水表或阀门后的支管采用PP-R塑料给水管，热熔连接，管材及管件的压力等级为1.0MPa。给水管道敷设须严格按照设计流程进行基础处理、管道敷设、接口处理及密闭性检测，及时处理管道渗漏、堵塞问题；水池、水箱均须满足卫生标准，为避免进水管阀门故障引发溢水浪费，需装设超高水位报警装置。高层建筑给水、排水设施应符合现行规定。卫生间便器设计冲洗水量小于9L，并装设感应式或延时自闭冲洗阀，洗脸（手）盆装设感应式水嘴或延时自闭水嘴。生活用水器具配置均采用节水效果好的器具，同时要求其技术功能指标满足相关规范要求，不应选用违反强制性技术标准条文规定的生活用水器具。

2.3高层建筑排水系统设计

高层建筑排水重点针对污水与废水，在设计阶段应当按照实际排水状况对排水体制进行合理选择，通常情况下可以采取合流制以及分流制两种。为有效避免排水管道内部污浊气体产生的不利影响，应当合理增加水封深度，科学设计雨水排水管道，有效减少排水状态下的噪声。对雨水排水管道进行设计的过程中要结合高层建筑自身结构特点，同时充分考虑到地区的自然气候环境，确保雨水排水管道设计的合理性与针对性，对女儿墙溢流口予以合理优化，选择无水封地漏。为提升排水管系的稳定性和安全性，同时让排水系统设计更加经济合理，首先需要避免柱塞流形成，让水流始终处于理想状态，即等速水膜流，此时应当进行水力计算，按照最终数据合理控制立管符合极限，确保等速水膜流状态时符合终限流速流量。与此同时，还需要制定相应的消能手段，降低水流速度，避免管系长时间受到冲击。经过实践试验了解到，立管应当根据规范距离设计“乙”字弯，从而有效降低流速，具体应用时一般从顶层开始根据6层的间隔配备立管消能装置。

2.4关于冷却水和消防给排水方面

（1）冷却水。对于冷却水而言，应该循环使用，有助于提高水的利用率。在设计冷却水循环系统时，冷却塔的位置需要结合其所处高层建筑物的相对部位，根据年平均风向指标来确定。在设置冷却塔时，要注意保证散热良好，可以采取加大间距的措施，前提是不影响高层建筑美观和高层建筑空间，否则的话，也可以通过加大塔身高度来增加散热面积。在冷却塔的选择上，通常通过设计参数计算循环水量和循环管管径，在计算过程中，尽可能不要放大修正系数。这样会减小循环水泵的功率，从而降低电能损耗。根据循环冷却水水质的不同选择不同的水处理方式，其中有物理方法：过滤，化学方法：除氧法、灭藻法及杀菌法等。消除设备结垢及管道腐蚀的现象。（2）消防给排水设计技术消防给排水系统是高层建筑消防系统的重要组成部分，其设计涉及到消防水源供应、水压控制、疏散排水等关键技术。消防给排水系统需要明确可靠的消防水源供应，包括消防水泵、消防水箱等。该供水系统应能够满足建筑对灭火用水的需求，并且在火灾发生时保持稳定的水压和水流。高层建筑的消防给排水系统需要通过设置水泵、水池、水压调节阀等设备，实现对水压的控制。这样可以确保灭火用水在不同楼层和消防栓之间的平衡分配，以及有效控制高层建筑内部的水压。高层建筑的消防给排水系统需要考虑疏散排水的技术，包括楼梯间、走廊、车库等区域的疏散排水。这些区域的排水设计应能够迅速有效地排除火灾和紧急情况下产生的积水和烟雾，以确保人员的安全疏散和消防通道的畅通。

结语

综上所述，在高层建筑的给排水设计直接关系着高层建筑工程的质量和人们的正常生活，因此在给排水设计阶段就要加强对设计方案的优化和完善，确保其科学性、合理性、可行性是十分重要的。

参考文献

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