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【摘 要】随着城市化进程的加快和人们对住宅要求的提高，高层建筑在我国发展迅速,建筑内设备更加完善,功能也更齐全,也应用了更多的先进技术。在给排水方面,高层建筑与普通建筑有着巨大的差别,高层建筑由于高度比较大,振动源也比较多,排水量大等特点,因此对给排水工程提出了更高的技术要求。
【关键词】高层建筑；给排水；设计
1.高层建筑给水排水工程的特点
由于高层建筑具有层数多高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。高层建筑给水热水消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比底层建筑的高。高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，水量大，须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠。高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪音的技术措施[1]。
2.高层建筑给排水设备选择
设备的选择也是高层建筑给排水设计的重要内容。选择设备应重点考虑设备承压能力及性能稳定程度,还应选择体积小、重量轻、拆装方便的设备,便于水平和垂直吊运。消防水泵按分区选泵,而且考虑到可靠性,宜有备用水泵,这就使消防泵台数较多,水泵布置需占单位面积，造价很高的高层建筑是很可惜的。进口的多出口立式多级泵,该种水泵可提供多种扬程,供不同压力分区的供水,可节省水泵台数,但价格比较昂贵。卫生器具给水配件应优选轴筒式结构产品。储水装置如果采用含有水箱的给水方式,水箱应选用镀锌钢板水箱或不锈钢板水箱,可以有效避免水的二次污染。水泵隔振装置:高层建筑给排水系统多选用立式水泵或泵组,减振的JSD型橡胶隔振器效果最佳。水泵进、出水管应装可曲挠橡胶接头[2]。
3.高层建筑给排水系统
3.1高层建筑给水系统
给水系统的设计是高层建筑的设计关键，高位水箱减压给水方式是高层建筑常用的和有效的给水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱，该方式又可分并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压，水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式供水比较安全可靠，水压稳定，效率较高，设备费和运营费较低。建筑高度50m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高，可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网，立管上设电动阀门和减压阀。此方式供水安全可靠，充分利用了城市管网的水压，节省能源。建筑高度50～80m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池———水屋顶水箱———减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。但走必须设水泵———水箱两套设备，增加了水泵和水箱占用的建筑面积，造价增大。减压阀给水方式系统简单，设备费用少，占地面积小，管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差，运行动力费用较高。建筑高度在80～110m左右的高层建筑，高区部分推荐采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式，也可以采用高位水箱并联给水方式。建筑高度超过110m的高层建筑，最高分区水泵扬程将会很大，压水管线很长，为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式，高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。
高位水箱给水方式也存在一些缺陷:水箱的设置占用了一些建筑面积;增加了高层建筑结构的复杂性，基建投资相对上升;水质较易受到污染;水箱进水时，产生噪音和振动。总之，高层建筑生活给水系统应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况，确定经济合理的给水方式。
3.2高层建筑排水系统
传统的排水系统即由排水管与通气管组成的双管制或三管制排水系统。高层建筑也可以采用单立管排水方式。单立管排水系统的优越性单立管排水系统即一根立管具有排水与通气的双重功能，因此相对双立管系统它具有节省管材、减少占用面积、减轻荷载、维护方便、缩短工期、造价低等诸多优点。设有特殊配件的单立管排水系统由于扩容、分流等作用更有利于改善立管的水力工况，减少管内压力波动和避免水封破坏。采用较多的几种特殊单立管排水系统有苏维脱单立管排水系统、旋流式单立管排水系统等[3]。
苏维脱单立管排水系统是采用一种使气水混合或分离的特殊配件替代一般管件的单立管排水系统。它由两部分组成，一个是设在立管与每层按支管间连接处的混流器，其作用是限制立管内的液体与气流的速度，并使从支管流来的污水有效地同立管中的空气混合.另一个是设在立管底部的跑气器，它的作用是把气体从污水中分离出来，用一根跑气管引到排出管的下游，从而防止了立管底部产生过大的正压力，保證污水畅通地流出排出管。旋流式单立管系统由各个楼层的排水横支管与立管上的旋流配件及装设于立管底部的旋流排水弯头组成。该系统的水流呈水平旋转，沿立管管壁向下流动，在立管的内壁形成水膜流，在管道中心形成管心气流，并且通过伸顶透气管与外界空气相通，还通过立管底部的特殊排水弯头与排出管的气流连通，因而保证了系统中压力的稳定，具有良好的排水与通气能力，而且由于管内污水旋流运动的特点排水时管道噪音很小。
4.高层建筑排水管道布置与敷设
管道布置与敷设直接由建筑的排水机制决定,目前排水机制一般有分流制或者合流制。具体选择采取合作排水机制需要考虑技术、经济以及环保三大因素。如果该建筑生产污水废水污染比较严重,则宜与雨水分流排放。排水管道布置主要有以下几点注意事项:排水路线应该最短化;避免穿过变形缝;方便日后的维修管理。
排水管道的敷设需要注意以下两点:管道之间、管道与墙之间要有一定的间距,管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞;排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。此外,应注意设于吊顶内的排水管道的防漏、检修等措施,更应注意排水立管穿越上层为卫生间层,下层为有吊顶的其它功能房间的楼板处的防水问题[4]。■
【参考文献】
［１］吴运强.高层建筑给排水的特点及关键环节分析[J].青年科学,2010,2．
［２］黄丽娜.刍议高层建筑给排水设计注意事项[J].科技创新导报2010,10．
