給排水系統(tǒng)設(shè)計常見問題及解決措施

胥俊嶺

【摘 要】當(dāng)前形勢下高層建筑的多少代表著一個城市現(xiàn)代化發(fā)展進程的快慢，與傳統(tǒng)低層建筑相比，高層建筑不僅用水要求高，而且排水量非常大，因而給排水工程師必須提高該系統(tǒng)的設(shè)計水平。文章作者主要從高層建筑生活里面的給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)等四個方面著手，分析了高層建筑給排水系統(tǒng) 設(shè)計過程中存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】給排水系統(tǒng)；設(shè)計問題；解決措施

0.前言

近年來，隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進程的不斷加快，城市建設(shè)用地日漸緊張，各類高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)。建筑給排水系統(tǒng)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容，其合理與否直接關(guān)系著整個高層建筑系統(tǒng)的質(zhì)量。因此，加強對高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計問題的研究，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1.高層建筑生活給水系統(tǒng)設(shè)計

高層建筑生活給水系統(tǒng)，主要是衛(wèi)生間、沐浴、洗衣以及廚房和烹調(diào)環(huán)節(jié)的用水，對水質(zhì)的要求非常高，一定要嚴(yán)格按照國家飲水標(biāo)準(zhǔn)進行控制。從水溫、水質(zhì)的差異性方面來講，生活用水可分為兩個系統(tǒng)。首先是冷水系統(tǒng)。通常將直接用于自來水、自備水源，作為生活用水的給水系統(tǒng)成為是冷水系統(tǒng)；其次是飲水系統(tǒng)。實踐中為有效降低成本、節(jié)約用水，多采用分質(zhì)供水方式，獨立設(shè)計合適的飲用水系統(tǒng)。飲用水系統(tǒng)設(shè)計過程中，又包括開水、冷飲水，兩種給水系統(tǒng)。如果習(xí)慣喝生水，則應(yīng)當(dāng)提高飲用水標(biāo)準(zhǔn)，尤其在旅館中的衛(wèi)生間、高級公寓以及高層建筑住宅中的廚房內(nèi)，都應(yīng)當(dāng)單獨設(shè)置飲用水管道系統(tǒng)。

比如，某高層建筑共有66層，總高度達285米，將其生活水池布設(shè)在地下三層，其儲水量應(yīng)當(dāng)控制在最高日用水量的20%左右。在避難層，即25樓設(shè)置6立方米的轉(zhuǎn)輸水箱，降水傳送至避難層39樓，20立方米的生活水箱之中，在泵房中可設(shè)置適當(dāng)?shù)淖冾l調(diào)速水泵，為辦公樓提高一定的生活用水。對于冷卻塔給水而言，其采用的是單獨給水系統(tǒng)，地下四層位置布設(shè)50立方米的給水箱，經(jīng)25樓的轉(zhuǎn)水箱轉(zhuǎn)輸至屋頂260立方米的冷卻塔供水箱之中，屋頂給水泵房中可布設(shè)加壓泵，以此為屋頂冷卻塔提供所需水源。實踐中，為確保水質(zhì)，各功能區(qū)出水管位置應(yīng)當(dāng)均設(shè)置紫外線消毒儀。同時，泳池以逆流式循環(huán)過濾系統(tǒng)為宜，循環(huán)周期大約為5個小時，流量設(shè)計為每小時53立方米，首次補水24小時，保持池水在28攝氏度。以上各環(huán)節(jié)的用水，均需要經(jīng)過深度的處理、消毒后方可引用。

2.高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計

對于熱水供應(yīng)系統(tǒng)而言，它是當(dāng)前建筑給排水設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，但近年來因建筑標(biāo)準(zhǔn)和要求在不斷的提高，熱水供應(yīng)工程及熱水供應(yīng)技術(shù)也有了較為顯著的進步。水加熱方式主要有直接加熱、間接換熱兩種方式。對于二次加熱設(shè)備而言，主要有導(dǎo)流型容積式、半加熱式以及半容積式等三種類型的熱交換器。

換熱部分為改進的快速換熱器，傳熱系數(shù)高，換熱量大，相同容積的該產(chǎn)品的換熱量分別相當(dāng)于傳統(tǒng)容積式換熱器與新型容積式換熱器的5至8倍和2至3倍。其中，半容積式特點，使得貯水部分貯有10至20分鐘的熱水量，被加熱的水頭損失不超過0.2米，因此它在設(shè)置一般自動溫控閥的條件下，仍保持供水水壓、安全、水溫平穩(wěn)、節(jié)水、用水舒適之特點。在實際設(shè)計過程中，還應(yīng)當(dāng)充分考慮到熱水系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的經(jīng)濟性與安全可靠性。

3.高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計

對于高層建筑而言，消防系統(tǒng)設(shè)計非常重要，通常表現(xiàn)為火災(zāi)發(fā)生的隱患比較多、火勢較猛、蔓延快以及人員疏散比較困難等特點，因此一旦發(fā)生火災(zāi)，將難以及時補救，必然造成重大的傷亡和嚴(yán)重的經(jīng)濟損失?；诖耍柙O(shè)置消火栓及滅火器等外，筆者認(rèn)為高層建筑消防系統(tǒng)還應(yīng)重視自動噴淋滅火系統(tǒng)及其其他的一些滅火系統(tǒng)的設(shè)計，其設(shè)計要點如下：

