高层公共建筑给排水设计分析

吴辉

北建院建筑设计（深圳）有限公司  广东 518034

摘要：随着我国社会经济发展水平的不断提升，人们生活质量水平的逐渐提高，人们对居住、生活、工作环境的要求越来越高，为推动城市现代化发展，高层建筑拔地而起，设计人员加强了地下空间和地上空间的利用率。高层建筑的结构复杂，对设计人员的专业技能、综合素质要求更高，对建筑结构稳定性、安全性、可靠性、使用寿命要求更高，其中给排水设计作为建筑设计的重点工作内容，在提供生活用水、消防用水，提高水资源利用率，加强雨水、中水回收利用等方面发挥着重要的作用。

关键词：高层公共建筑；给排水；设计分析

引言

给排水是高层建筑的重要组成部分，关系着高层建筑的运行质量与用户的体验，所以必须做好给排水设计及施工技术要点，严格按照相关设计与施工规范及要点施工，提升给排水设计及施工质量。

1高层公共建筑给排水设计存在的问题

1.1消防水箱设置存在的问题

高层公共建筑给排水系统中消防水箱的设置合理性直接影响着整栋建筑的消防安全性，是保证人们生命财产安全的关键要点。在公共建筑给排水系统设计中消防水箱通常设置在屋顶结构上，目的是利用重力向下输送水流，减少水资源输送过程中的电力损耗。正常情况下设计人员应选择屋顶最高的建筑物作为设置消防水箱的位置，而在实际设计中部分设计人员将建筑高度等同于小区最高位置，导致消防水箱的位置设计容易出现问题，影响中后期火灾的救助效果。

1.2地漏安装不符合要求

高层公共建筑室内地漏是组成室内排水系统的重要设施，正常设计中室内地漏的安装高度应低于地面高度，然而在施工中许多室内地漏的安装高度要高出四周地面高度，导致地漏设施难以正常发挥作用，排水功能减弱。在地面上形成地坑，加大了地漏与周围地面的倾斜度，影响使用者体验。部分地漏在地面施工中存在高低不平的情况，导致地面积水难以正常汇聚到地漏管道当中。部分地漏使用的透气管网面罩的进水孔有效面积不符合相关规定，过多的杂物进入到排水管道当中，导致排水斗进水孔容易堵塞。

1.3高层公共建筑雨水系统设计问题

传统的重力流屋面雨水排水系统由天沟、雨水斗、悬吊管、立管和出户管共同组成，利用重力作用让屋面雨水下渗，自流排放。这种雨水排出系统中流入雨水斗的雨水当中容易存在空气，气水混合过水断面不断收缩，旋涡是水流与空气一同进入排水系统，整个排水系统内部呈气液二相，雨水斗的泄流量容易受到影响。

2高层公共建筑给排水设计策略

2.1中水回收系统的设计的应用

随着社会的不断发展，人们生活质量水平的逐渐提高，现阶段水资源供应数量逐步增加，超高层建筑中用水量大，加强对中水回收系统的建设和应用有助于提高水资源利用率和使用率。所谓中水，是指将各种排水经过物理处理、化学处理、生物处理，以降低其中污染物含量，提高质量，再二次应用到生活、市政环境等范围中，中水来源一般来自于生活污水和冷却水，其中包含沐浴排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水等，在超高层建筑的给排水设计中应用中水回收系统可以降低水污染，提高水资源利用率，有助于提高社会效益，推动城市的可持续发展。超高层建筑人员密度大，产生的废水量大，中水回收系统的设置是给排水设计的关键内容，在设计中要确定中水回收系统的位置，相关设备的类型、数量等，才能保证中水回收的利用率，提升水资源利用率。

