淺議高層建筑給排水設(shè)計(jì)

劉歡

【摘 要】高層建筑相對(duì)于多層建筑，具有建筑高度高、功能復(fù)雜、保證用水壓力及水質(zhì)的工藝要求高、排水量大、對(duì)管材品質(zhì)要求高等特點(diǎn)，因此，對(duì)建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)提出了新的要求。本文針對(duì)高層建筑以上特點(diǎn)，對(duì)高層建筑給排水設(shè)計(jì)中的豎向分區(qū)和給水方式的選用進(jìn)行了分析，對(duì)工程設(shè)計(jì)有較好的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】給排水設(shè)計(jì)；豎向分區(qū)；給水的方式

0.前言

隨著我國社會(huì)財(cái)富的不斷積累和科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，城市人民生活水平提高，人們對(duì)工作、生活、居住條件有了更高的追求，加劇了城市用地的緊張形勢(shì)。一些工業(yè)、民用建筑不得不有限的用地范圍內(nèi)，為了獲取更多空間，進(jìn)一步向上索取空間。從而促進(jìn)了高層建筑快速的發(fā)展。目前，我國的高層建筑如雨后春筍一般在各大城市間拔地而起。特別是深圳、廣州、北京、上海等地，一些南方城市如珠海、東莞、中山等地高層建筑需求也很大。下面談?wù)劚救嗽诮鼛啄旮邔咏ㄖo水排水設(shè)計(jì)中的一些看法。

1.豎向分區(qū)

高層由于建筑建筑高度大，如果豎向只采用一個(gè)分區(qū)，會(huì)導(dǎo)致建筑物低樓層的配水點(diǎn)所受過大的壓力，從而產(chǎn)生很多弊端。如水龍頭開啟時(shí)，水流易噴濺，易產(chǎn)生水錘，給水道管及配件易損壞以及產(chǎn)生噪聲等。所以對(duì)高層建筑進(jìn)行給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮的就是豎向分區(qū)問題。分區(qū)壓力值需要選擇合理，分區(qū)壓力值過高，仍會(huì)產(chǎn)生以上弊端；分區(qū)壓力值過低，又會(huì)使分區(qū)數(shù)量增多，增加給水設(shè)備，管道的工程造價(jià)及維修管理工作等。因此，高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)應(yīng)根據(jù)使用要求，管材質(zhì)量，衛(wèi)生器具配件所能承受的工作壓力，結(jié)合建筑層數(shù)合理劃分。

目前，國內(nèi)外對(duì)高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)壓力值，尚未有統(tǒng)一的規(guī)定，但通常做法都是各分區(qū)最低點(diǎn)的衛(wèi)生器具配點(diǎn)處的靜水壓力不大于其工作壓力為依據(jù)進(jìn)行分區(qū)。我國《建筑積水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015—2003 規(guī)定，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不 宜 大 于 0.45Mpa，特殊情況不宜大于0.55Mpa，水壓大于 0.35Mpa 的入戶管（或配水橫管），宜設(shè)減壓或測(cè)壓設(shè)備。對(duì)于高位水箱供水，水箱設(shè)置高度，即水箱底與最不利點(diǎn)用水器具或設(shè)備的垂直距離應(yīng)大于或等于該不利點(diǎn)的流出水頭與水流流經(jīng)由水箱最低最不利點(diǎn)管路和水表的水頭損失之和，上述之和通常稱為分區(qū)給水最小靜水壓力值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般該值約為0.10Mpa 左右。因此，各分區(qū)頂層住宅入戶管的進(jìn)口水壓一般也不小于0.10Mpa，而衛(wèi)生器具正常使用的最佳水壓宜為0.20-0.30Mpa，所以，對(duì)于水壓大于0.35Mpa的入戶管，宜設(shè)減壓或調(diào)壓措施，以避免水壓過高或過低給用水帶來不便。

2.給水方式的選用

在高層建筑豎向分區(qū)確定以后，就要對(duì)給水方式進(jìn)行選擇。給水方式選擇因以經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，供水安全可靠為原則。當(dāng)市政管網(wǎng)壓力具有一定的壓力水頭，其壓力能滿足高層建筑下面幾層，如地下室、裙房及附屬建筑（如鍋爐房，廚房，洗前房）用水需要，為節(jié)省能源和基建投資與運(yùn)行管理費(fèi)用，下面幾層可采用市政給水管網(wǎng)直接供水。但是利用市政管網(wǎng)壓力設(shè)置給水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮其供水房間的性質(zhì)和水壓要求。對(duì)于建筑高度不超過100m 的高層建筑，一般低層部分采用市政水壓直接供水，中區(qū)和高區(qū)各采用一組變頻調(diào)速加壓供水設(shè)備供水，這就是垂直分區(qū)并聯(lián)供水系統(tǒng)。分區(qū)內(nèi)再用減壓閥局部調(diào)壓，這種方式不設(shè)高位水箱，減少了二次污染，水壓也比較穩(wěn)定，是目前可選用的比較好的供水方式。另外設(shè)高位水箱供水方式，需要將水一次加壓送至水箱，不節(jié)能而且屋頂水箱容積大，增加了建筑荷載，另外水由水箱自流進(jìn)入較低樓層時(shí)需要減壓，如果用減壓水箱減壓，分區(qū)水箱占有樓層面積，采用減壓閥進(jìn)行減壓，減壓閥減壓值（或減壓比）大，一旦減壓閥失靈后，用水存在隱患。因此高位水箱供水方式不提倡作為主要的供水方式應(yīng)用。