3.1管網(wǎng)與滅火噴頭設(shè)計

噴頭布設(shè)在建筑結(jié)構(gòu)頂板、吊頂?shù)缺容^容易與火災(zāi)熱氣流相接觸的位置，同時要注意噴頭的選擇，尤其要保證其灑水的均勻性，避免覆蓋死角的存在，當(dāng)然最好也不要出現(xiàn)重復(fù)覆蓋的顯現(xiàn)，以節(jié)約水源。在整個滅火系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)盡可能對多采用一些正方形、矩形布設(shè)模式，高層建筑消防自動噴水滅火系統(tǒng)中的配水管網(wǎng)布設(shè)形式，可分為環(huán)管配水與支管配水方式，設(shè)計過程中為保證水力計算的準(zhǔn)確性，建議選用支管配水的方式。

3.2適當(dāng)減小設(shè)計壓力

在設(shè)計配水管道時，應(yīng)當(dāng)注意配水管的入口位置保持力的均衡性。高層民用建筑中的火災(zāi)危險等級通常就是中危險級別，因此其自噴水泵應(yīng)當(dāng)在假設(shè)對最高層不利的條件下計算噴頭的工作壓力。對于高層建筑而言，其噴頭上的工作壓力應(yīng)當(dāng)超過0.05千帕。在水流指示設(shè)備、報警閥的進口位置可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置一些信號閥，通常沒有遺漏問題的出現(xiàn)，但需要注意安裝規(guī)范之要求報警閥的出口位置也應(yīng)當(dāng)設(shè)置一些信號閥或者帶鎖具的閥門等，其目的在于防止出現(xiàn)操作等。

3.3自動噴淋消防水泵設(shè)計

消防水泵可起到保證自動噴水滅火系統(tǒng)所需水量的作用，同時也是滅火系統(tǒng)中關(guān)于水壓的關(guān)鍵裝置。在整個系統(tǒng)設(shè)計過程中，一定要注意滿足如下條件：非高壓水源供應(yīng)系統(tǒng)中的一組消防水泵實際吸水管一般應(yīng)當(dāng)保證兩條以上，如果其中任何一條出現(xiàn)問題，則另一條仍然可以滿足全部用水需求。通常情況下，日常生產(chǎn)生活用水、消防系統(tǒng)用水都是同一個泵房，因此在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意即便是生產(chǎn)生活中的用水量達到了最大值，也應(yīng)當(dāng)能夠有效地滿足高層建筑消防用水之要求。實踐中，可采用自灌式的引水方式，高層建筑消防自動噴水滅火系統(tǒng)中的臨時高壓供水消防水泵，應(yīng)當(dāng)有獨立的吸水管，這樣就可以自消防水池、中直接取水用于消防滅火，從而有效地保證整個消防系統(tǒng)的滅火用水需求。實際設(shè)計過程中消防水泵應(yīng)當(dāng)配有備用的水泵，其工作能力一般應(yīng)當(dāng)和工作消防泵實際可供水量基本持平。

4.高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計

實踐中可以看到，高層建筑排水系統(tǒng)主要是由衛(wèi)生器具、受水器、通氣管道、排水管道以及抽升設(shè)備和相應(yīng)的局部處理構(gòu)件共同組成。對于性質(zhì)的城市污水和廢水而言，所采用的管道排出體制也存在著較大的差異性。對于高層建筑排水系統(tǒng)而言，由排出管到頂層衛(wèi)生潔具之間的連接管之立管非常的長，因此衛(wèi)生潔具排水至底層排水過程中的壓力將非常的大，很可能會造成下層衛(wèi)生潔具出現(xiàn)排水噴濺問題。由于高層建筑排水系統(tǒng)中的衛(wèi)生潔具排水方式為間斷排水，因此可能會導(dǎo)致排水前行管道系統(tǒng)形成較大的氣體正壓；水流下降時，后續(xù)管道所形成的氣體負(fù)壓會產(chǎn)生抽吸作用，可能會導(dǎo)致管道系統(tǒng)出現(xiàn)噴濺、封水抽吸等現(xiàn)象?；诖?，筆者認(rèn)為在高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個方面的事項：高層建筑的底層應(yīng)當(dāng)盡可能單獨進行排水；加強對排水管系的通氣，并保持管系中的氣壓一直處于平衡狀態(tài)；同時，高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能地利用專用通氣排水管道、新型的排水管道。對于高層建筑而言，其排水立管可采用乙字彎消能措施；對于高層建筑廢水、污水，應(yīng)當(dāng)分開設(shè)置立管排放方式，這樣可有效實現(xiàn)廢水的回收以及污水的高效處理，也能有效的減少臭氣返溢。

5.結(jié)語

總之，高層建筑的給排水設(shè)計屬于一項程序非常復(fù)雜的工作，不僅需要具備極其專業(yè)的理論知識，還必須和實踐經(jīng)驗充分結(jié)合起來，這樣才能根據(jù)高層建筑的實際情況，不斷創(chuàng)新設(shè)計思路，制定出科學(xué)合理的設(shè)計方案，從而確保整個建筑工程的給排水系統(tǒng)可以正常運行，不會影響到人們的正常生活。 [科]