2.2雨水综合利用

我国幅员辽阔，地大物博，不同地区的地理环境、气候条件各不相同，有些地区年降雨量充足、雨水充沛，在超高层公共建筑给排水设计中利用雨水综合收集系统可以在降雨量丰富的季节对雨水进行收集，经过处理之后可以二次应用到给水系统中，雨水收集系统主要由过滤系统、蓄水系统、净化系统组成，加强雨水回收系统的利用可以缓解城市缺水的问题，减轻城市排水系统的压力，控制城市水土流失、减少城市内涝问题。尤其在我国南方地区，年降雨量充沛，雨水可再生资源，在雨水回收系统设计中，要明确建筑所在区域的年降雨量和市政给排水系统的分布情况，确定室外污水井、雨水收集管道、雨水蓄水池的位置。

2.3消防栓给水系统设计

随着我国城市经济的持续发展，超高层建筑建设规模越来越庞大，正在建造和正在设计的超高层建筑数量可观，超高层建筑的建设是建筑行业的发展趋势和发展方向，也是推动城市现代化发展的重要途径。相比普通建筑而言，高层建筑设计工作本身具有一定的复杂性、综合性、系统性，在给排水设计工作中，不仅要考虑管道设置，同时要提高建筑的安全性、稳定性。其中消防安全设计是超高层建筑建设和给排水设计工作的重点、要点、难点内容。超高层建筑人口密度数大，当发生火灾问题之后，外部救援力量有限，最好的方式是采取自救措施，人员疏散难度大，消火栓给水系统设计作为给排水设计的重点工作内容，保证消防给水系统的合理性才能防患于未然。在消防给排水设计中，设计人员要明确超高层建筑的结构特征和人员分布情况，确定消防栓的安装位置和供水形式，在本项目中，消防技术方式由消防方案设计时的一次加压减压技术的方式改变为串联加压给水方式，经过对多种给水方式进行综合对比之后发现，采用串联加压给水方式可以保证输水的及时性、降低能耗，为消防系统提供稳定给水量的同时，可以减少成本投入，保证经济效益。

2.4给水系统节能改良

高层公共建筑在给水系统设计上需要保证能够满足多点同时用水需求，因此水泵水箱联合供水方式在公共建筑给排水系统中较为普遍，水泵将水提到高位水箱后再向下供水，部分用水点的水压容易在使用中超过预定标准，减压装置频繁运行造成电能的大量浪费。为避免类似问题出现，设计人员可以使用变频调速水泵代替普通水泵进行供水，根据用水需求实时调整电机转速、控制水量，建筑用水量增加，水泵转速增加，用水量降低水泵转速降低，保证电机始终处于相对平稳的运行状态，避免电机频繁启动和水压过大带来的额外能源消耗。在给水加压系统选择上，可以根据实际情况选择并联式水泵加压系统或是串联式水泵加压系统，并联式水泵加压系统将整个供水系统分为多个区域，每个区域使用一台水泵供水，相对而言前期的成本投入较大，设备占地面积大，管道数量增加，但并联式加压系统有效降低水泵和管道的运行压力，延长管道的使用寿命，提高水泵运行功耗，保证用水稳定，更适宜医院等需要一定用水稳定性的公共建筑。串联加压系统更加适用于高层公共建筑，从下到上以接力的形式将水资源泵送到水池或水箱当中。这种加压系统的缺点在于需要专用的设备层，但与单泵式加压系统相比，供水可靠性更高，即便中间出现水泵损坏的情况也可以由其他水泵暂时替代其功能完成水资源的泵送，同时水资源的泵送量相对平稳，能源利用率较高。

结语

在高层公共建筑中，各类新技术、新设备、新工艺、新理念得到了广泛应用，给高层公共建筑的创新发展提供了必要的技术支撑和物质支撑，高层公共建筑的特征在于使用功能综合化、结构体系异性化。给排水设计工作作为建筑设计的重点工作内容，设计难度大，在具体设计过程中，相关人员要结合建筑所在区域的自然条件、气候条件以及生活用水量、消防用水量，加强对各类细节问题的管控，做好不同场景用水、排水工作的统筹，才能提高给排水系统设计的合理性、适用性。

参考文献

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