［３］缪永刚，辛峰.高层建筑给排水系统设计[J].中国新技术新产品,2009,8．
［４］邢玉萍,孟令,李维国.高层建筑给排水中一些常见问题[J].民营科技,2010,3．
【关键词】高层建筑；给排水；设计
1.高层建筑给水排水工程的特点
由于高层建筑具有层数多高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。高层建筑给水热水消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比底层建筑的高。高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，水量大，须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠。高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪音的技术措施[1]。
2.高层建筑给排水设备选择
设备的选择也是高层建筑给排水设计的重要内容。选择设备应重点考虑设备承压能力及性能稳定程度,还应选择体积小、重量轻、拆装方便的设备,便于水平和垂直吊运。消防水泵按分区选泵,而且考虑到可靠性,宜有备用水泵,这就使消防泵台数较多,水泵布置需占单位面积，造价很高的高层建筑是很可惜的。进口的多出口立式多级泵,该种水泵可提供多种扬程,供不同压力分区的供水,可节省水泵台数,但价格比较昂贵。卫生器具给水配件应优选轴筒式结构产品。储水装置如果采用含有水箱的给水方式,水箱应选用镀锌钢板水箱或不锈钢板水箱,可以有效避免水的二次污染。水泵隔振装置:高层建筑给排水系统多选用立式水泵或泵组,减振的JSD型橡胶隔振器效果最佳。水泵进、出水管应装可曲挠橡胶接头[2]。
3.高层建筑给排水系统
3.1高层建筑给水系统
给水系统的设计是高层建筑的设计关键，高位水箱减压给水方式是高层建筑常用的和有效的给水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱，该方式又可分并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压，水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式供水比较安全可靠，水压稳定，效率较高，设备费和运营费较低。建筑高度50m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高，可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网，立管上设电动阀门和减压阀。此方式供水安全可靠，充分利用了城市管网的水压，节省能源。建筑高度50～80m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池———水屋顶水箱———减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。但走必须设水泵———水箱两套设备，增加了水泵和水箱占用的建筑面积，造价增大。减压阀给水方式系统简单，设备费用少，占地面积小，管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差，运行动力费用较高。建筑高度在80～110m左右的高层建筑，高区部分推荐采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式，也可以采用高位水箱并联给水方式。建筑高度超过110m的高层建筑，最高分区水泵扬程将会很大，压水管线很长，为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式，高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。
高位水箱给水方式也存在一些缺陷:水箱的设置占用了一些建筑面积;增加了高层建筑结构的复杂性，基建投资相对上升;水质较易受到污染;水箱进水时，产生噪音和振动。总之，高层建筑生活给水系统应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况，确定经济合理的给水方式。
3.2高层建筑排水系统
传统的排水系统即由排水管与通气管组成的双管制或三管制排水系统。高层建筑也可以采用单立管排水方式。单立管排水系统的优越性单立管排水系统即一根立管具有排水与通气的双重功能，因此相对双立管系统它具有节省管材、减少占用面积、减轻荷载、维护方便、缩短工期、造价低等诸多优点。设有特殊配件的单立管排水系统由于扩容、分流等作用更有利于改善立管的水力工况，减少管内压力波动和避免水封破坏。采用较多的几种特殊单立管排水系统有苏维脱单立管排水系统、旋流式单立管排水系统等[3]。
苏维脱单立管排水系统是采用一种使气水混合或分离的特殊配件替代一般管件的单立管排水系统。它由两部分组成，一个是设在立管与每层按支管间连接处的混流器，其作用是限制立管内的液体与气流的速度，并使从支管流来的污水有效地同立管中的空气混合.另一个是设在立管底部的跑气器，它的作用是把气体从污水中分离出来，用一根跑气管引到排出管的下游，从而防止了立管底部产生过大的正压力，保證污水畅通地流出排出管。旋流式单立管系统由各个楼层的排水横支管与立管上的旋流配件及装设于立管底部的旋流排水弯头组成。该系统的水流呈水平旋转，沿立管管壁向下流动，在立管的内壁形成水膜流，在管道中心形成管心气流，并且通过伸顶透气管与外界空气相通，还通过立管底部的特殊排水弯头与排出管的气流连通，因而保证了系统中压力的稳定，具有良好的排水与通气能力，而且由于管内污水旋流运动的特点排水时管道噪音很小。
4.高层建筑排水管道布置与敷设
管道布置与敷设直接由建筑的排水机制决定,目前排水机制一般有分流制或者合流制。具体选择采取合作排水机制需要考虑技术、经济以及环保三大因素。如果该建筑生产污水废水污染比较严重,则宜与雨水分流排放。排水管道布置主要有以下几点注意事项:排水路线应该最短化;避免穿过变形缝;方便日后的维修管理。
排水管道的敷设需要注意以下两点:管道之间、管道与墙之间要有一定的间距,管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞;排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。此外,应注意设于吊顶内的排水管道的防漏、检修等措施,更应注意排水立管穿越上层为卫生间层,下层为有吊顶的其它功能房间的楼板处的防水问题[4]。■
【参考文献】
［１］吴运强.高层建筑给排水的特点及关键环节分析[J].青年科学,2010,2．
［２］黄丽娜.刍议高层建筑给排水设计注意事项[J].科技创新导报2010,10．
［３］缪永刚，辛峰.高层建筑给排水系统设计[J].中国新技术新产品,2009,8．
［４］邢玉萍,孟令,李维国.高层建筑给排水中一些常见问题[J].民营科技,2010,3．