高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)分析

程潔

山東東瑞規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院有限公司 山東 菏澤 274000

引言

當(dāng)前，我國高層建筑行業(yè)的發(fā)展非常迅速，涉及到的建筑性能越來越多，為了滿足建筑對功能開發(fā)的需求，對高層建筑的給水排水系統(tǒng)也提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)很難服務(wù)好高層建筑，因此要對高層建筑的供水體系進(jìn)行優(yōu)化[1]，在傳統(tǒng)的給水排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上作出調(diào)整，合理設(shè)計(jì)供水體系，方便在施工過程中進(jìn)行技術(shù)升級。

1 高層建筑給水排水工程的特點(diǎn)分析

由于高層建筑自身特有的性質(zhì)，因此，對給水排水系統(tǒng)的要求也與傳統(tǒng)建筑有所不同[2]。我們通過對高層建筑的實(shí)際情況進(jìn)行分析，與傳統(tǒng)的低層建筑進(jìn)行比較，可以從以下幾個(gè)方面來概括高層的供水體系特征。

（1）對于高層建筑來說，靜水壓力不穩(wěn)定，是影響供水體系的重要因素[3]。大多數(shù)的高層建筑靜水壓力比較大，為了降低其水壓，可以設(shè)置一些垂直分區(qū)結(jié)構(gòu)。通過這一結(jié)構(gòu)的改變，來降低高層建筑的靜水壓力，以保證高層建筑的水壓穩(wěn)定。

（2）對于高層建筑來說，排水系統(tǒng)承受的水重量非常大。由于高層建筑的住戶很多，居住密度比較大，導(dǎo)致高層建筑的供水需求量很大，供水體系和排水體系都承受著非常大的水重量，影響水管安全[4]。因此，為了保障水管能夠正常運(yùn)輸水，要對高層建筑的供水排水體系進(jìn)行合理規(guī)劃，盡量分散水重量。

（3）對于高層建筑來說，排水體系的水流量比較大，水管長度比較長。高層建筑等供水體系中水管長度比低層建筑要密集很多，供水量也是低層建筑的數(shù)倍。只有將高層建筑的排水管道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能保證水管內(nèi)的壓強(qiáng)穩(wěn)定。另外，可以在高層建筑的水管中設(shè)置一些排水口，方便調(diào)節(jié)水壓，保證高層建筑的供水體系能夠維持穩(wěn)定。同時(shí)，也要使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水管材料，只有這樣才能對高層建筑的供水體系起到質(zhì)量保證。

2 給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容

2.1 排水設(shè)計(jì)

對高層建筑供水排水體系來說，設(shè)計(jì)一套完善的排水線路是非常必要的。另外，為了保證高層建筑的供水量能夠達(dá)標(biāo)，建筑內(nèi)還應(yīng)該加設(shè)一套水循環(huán)系統(tǒng)，使體系內(nèi)的水進(jìn)行循環(huán)利用，同時(shí)也可以加裝凈水裝置，方便供水系統(tǒng)時(shí)刻進(jìn)行水循環(huán)[5]。在對高層建筑進(jìn)行供水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑物的具體情況，以及用戶實(shí)際的使用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，在滿足住戶需求的同時(shí)，將管道進(jìn)行合理布置。根據(jù)用戶需求將建筑體內(nèi)的污水和污水排放途徑進(jìn)行布置，在保證正常使用功能的同時(shí)，保持其美觀度。同時(shí)也要對高層建筑做好雨水收集工作，將收起來的雨水進(jìn)行凈化，可以用來沖洗廁所，這樣一來，既緩解了高層建筑水流量大的問題，同時(shí)，也可以有效節(jié)約水資源，為高層建筑的持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

