時間：2023-07-30 08:51:16
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隨著經濟的快速發展和科學水平的不斷提高，高層建筑的高度和層數也在不斷地增加。進入 21 世紀，高層建筑向著層數更多、設備更完善、功能更齊全、技術更先進的方向發展。高層建筑已成為現代化大都市的一種標志。
高層建筑有別于低層建筑，具有層數多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點，因此，對建筑給水排水工程的設計、施工、材料及管理方面都提出了新的技術要求，必須采取新的技術措施，才能確保給水排水系統的良好工況，滿足各類高層建筑的功能要求。
1 高層建筑給水排水工程的特點
與低層建筑給水排水工程相比，高層建筑給水排水工程具有以下特點[1 ,2 ]。
1)高層建筑給水排水消防系統靜水壓力大，如果只采用一個區供水，不僅影響使用，而且管道及配件容易被破壞。因此，供水必須進行合理的豎向分區，使靜水壓力降低，保證系統的安全運行。2)高層建筑引發火災的因素多，火勢蔓延速度快，火災危險大，而且撲救困難。因此，高層建筑消防系統的安全可靠性必須要比低層建筑高。由于目前我國消防設備能力有限，撲救高層建筑火災的難度較大，所以高層建筑的消防系統應立足于自救。3)高層建筑的排水量大，管道長，管道中壓力波動大。為了提高排水系統的排水能力，穩定管道的壓力，保護水封不被破壞，高層建筑的排水系統應設置通氣管系統或采用新型單立管系統。另外，
高層建筑的排水管道應采用機械強度較高的管道材料，并采用柔性接口。4)高層建筑的建筑標準高，給水排水設備使用人數多，水量大，一旦發生停水或排水管道堵塞事故，影響范圍大。因此，高層建筑必須采用有效的技術措施，保證供水安全可靠，排水通暢。5)高層建筑動力設備多，管線長，易產生振動和噪聲。因此，高層建筑的給水排水必須考慮設備和管道的防振動和噪聲的技術措施。
2 高層建筑給水排水工程存在的問題
經過上百年的發展，高層建筑的給水排水技術已日趨成熟，但也存在著許多有待解決的問題，具體有以下幾個方面[3 ,4 ]:1)節水、節能的給水排水設備及附件的開發與運用。2)新型減壓、穩壓設備的研制與應用。3)安全、可靠、經濟、實用、運行管理方便的供水技術與方式的研究與推廣應用。4)高層建筑消防技術與自動控制技術。5)提高排水系統過水能力，穩定排水系統壓力的技術措施。6)低成本高效能的新型管道材料開發與應用。7)熱效率高、體積小的熱水加熱設備的研制與應用。
3 高層建筑給水方式
1)高位水箱給水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱。該方式又可分為并聯供水式、 串聯供水式、減壓水箱供水式、減壓閥供水式。高位水箱的作用是存儲調節本區的用水量和穩壓。水箱內的水由設在泵房內的離心水泵供給。高位水箱給水方式具有以下優點:a.水箱內可儲備一定水量，供水比較安全可靠;b.水壓穩定;c. 泵啟動次數較少，效率較高; d. 設備費和運營費較低。其主要缺點:a. 水箱的設置占用了一些建筑面積; b. 增加了高層建筑結構的復雜性，基建投資相對上升；c.水質較易受到污染;d.水箱進水時，產生噪聲和振動。
