高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)方法

雷濤 陳訓(xùn)

【摘要】隨著城市土地資源的大量的消耗，以及住宅建筑技術(shù)的不斷提高，高層住宅建筑已經(jīng)成為住宅建筑的主流，給排水工程設(shè)計(jì)的方法也需要相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。本文將以實(shí)際的高層住宅建筑借排水工程設(shè)計(jì)舉例，分析具體的設(shè)計(jì)方法，為高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)方法提供優(yōu)化思路，提高高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】高層住宅建筑;給排水工程;設(shè)計(jì)方法

高層住宅建筑具有鮮明的建筑特性，會(huì)增加給排水工程的設(shè)計(jì)難度，為了確保高層住宅建筑給排水功能的良好應(yīng)用，需要在工程設(shè)計(jì)方法方面予以改進(jìn)，達(dá)到滿足高層住宅建筑給排水功能需求的作用，為居民提供高品質(zhì)的給排水服務(wù)。通過(guò)高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)的實(shí)例分析，能夠更加明確實(shí)際工程中，需要注意加強(qiáng)和改善的部分，提高給排水工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和居民的使用體驗(yàn)。

1、高層住宅建筑給排水工程概況

本次工程為某小區(qū)住宅組團(tuán)，共有高層住宅建筑8棟，每棟建筑有1層地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)，地上首層建筑為架空層結(jié)構(gòu)，以上2-12層為單元式住宅結(jié)構(gòu)。小區(qū)用水需要分為生活用水、綠化用水等多種用類型。

2、高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1靜水壓力

高層住宅建筑由于高度因素，需要加強(qiáng)水壓，才能夠滿足高層住戶的用水需求，但會(huì)導(dǎo)致上中層管道水壓高過(guò)下層管道水壓，從而產(chǎn)生靜水壓力，具有管道破裂、泄露或水擊振動(dòng)等質(zhì)量隱患。所以在對(duì)高層住宅建筑給排水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要做到工程的全面性，協(xié)調(diào)每個(gè)給排水功能之間的影響，對(duì)于靜水壓力問(wèn)題，可以采取排水系統(tǒng)豎向分區(qū)的設(shè)計(jì)方法，減少靜水壓力的影響。

2.2消防系統(tǒng)

高層住宅建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，導(dǎo)致火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也隨之升高，存在安全性較低的問(wèn)題。所以在對(duì)高層住宅建筑給排水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)，要能夠充分發(fā)揮出消防系統(tǒng)的消防功能，起到保障高層住宅建筑防火安全的作用，提高高層住宅建筑的安全性。

2.3排水系統(tǒng)可靠性

高層住宅建筑具有居民多、用水量大等特性，尤其是在用水高峰期，同一時(shí)間的用水量會(huì)顯著升高，使給排水量在瞬間快速增加，可能會(huì)導(dǎo)致給排水系統(tǒng)的運(yùn)行故障，使居民的給排水需求無(wú)法滿足。所以在對(duì)高層住宅建筑給排水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要做好給排水量的控制設(shè)計(jì)，避免發(fā)生給排水系統(tǒng)故障，尤其是給排水系統(tǒng)的泄露、堵塞等問(wèn)題，都能夠通過(guò)合理的給排水工程設(shè)計(jì)方法避免。

2.4防震防噪

防震防噪是提高高層住宅建筑給排水工程功能性的重要因素，需要在高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，對(duì)管材的選擇、管線的布設(shè)、設(shè)備的布置等部分進(jìn)行更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，使防震防噪性能得以實(shí)現(xiàn)。

3、高層住宅建筑給水工程設(shè)計(jì)方法

3.1給水方式

本次高層住宅建筑給排水工程所在城市的給水服務(wù)水壓是30m，能夠滿足本次工程中6樓的直接供水需求?；谶@種情況，可以將每棟高層住宅建筑分為兩個(gè)供水部分，包括直接供水的1-6樓和增壓供水的7-12樓，能夠充分發(fā)揮出自來(lái)水的壓力作用。常用的給水方式以包括水泵與天面水箱綜合和設(shè)置變頻給水設(shè)兩種，具體分析如下：

（1）水泵與天面水箱綜合

水泵與天面水箱綜合的給水原理較為簡(jiǎn)單，能夠保持穩(wěn)定的供水壓力狀態(tài)，但是每個(gè)天面都需要有1個(gè)水箱的適配，具有一定的結(jié)構(gòu)荷載，會(huì)使建筑的抗震效果受到影響，增加水箱被二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，不利于居民的用水安全。針對(duì)這種問(wèn)題，通常使用不銹鋼等具有良好防銹蝕性能的材料作為水箱材料，同時(shí)加強(qiáng)日常的巡查工作，對(duì)水箱的容積進(jìn)行嚴(yán)格控制，減少給水停留時(shí)間，并獨(dú)立設(shè)置生活水箱和消防水箱。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，巡查人員能夠及時(shí)進(jìn)行處理，避免不良影響的發(fā)生?；谝陨戏治?，水泵與天面水箱綜合給水方式更為適合給水量較低的高層住宅建筑。