在給排水設(shè)施施工中，常用的給水方式主要有氣壓罐供水、高位水箱供水以及變頻泵供水等。其中，氣壓罐供水是利用固定在建筑物的氣壓罐，實(shí)現(xiàn)給排水，這種方式靈活性強(qiáng)，有利于消防供水，保障了水泵裝置運(yùn)行的穩(wěn)定，但該種方式存水量較少，無法保證水壓。高位水箱供水又可以分為減壓水箱供水、減壓閥供水、水箱串聯(lián)供水三種方式，其主要利用水箱和水泵來調(diào)控水量，保證水泵設(shè)備的穩(wěn)定性能，該種方式尤其適用于供水基礎(chǔ)設(shè)施較為完善的區(qū)域，設(shè)計(jì)人員要綜合考慮水泵的使用環(huán)境和安裝預(yù)算合理選擇高壓水箱給水的形式。目前階段，大多數(shù)建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇的是變頻泵供水形式。除上述兩種給水方式外，變頻泵給水形式是常見的給水方式，它可以對水壓及水量進(jìn)行分析從而判斷用水情況，并以此調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，以高效地利用設(shè)備提高水泵的工作效率，且該種方式具有集約資源、降低成本的優(yōu)勢，應(yīng)用相對較為廣泛。

2.2 消防設(shè)計(jì)

在對高層建筑進(jìn)行供水管道設(shè)計(jì)的同時(shí)，也要注意設(shè)置一套可以及時(shí)供水的消防管道系統(tǒng)，如果高層出現(xiàn)火災(zāi)，則可以通過煙霧報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，這時(shí)自動(dòng)噴水體系要開始噴水進(jìn)行滅火，而高層建筑的消防系統(tǒng)就是要保證自動(dòng)噴水體系能夠及時(shí)出水，如果出現(xiàn)水資源短缺的情況，則會對高層建筑造成嚴(yán)重的影響。大部分的高層建筑在設(shè)計(jì)消防系統(tǒng)時(shí)，都會根據(jù)室內(nèi)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇合適的消防水系統(tǒng)進(jìn)行安裝[6]。所以，高層建筑的消防體系在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，只有按照室內(nèi)具體情況進(jìn)行操作，才能保障室內(nèi)在出現(xiàn)緊急情況時(shí)能夠及時(shí)噴水。

2.3 給水設(shè)計(jì)

在高層建筑施工中，其供水設(shè)施是十分重要且極其復(fù)雜的一項(xiàng)工程。因?yàn)楦鱾€(gè)樓層的用水情況不一，所以必須對每個(gè)樓層的用水量進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，這也是這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施基礎(chǔ)[7]。在這樣的情況下，建設(shè)單位需要對實(shí)際施工情況進(jìn)行考察，并在實(shí)際基礎(chǔ)上建立供水小區(qū)。當(dāng)然，對此時(shí)管道中的水流流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)也是十分重要的環(huán)節(jié)。這樣，工作人員就可以獲得施工的詳細(xì)數(shù)據(jù)。另外，在對施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也需要對施工中的環(huán)境，例如土壤質(zhì)量、施工標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行研究與分析，根據(jù)項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖的規(guī)劃，確保此次施工的質(zhì)量。

3 高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1 污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題

高層建筑在進(jìn)行污水體系設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量貼和高層建筑的設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)時(shí)要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行注意：（1）要注意對高層建筑的頂樓污水排放系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)[8]。在對除一層以外的其他樓層進(jìn)行污水管道設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用多支污水管道匯總成一條主管道的方式，但是這種方式容易造成污水體系的不穩(wěn)定，造成管道堵塞并增加爆管概率，影響其穩(wěn)定性。一旦出現(xiàn)破壞，要對其進(jìn)行及時(shí)檢修，費(fèi)用也比較高，不然會影響排水體系正常使用。（2）高層建筑的廁所潔具布局很容易和轉(zhuǎn)換地板梁產(chǎn)生沖突，一旦出現(xiàn)沖突，會對居民的正常使用產(chǎn)生影響，為此，要在進(jìn)行污水體系安排時(shí)提前考慮這個(gè)問題，及時(shí)調(diào)整。

