建筑給水排水工程的設(shè)計優(yōu)化研究

錢萍

【摘要】近年來隨著城市的擴容、城鎮(zhèn)化水平的提升，城市各類建筑、構(gòu)筑物用水量日益劇增，在水資源緊張的今天，進一步提高對水資源的利用率已成為社會發(fā)展的必然選擇。建筑給水排水工程是城市用水的主要渠道，其設(shè)計優(yōu)劣、質(zhì)量好壞直接關(guān)系到水資源利用的科學(xué)與否。本文分析了建筑給水排水工程中存在的問題，對具有針對性的優(yōu)化措施進行一定的闡釋。

【關(guān)鍵詞】建筑；給水排水；設(shè)計；優(yōu)化

建筑是支撐城市的發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，越來越多的高層建筑、系統(tǒng)規(guī)劃的樓宇已成為城市的重要名片。時下，建筑業(yè)遍地開花，給水排水工程作為建筑建設(shè)使用中必不可少的關(guān)鍵工作，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。我國目前的給水排水工程發(fā)展至今，包含三大體系：城鎮(zhèn)給水排水工程、工業(yè)給水排水工程、建筑給水排水工程。建筑給水排水工程因建筑越來越多、越來越高，也呈現(xiàn)出多樣化、復(fù)雜化的特點，需要進一步的優(yōu)化設(shè)計，適應(yīng)建筑行業(yè)的變化需求。

一、建筑給水排水概述

建筑給水排水是給水排水工程的重要組成部分，是建筑中水循環(huán)的系統(tǒng)工程，給水工程主要包括室內(nèi)給水系統(tǒng)和室外給水系統(tǒng)。室內(nèi)給水系統(tǒng)是指供水管道的水在滿足用戶需求的情況下輸送到用戶室內(nèi)，由引入管、水表節(jié)點、管道系統(tǒng)及附件構(gòu)成；室外給水系統(tǒng)是指從水源處取水，按相應(yīng)需求將水輸送到用水區(qū)，通常情況下由取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、管網(wǎng)等組成。排水是對水進行管道輸離，與給水共同組成水循環(huán)系統(tǒng)。近年來，隨著建筑高度的增加，給水排水量的增量較大，管道鋪設(shè)長度增加的同時數(shù)量也不斷增多，給管道鋪設(shè)提出了更高的要求；高度增加后，火點也隨之增加，在人員短時間內(nèi)無法有效撤離的情況下，消防用水的建設(shè)維護顯得更加重要。

二、建筑給水排水工程中存在的問題

（一）給水配件閥壓力過大

在給水系統(tǒng)中，為保障水量的充足供給，通常會提供較大供水壓，若是給水配件閥的壓力過大，在某一時間段內(nèi)，給水配件的實際出水量會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過配件額定的出水量，造成水資源的浪費，影響給水系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。此外，在給水配件閥壓力過大的情況下，用戶水龍頭的出水過于急湍，會引起管道的震動，造成配件閥門、水龍頭等配件的磨損，降低配件的使用壽命，長期如此，管道之間閉合不緊實，也會引起管道的漏水，浪費水資源。

（二）排出水資源的浪費

目前，各類建筑設(shè)施的排水量很大，在沒有合理有效的廢水利用情況下，造成一定程度的廢水污染，影響了正常的生態(tài)環(huán)境。給水排水是一項系統(tǒng)循環(huán)工程，而不是單純以水的排出為結(jié)束，現(xiàn)階段生活廢水對環(huán)境的影響越來越大，該問題也得到了社會各界的廣泛關(guān)注，但由于廢水處理工程費用較高，廢水的利用率一直不高。如果在給水排水工程中充分考慮廢水的去向及開發(fā)價值，通過一定的措施提高利用率，可以有效節(jié)省水資源的浪費，提高循環(huán)水平。