（2）設(shè)置變頻給水設(shè)備

設(shè)置變頻給水設(shè)備的給水方式不僅能夠同時(shí)擁有氣壓給水和水泵給水的多種優(yōu)勢(shì)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)還能夠使供水壓力更加穩(wěn)定可靠。設(shè)置變頻給水設(shè)備的給水方式不需要再設(shè)置天面水箱，降低了水質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)，有利于保障居民的用水安全。但由于變頻積水設(shè)備的電氣元件結(jié)構(gòu)，對(duì)于給水的控制難度將會(huì)增加，還會(huì)降低氣壓罐調(diào)節(jié)容積。為了確保給水功能的良好運(yùn)行，需要對(duì)設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，包括設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量和后續(xù)的服務(wù)質(zhì)量，有利于設(shè)備的維護(hù)。基于以上分析，設(shè)置變頻給水設(shè)備的給水方式適用于給水量較多的高層住宅建筑，也是高層住宅建筑主要使用的給水方式。在本次高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，采用的給水方式為設(shè)置變頻給水設(shè)備。

3.2給水管道布置與敷設(shè)

（1）管道選型

本次高層住宅建筑給排水工程所在市主要以鍍鋅鋼管作為積水管道材料，但鍍鋅鋼管經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，會(huì)產(chǎn)生較多的銹蝕、破裂、滲漏等問(wèn)題，其適用性較差，適用性較高的積水管道材料要能夠保障水質(zhì)的純凈度。目前市場(chǎng)中的鋼管種類豐富，包括ABS塑料和鋼塑復(fù)合管材等，經(jīng)過(guò)給水需求、工程技術(shù)、成本因素等多方面的綜合考量后，本次高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，將采用鋼塑復(fù)合管作為干管和立管，UPCV給水管作為其他部分。

（2）分戶水表設(shè)置

分戶水表設(shè)置有戶內(nèi)和戶外兩種設(shè)置方式，戶內(nèi)的水表設(shè)置能夠使水立管數(shù)量減少，只需要在每個(gè)單元建筑中設(shè)置1根水立管就能夠滿足應(yīng)用需求，給水管道布置能夠更為簡(jiǎn)潔，還能夠降低工程成本。但是戶內(nèi)的水表設(shè)置會(huì)增加入戶抄表的難度，不利于給水系統(tǒng)的管理。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以通過(guò)開設(shè)IC卡水表或遠(yuǎn)傳水表等方式解決;戶外的水表設(shè)置需要在住宅建筑的每層集中敷設(shè)，便于集中管理，但不僅會(huì)增加管道數(shù)量，還會(huì)增加工程成本?；谝陨戏治?，在本次高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于住宅用戶的水表設(shè)置，將通過(guò)住宅底層的水表房設(shè)置，集中敷設(shè)所有的分戶水表;對(duì)于商戶、小區(qū)管理的水表設(shè)置，按照就近原則，在附近的水表房中敷設(shè)。

（3）給水管道具體敷設(shè)特點(diǎn)

本次高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)按照住宅樓的高度劃分為上和下兩個(gè)供水區(qū)，在地下室頂板下統(tǒng)一敷設(shè)兩個(gè)供水區(qū)對(duì)應(yīng)的水平干管，并同時(shí)進(jìn)行消防給水干管敷設(shè)，減少管道支撐的工程量和成本。所有水平干管均設(shè)置為環(huán)形狀，有利于保持穩(wěn)定的供水性能。水平干管中衍生的各個(gè)管道將通過(guò)地下室頂板擴(kuò)展至各樓層的地下水表房中，基于分戶水表進(jìn)入各個(gè)戶內(nèi)。給水立管將集中敷設(shè)在樓梯間的管道井中，并在每3層樓的間隔位置設(shè)置防火分隔。對(duì)于給水管道的敷設(shè)位置安排，不能敷設(shè)在外墻面，會(huì)造成給水管道的銹蝕問(wèn)題，并增加維護(hù)難度，無(wú)法保障給水管道的運(yùn)行質(zhì)量。本次工程的高程住宅建筑每戶為1個(gè)廚房和2個(gè)衛(wèi)生間的結(jié)構(gòu)，出于滿足實(shí)際用水需求的考量，需要將所有用戶的敷設(shè)水平管都準(zhǔn)確達(dá)到各個(gè)用水點(diǎn)位置，通過(guò)沿樓板暗敷的方式能夠更好的達(dá)到敷設(shè)要求，以保護(hù)層和平層內(nèi)敷設(shè)為主，避免樓板混凝土中間位置。