3.2 雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題

雨水的正常排出，一般是每個(gè)高層建筑都需要進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。在這之中，陽臺和屋面的排水工作是極為主要的環(huán)節(jié)，以實(shí)際降雨情況為參考數(shù)據(jù)，并結(jié)合施工狀況來對屋面排水部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。就以強(qiáng)降雨的極端天氣來說，由于降水量大，陽臺上的雨水不會完全排出排水管，并且行程自流系統(tǒng)。所以根據(jù)預(yù)測情況來看，屋面和陽臺的雨水如果同時(shí)進(jìn)行排放的話，強(qiáng)降雨等極端天氣條件會造成超過工程承載標(biāo)準(zhǔn)，雨水管不能正常工作，陽臺也會出現(xiàn)雨水回流的問題，導(dǎo)致雨水也不能正常排出[9]。所以，在對排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，以往年的暴雨極端天氣造成的積水為標(biāo)準(zhǔn)，并將雨水漏斗所能承受的極限設(shè)計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)以下，這樣排水管道中就幾乎不會存在有壓力回流問題。但是，如果屋頂雨水和陽臺雨水混合的設(shè)計(jì)理念繼續(xù)下去，陽臺上的“回水”問題就不能得到有效的解決。為了解決這些問題，在雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有必要對轉(zhuǎn)彎后的雨水管道模型進(jìn)行處理。通常的方法是放大原模型，實(shí)踐證明該方法是有效的。

4 高層建筑給水排水工程施工技術(shù)要點(diǎn)研究

4.1 給排水施工中管道安裝技術(shù)分析

在進(jìn)行排水管道安裝之前，要進(jìn)行管道挖掘，施工人員要對需要安裝的管道線路進(jìn)行檢查，確保沒有問題后，才能進(jìn)行管道安裝。首先要對管道的材料進(jìn)行檢查，確認(rèn)材料符合國家標(biāo)準(zhǔn)以后才能進(jìn)行使用。其次要對管道的質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢查管道是否存在裂紋。如果管道的質(zhì)量不合格，那么要對管道進(jìn)行更換，避免由于管道質(zhì)量問題，影響了排水系統(tǒng)的質(zhì)量問題。

4.2 管道吊裝和拼接

安裝的管道在進(jìn)行連接時(shí)，要將起管和接管進(jìn)行連接，將兩種管道使用特定的材料進(jìn)行拼接，保障緊密度，只有使用的材料符合標(biāo)準(zhǔn)，才能保證管道拼接的質(zhì)量穩(wěn)定。當(dāng)管道拼接技術(shù)結(jié)束后，要對其進(jìn)行檢測，確保其密閉性沒有問題，才能繼續(xù)施工，在對管道的接口進(jìn)行施工時(shí)，要保證管道受力均勻。

4.3 給排水施工中溝槽的開挖

我國大部分城市在建設(shè)排水系統(tǒng)時(shí)都會應(yīng)用到溝槽開挖的技術(shù)，高層建筑設(shè)排水系統(tǒng)，同樣也要應(yīng)用到溝槽開發(fā)技術(shù)。因此，施工人員在對高層建筑進(jìn)行施工時(shí)，要注意不要破壞原有的管道系統(tǒng)，保證在安全的地方進(jìn)行溝槽開挖。同時(shí)，如果溝槽開挖的范圍比較廣泛，則可能會對周圍的土地資源帶來一定的危害，因此，在進(jìn)行開挖之前進(jìn)行合理規(guī)劃，盡量降低溝槽開挖的范圍。

4.4 對管道進(jìn)行殺菌處理

對于高層建筑給水管道，在正式使用前應(yīng)進(jìn)行消毒。為確保用水的可靠性，每升水必須加入25 mg的游離氯水。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑業(yè)在大力發(fā)展高層建筑的同時(shí)，也為創(chuàng)新技術(shù)方法和設(shè)計(jì)理念帶來了新的調(diào)整，高層建筑的排水體系設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的一步。因此，在對高層建筑進(jìn)行供水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意體系的合理性和科學(xué)性，同時(shí)注意其美觀度。另外，要注意根據(jù)不同高層建筑的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)合理的給水排水系統(tǒng)，以方便用戶使用。