（三）管道噪音

建筑中管道數(shù)量的增加，在水量加大的情況下造成了一定的噪音影響。在住宅用戶中，靜水的壓力一般不宜超過0.35Mpa，水泵直接供水的高層建筑更應(yīng)當(dāng)充分考慮水泵的揚程，進行合理規(guī)劃控制，避免管道噪音的擴散影響。

三、建筑給水排水工程優(yōu)化設(shè)計措施

（一）合理設(shè)計管道管徑

近些年，一遇強雨水天氣，城市道路都會出現(xiàn)嚴(yán)重的積水，排水管道無法發(fā)揮其應(yīng)有的排水作用是一大弊端。在建筑給水排水工程設(shè)計中，同樣需要考慮類似問題，排水量增加后，管道需要高負(fù)荷運轉(zhuǎn)，進一步優(yōu)化相關(guān)設(shè)計，提升給水排水的及時性是必須重視的問題。建筑給水排水系統(tǒng)中，廢水管道的外徑應(yīng)當(dāng)大于32mm，糞便污水排水管的外徑至少應(yīng)當(dāng)是100mm，對不同管道應(yīng)當(dāng)采用不同的管徑標(biāo)準(zhǔn)，同時滿足使用實際需求，保障排水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)正常。

（二）高層建筑消防給水優(yōu)化設(shè)計

高層建筑消防系統(tǒng)不可缺少，如果發(fā)生火災(zāi)必須確保消防系統(tǒng)滿足住戶逃生需求，盡可能降低財物損失。高層建筑消防設(shè)計時，設(shè)計供水方式為分區(qū)分水箱串聯(lián)加壓供水，這種方法可以避免維護時造成其他區(qū)域不能正常運轉(zhuǎn)，有利于系統(tǒng)維護管理。為了保障火災(zāi)發(fā)生后10min內(nèi)的用水，每一級可設(shè)計兩個消防水箱，當(dāng)一個水箱出現(xiàn)故障時，另外一個水箱可以繼續(xù)工作。在高層建筑給水設(shè)計時，不管是噴灑系統(tǒng)還是室內(nèi)消防系統(tǒng)，都要設(shè)計系統(tǒng)水泵接合器的接力泵，確保使用安全性。各級泵站設(shè)計為固定供水設(shè)備，利用低頻自動巡檢裝置，采用盤車巡檢方式，提高運行穩(wěn)定可靠度。

（三）排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

在進行建筑排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計時，主要是針對雨水排放進行優(yōu)化，要改變傳統(tǒng)的盡快將雨水排放的觀念，倡導(dǎo)運用LID LowImpactDevelopment（低影響開發(fā)）理念，LID是實現(xiàn)城市雨水收集利用的生態(tài)技術(shù)體系，改變以往盡快將雨水排放的設(shè)計方式，設(shè)計時建筑雨水管道設(shè)計，可采取以滲為主，貯蓄排相結(jié)合的排放系統(tǒng)，有利于回補地下水。在小區(qū)或者校園建筑排水系統(tǒng)設(shè)計時，可以將雨水納入LID系統(tǒng)，充分利用，儲蓄雨水后用于地面沖洗以及綠化灌溉等。在設(shè)計排水系統(tǒng)規(guī)劃時，設(shè)計師需要發(fā)揮全局性思維，全面考慮所在區(qū)域的污水排放系統(tǒng)、雨水排放系統(tǒng)、中水系統(tǒng)，做到人工循環(huán)系統(tǒng)和自然循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合，控制徑流污染，減少污染排放，因此LID理念可以作為排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)。