對(duì)建筑高度超過 100m 的高層建筑，不宜采用并聯(lián)供水方式，以免輸水管道承壓過大，不安全。此時(shí)可采用串連供水方式，可根據(jù)要求選擇是否設(shè)置中間傳輸水箱，因?yàn)椴捎谜{(diào)速閥供水，中間轉(zhuǎn)輸水箱已失去了調(diào)解水量的功能，只剩下防止水壓回轉(zhuǎn)的功能，而此功能可用管道倒流防止器替代，不設(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱，又可減少一個(gè)水質(zhì)污染的環(huán)節(jié)。

3.雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1陽臺(tái)雨水與屋面雨水分開排除還是混合一同排除

屋面雨水排除按重現(xiàn)期位一年設(shè)計(jì)，因此在遭遇過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的暴雨時(shí)，屋面雨水在雨水管內(nèi)滿流而成為壓力流系統(tǒng)。而陽臺(tái)雨水不可能在雨水管內(nèi)滿流，為重力流系統(tǒng)。因此諾將屋面雨水與陽臺(tái)雨水混合排除，則在雨水管滿流時(shí)會(huì)引起陽臺(tái)反水。

因此，若為了簡化雨水系統(tǒng)而將屋面雨水與陽臺(tái)雨水混合排除時(shí)，陽臺(tái)地漏。缺點(diǎn)是遇超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的暴雨時(shí)，陽臺(tái)雨水不能即使排除。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，雨水斗負(fù)擔(dān)的匯水面積一般遠(yuǎn)未達(dá)到重現(xiàn)期一年時(shí)的允許匯水面積，因此雨水管內(nèi)形成壓力流的機(jī)率很低，但未防止底層陽臺(tái)反水，設(shè)計(jì)中將拐彎后的雨水管放大一號(hào)即可。

3.2采用測(cè)排雨水斗需注意的問題

雨水斗排水量是否達(dá)到滿負(fù)荷，是由雨水斗前的積深度決定的。國家標(biāo)準(zhǔn)雨水斗深為50mm 的排水量。因此雨水斗應(yīng)置屋面較低處，以保證雨水斗的排水能力，防止屋面積水。

近年來廣泛采用的側(cè)排水雨水斗，其排水能力無一準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，但排水能力同樣由斗前水深決定，未保障雨水斗排水能力，并防止屋面面積積水過深，可在斗前左一局部降低水坑。由于測(cè)排水雨水斗在同樣積水深度時(shí)，排水能力小于國標(biāo)雨水斗，且沒有排水能力的測(cè)試數(shù)據(jù)，故采用排水雨斗時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加雨水斗數(shù)量。

4.污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1高層建筑的塔樓污水，雨水排除不宜過于集中

塔樓污水，雨水立管在管道技術(shù)夾層（設(shè)備層）或裙房吊頂內(nèi)匯合不易過于集中。如將二室或二座以上塔樓污水，雨水立管集中匯至一根總管由裙房排出。這種方法的不利之處在于：一旦總管損壞而需要檢修室，影響面較大，排水系統(tǒng)的可靠性降低。因此污水，雨水的排除不宜過于集中。

4.2在不設(shè)技術(shù)夾層（設(shè)備層）的高層建筑中結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層對(duì)排水的影響

由于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層梁的高度及寬度一般均大于標(biāo)準(zhǔn)層，衛(wèi)生潔具的布置及污水管的布置都可能受到轉(zhuǎn)換層梁的影響。如果潔具的布置與標(biāo)準(zhǔn)層相同，則潔具的排水管可能與轉(zhuǎn)換層梁發(fā)生沖突，因此，應(yīng)引起特別注意。由標(biāo)準(zhǔn)層下來之污水管也有可能在轉(zhuǎn)換層遇到較寬的梁面需要拐彎，因此對(duì)于單立管排水系統(tǒng)，位于轉(zhuǎn)換層的潔具排水需要單獨(dú)排出。

4.3在污水，雨水系統(tǒng)中管材的采用

硬聚氯乙?。║PVC）管以其重量輕，內(nèi)壁光滑不易堵塞，安裝快捷、美觀、節(jié)省管材等優(yōu)點(diǎn)在污水系統(tǒng)中被廣泛采用。但它的耐沖擊能力不如鑄鐵管，而且由于重量輕，噪聲比較大。為了克服這些缺點(diǎn)，在高層建筑中，污水管在技術(shù)夾層或裙房吊頂內(nèi)拐彎時(shí)，從彎頭開始懸吊管均改用給水鑄鐵管，在塔樓，UPVC 污水，雨水立管盡量不要鋪與室內(nèi)。若為了不破壞建筑外觀而必須將立管鋪于室內(nèi)時(shí)，最好采用噪聲較小的芯層發(fā)泡 UPVC 管。

高層建筑給水排水設(shè)計(jì)在目前快速發(fā)展的建筑形勢(shì)下，越顯重要。對(duì)于給水排水設(shè)計(jì)師們的要求也越來越高，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中應(yīng)不斷推敲，在摸索中不斷前進(jìn)。