2)氣壓罐給水方式。氣壓罐的設備包括離心水泵和氣壓罐。a.氣壓罐為一鋼制密閉容器，供水時利用容器內空氣的可壓縮性存儲和調節水量，并將罐內儲水壓送到一定的幾何高度，達到節能的目的;b.水泵機組采用軟啟動和循序啟動，從而實現無塔供水。氣壓罐供水的主要優點:a.一般不需要水箱和水塔，荷載大大減小，尤其適用于地震區的高層建筑;b.罐內水質不易受污染；c.基建投資較??；d.便于集中管理，較易實現自動控制。其主要缺點:a.供水壓力不穩，常出現周期性的波動；b.氣壓罐容積有限，儲水較少，因而水泵啟動頻繁，且水泵在變壓狀態下工作，不僅效率低，而且增加了設備的運行費用，縮短了水泵的使用壽命；c.由于氣壓罐的有效容積較少，其儲水和調節水量的作用遠不如高位水箱，因而供水可靠性較差。
3)變頻泵無水箱給水方式。變頻調速水泵，是一種將單片機技術、變頻技術和水泵機組相結合，通過變頻器電源改變頻率和電壓，以控制交流電動機的轉速，進而實現水壓與流量可調的給水設備。由于變頻泵的水壓和流量可調，可取消高位水箱。該方式的主要優點:a.節能;b.在保持設定壓力的前提下，根據用水量的變化情況隨時調整電機的轉速運行，既可延長設備使用壽命，又能保證運行的可靠性;c.調速全自動化，使用方便; d. 結構緊湊，占地省，安裝方便，便于集中管理等。變頻調速水泵的缺點；a.變頻器價格貴，整機費用比其他給水設備昂貴；b.變頻器對工作環境條件(包括溫度、濕度、灰塵等)要求較高;c.變頻器易受外界電池干擾，影響機組正常運行。
4)減壓分區給水方式。減壓分區給水方式是利用減壓閥或各區的減壓水箱進行減壓。水泵將水直接送入最上層的水箱，各區分別設置水箱，由上區的水箱向下區的水箱供水，利用水箱減壓，或者上下區之間設置減壓閥，用減壓閥代替水箱，起減壓的作用。向下區供水時，先通過干管上的減壓閥，然后進入下一區的管網，依次向下區供水。特點是供水比較可靠，設備和管道系統簡單，節約投資，維修管理方便。采用減壓閥減壓方式，各區不再設置水箱，可提高建筑面積的利用率。但下區供水壓力損失較大，水泵能源消耗較大。設計時一般生活給水系統采用可調式減壓閥；消防系統采用比例式減壓閥。
總的來說，應該根據實際情況和各個地方的不同要求采用相應的供水方式，必要時也可以使幾種供水方式相結合[5]。
4 高層建筑排水系統的組成和布置
4. 1 組成
排水系統由衛生器具或生產設備受水器、排水管道、通氣管系統、清通氣設備、抽升設備、 局部處理構筑物組成。
4. 2 管道布置與敷設
4. 2. 1 設置
不同性質的污、廢水用不同管道排出的體制為排水系統的分流制，排水機制依據技術、經濟兩大因素決定排水采用分流制還是合流制，需做經濟、技術比較。1)民用建筑：生活污水與雨水分流排放。2)工業建筑:生產廢水和生產污水較輕，可以與雨水合流；生產污水污染嚴重的，應單獨收集處理。
4. 2. 2 排水管道布置
1)以最短的距離排出室外;2)盡量不越變形縫;3)有利于安全和建筑物的使用、維修及清通。
4. 2. 3 排水管道的敷設
1)管道之間、管道與墻之間要有一定的間距，管道穿墻、穿樓板、基礎要預留洞。2)排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個45°彎頭或彎曲半徑不小于4 倍管徑的 90°彎頭。
4. 2. 4 通氣管道系統
關鍵詞：高層建筑物；給水設計；排水設計
高層建筑物的給排水系統，其主要的任務是解決建筑物內部的生活、生產和消防的用水問題，以此來滿足日常生活和生產的供水和排水需求。因此，在高層建筑物快速發展的形勢下，進行高層建筑物給水排水工程設計的研究，對于提高高層建筑物給水排水質量、確保給水排水系統良好運行和有效地滿足各類高層建筑的功能要求有著極其重要的意義。