（四）給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

在給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計時，首先要考慮的因素是節(jié)能節(jié)水，同時兼顧建筑物特點、用水特點等因素綜合考慮?，F(xiàn)主要分析高層建筑的給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計思路，高層建筑設(shè)計時以二次供水前置設(shè)備+常速泵組+高位水箱的方式進行供水，利用高層建筑的設(shè)備層，設(shè)置適當(dāng)容積的高位水箱，低區(qū)由重力作用供應(yīng)，高區(qū)通過加壓供應(yīng)，水泵房采用二次供水前置設(shè)備，主要靠市政余壓供水。如一高層建筑，高100m，市政水壓0.25MPa。給水系統(tǒng)豎向分為四個區(qū)：低區(qū)（負(fù)3層-地上3層），中Ⅰ區(qū)（塔樓的4-11層，裙樓的3-5層），中Ⅱ區(qū)（12-18層），高區(qū)（19-25層），其中14層為設(shè)備層。在設(shè)備層設(shè)置一高位水箱，將二次供水前置設(shè)備放置在生活水泵房，高位水箱利用常速泵加壓供給中Ⅱ區(qū)和高區(qū)，中Ⅰ區(qū)給水靠重力作用，10層至14層高度差為14m，無需設(shè)置增壓泵即可供應(yīng)中Ⅰ區(qū)的用水需求。該建筑單體加壓部分水量為1000m3/天，因二次供水前置設(shè)備利用了市政余壓，僅二次供水前置設(shè)備節(jié)省的電量每天就達120.6度，一年就可節(jié)約44019度，每年節(jié)省電費37279.69元。因此，供水安全、穩(wěn)定、節(jié)水、節(jié)能，是給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)。

（五）因地制宜優(yōu)化設(shè)計

建筑設(shè)計師要對建筑地周圍的地形地貌詳細(xì)考察，結(jié)合建筑物的高度和地面情況進行設(shè)計。例如，目前新建建筑大多為高層建筑，必須要考慮高層供水問題，建筑物越高，需要的水壓就越高。常見的給水排水設(shè)計為將排水管埋在地下，用供水泵進行供水，但是這種方法難以滿足高層建筑需求，不僅低層水壓不穩(wěn)且高層無水。因此，設(shè)計師要優(yōu)化設(shè)計，因地制宜，采用樓頂水箱、二次加壓、分區(qū)供水等方式，滿足高層用水需求。

四、結(jié)語

建筑給水排水工程是建筑工程的重要工作內(nèi)容，需要充分嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的規(guī)劃，在管路鋪設(shè)時加強對施工質(zhì)量的要求，積極利用新型的技術(shù)及管材，多措并舉，保證水系統(tǒng)的流暢運轉(zhuǎn)。同時要加強對廢水的再處理利用，節(jié)省水資源，提高使用率，使水可以在整個給水排水系統(tǒng)中真正循環(huán)運轉(zhuǎn)，更好地服務(wù)于用戶，促進水資源的可持續(xù)利用。建筑給水排水系統(tǒng)是必不可少的建筑設(shè)計環(huán)節(jié)，在實際設(shè)計時要充分考慮建筑地的特點，因地制宜合理設(shè)計。在設(shè)計時要充分考慮到給水排水系統(tǒng)安裝過程中遇到的問題，包括噪音、地漏、消防等方面，這些問題都為設(shè)計提出了具體要求。設(shè)計人員應(yīng)該從實際問題中吸取教訓(xùn)，優(yōu)化設(shè)計方案。目前，隨著城市的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新建高層建筑，這就對設(shè)計提出了更高要求。高層建筑必須在施工前設(shè)計要排水管道路徑，包括管線的內(nèi)外徑、管卡、配件尺寸等。在給水排水設(shè)計時要注重實用性、可行性和安全性有機結(jié)合。本文關(guān)于建筑給水排水設(shè)計優(yōu)化的研究，只是進行了初步探討，大部分為定性分析，僅有少部分定量分析，還有很多工作需要完善和補充，比如建立建筑給水排水系統(tǒng)等。另一方面，目前建筑工程越來越復(fù)雜，因此建筑給水排水系統(tǒng)在設(shè)計時要考慮的問題和細(xì)節(jié)也更多，設(shè)計方案亟待優(yōu)化。目前關(guān)于建筑給水排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計理論研究的并不多，而設(shè)計優(yōu)化的迫切性要求已經(jīng)提出，仍然需要我們進一步的努力。

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