4、高層住宅建筑排水工程設(shè)計(jì)方法

高層住宅建筑由于住戶較多，每日產(chǎn)生的生活污水等排水量也較大，所以 排水工程的設(shè)計(jì)難度也較高，具體的排水工程設(shè)計(jì)分為以下四個(gè)部分：

4.1生活排水系統(tǒng)

（1）排水體制

按照居民的日常生活情況，排水需求主要包括生活用水和糞便污水兩個(gè)類型，排水體制可以采取合流或分流兩種方式。合流排水是將居民的生活用水和糞便污水混合后通過(guò)1根排水立管進(jìn)行排放，由于合流排水體制僅需要1個(gè)排水立管敷設(shè)，具有較低的敷設(shè)難度和敷設(shè)成本，但是排水會(huì)直接進(jìn)入化糞池中進(jìn)行化糞處理，大量的生活用水會(huì)增加化糞池的容積，降低化糞池的處理效率，具有較大的局限性。分流排水就是將居民的生活用水和糞便污水分別通過(guò)2根獨(dú)立的排水立管進(jìn)行排放，由于2個(gè)獨(dú)立的排水立管設(shè)置，需要更為復(fù)雜的布置方式，通常每隔2層就將兩根排水立管連通一次，使排水時(shí)間差的特性能夠得到充分的利用。分流排水能夠達(dá)到更好的排水和通氣作用，也有利于化糞池容積的控制。

（2）生活排水管道敷設(shè)

居民的生活排水管道敷設(shè)重點(diǎn)在于廚房排水，需要將相關(guān)立管和地漏在臨近廚房的區(qū)域進(jìn)行設(shè)置。將衛(wèi)生間的排水橫管設(shè)置在同一層，并將所有橫支管都設(shè)置在沉箱內(nèi)。還需要在其底部做好排水地漏的設(shè)置，能夠處理好沉降內(nèi)積水和排水效率等問(wèn)題。

排水立管的敷設(shè)方法主要有緊鄰墻壁設(shè)置和衛(wèi)生間外墻設(shè)置兩種，緊鄰墻壁設(shè)置能夠達(dá)到更高的美觀性要求，可以采用磚墻進(jìn)行隱蔽處理，只通過(guò)活動(dòng)門的檢查口設(shè)置確保管道的檢查和維護(hù)。能夠使各個(gè)排水立管保持更高的完整性，損傷的風(fēng)險(xiǎn)也更低，但是會(huì)占用一定的建筑面積;衛(wèi)生間外墻設(shè)置能夠避免對(duì)建筑面積的占用，但持續(xù)的陽(yáng)光照射會(huì)對(duì)管道質(zhì)量造成影響，比如導(dǎo)致UPVC塑料的老化變形等，無(wú)法保持管道長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性和可靠性?；谝陨戏治?，本次高層住宅建筑排水工程的排水立管敷設(shè)采用緊鄰墻壁布置的方式，并通過(guò)建筑地下停車庫(kù)的結(jié)構(gòu)，排放污水的排水橫干管將設(shè)置在地下室的頂棚內(nèi)，根據(jù)地下室的空間情況做好坡度的合理設(shè)置，達(dá)到排水管的坡度要求。

4.2雨水系統(tǒng)

對(duì)于車庫(kù)頂面的排水問(wèn)題，主要采用普通外排水的方式，并將單根雨水立管適配1個(gè)檢查口。對(duì)于小區(qū)中庭雨水和景觀用水，都作為內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)匯水范圍能夠確定適當(dāng)?shù)挠晁?，使雨水能夠快速的通過(guò)雨水橫干管排出。但是對(duì)于橫干管的雨水斗數(shù)量要做好控制，每根雨水橫干管最多4個(gè)雨水斗為宜。

4.3空調(diào)冷凝水排水

空調(diào)已經(jīng)是居民常用的電氣設(shè)備，對(duì)于空調(diào)冷凝水的排水需求也需要做到充分的考量，通過(guò)在外墻設(shè)置D32凝水立管和D25支管的方式，將空調(diào)冷凝水進(jìn)行收集和室外排放。

4.4地下室排水

地下室排水具有較高的功能多樣性，包括在消防電梯井底部的排水設(shè)置、水泵房水池排污和地下室雨水排水等。對(duì)于消防電梯集水井和潛污泵的設(shè)計(jì)，需要控制2m3以上的消防電梯集水井容量，以及36m3/h以上的潛污泵流量。

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)對(duì)高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)的實(shí)例分析，能夠明確在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，需要考量的內(nèi)容和面對(duì)的問(wèn)題，能夠促進(jìn)高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化和創(chuàng)新，提高高層住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

雷濤（1993.06-），男，漢族，重慶開州，本科，助理工程師，研究方向：建筑施工技術(shù)與管理。