一、高層建筑物給水排水工程特點
（一）由于高層建筑自身的高度太大，導致了其給水系統及排水系統中的給水靜水壓力偏大，因此，需要在在設計時對給水系統進行豎向分區處理，并且加設減壓設備和水箱設備，來保護管道和配件，保證系統進行良好的運行。
（二）使用高層建筑給水設備的人數較多，瞬時的水量很大，因此一旦發生停水或管道堵塞等故障時，受影響的范圍較大。這就要求在進行設計時要注意保證管道的通氣，并且要有安全可靠的水源，以此來保證供水安全、排水通暢。
（三）高層建筑中有許多易引發火災的因素，并且由于高層建筑具有人、物集中的特點，因此，一旦發生火災危險性較大。因此在對高層建筑的消防系統進行設計時，對其安全性的要求應該高于其它建筑物。
（四）高層建筑的瞬間水量變動較大，管道長，且管道壓力較大。為了穩定管道壓力、保護水封，提高排水能力，就要求在設計時選用機械性強的管材作為排水管，還要對高層建筑的排水系統設置專用通氣管系統。
（五）高層建筑中設有各種電氣設備的線路管道，因此在進行給水排水管道設計時，處理好各種管道的布局，避免相互之間的影響，便于系統運行和各種維修。二、高層建筑物給水系統設計
（一）供水方式
1.高位水箱給水方式
高位水箱供水有并聯供水、串聯供水、減壓水箱供水、減壓閥供水等幾種式方式，它的主要設備是水泵和水箱。高層建筑物中的高位水箱通過存儲水泵供給的水，來對高層建筑物中的用水量進行調節，它具有水壓穩定、供水安全和運行成本合理的優點。
2.氣壓罐給水方式
氣壓罐給水的主要設備是離心水泵和鋼制密閉的氣壓罐。高層建筑物中的氣壓罐給水是氣壓罐利用空氣的可壓縮原理對水泵提供給罐內的水進行存儲并進行水量的調節，并將罐內儲水壓送到一定的幾何高度。它具有節能、水質不易受污染、可實現無塔供水等優點。
3.減壓分區給水方式
減壓分區給水主要有減壓閥減壓和減壓水箱減壓兩種方法，進行設置時，需要把所安裝的一系列水箱分為上下兩個區域，水泵將水送入最上層的水箱，然后由上層水箱為下層水箱供水，在這個過程中，利用減壓水箱或者采用在區域間安裝減壓閥的方式，進行減壓，然后依次向下供水。它具有供水可靠、設備簡單、維護方便和節約投資的優點。
（二）給水設計
1.生活給水系統
高層建筑物的高度過大導致室外管網的供水壓力不能滿足其高層用水的水壓要求，因此目前我國的高層建筑物供水系統中使用到了一些增壓設備。目前增壓設施成為高層建筑給水中比重最大，發展最快的一種裝置。我國常用的增壓設施有水泵、氣壓給水設備和變頻調速給水設備，近年來又出現無負壓供水設備等技術。利用這些增加設備產生較大的水壓，并配合使用豎向分區方式進行高層建筑物的供水，使高層建筑物的供水系統能夠安全有效的進行運行。
2.熱水給水系統
熱水供應曾經是高層建筑物供水系統中較薄弱的環節，但隨著近幾年建筑工程中熱水供應工程的大力發展，熱水供應技術也有很大的提高。熱水的加熱方式主要有一次換熱效率要高于二次換熱效率的有燃氣熱水鍋爐和近些年大量應用的環保節能的太陽能熱水器。高層建筑的熱水供應系統主要有局部熱水供應系統和集中熱水供應系統兩種，進行具體設計時要根據建筑標準要求的高低選擇適合自己的生活熱水供應系統。對于熱水供應系統中的水質處理問題上主要是注意防止熱水結垢，損壞設備管道，降低傳熱效率。
3.消防給水系統
由于高層建筑具有易引發火災、火勢擴散較快和不易撲滅的特點，因此對高層建筑物的消防系統的設計就顯得十分重要。消防給水是高層建筑滅火的主要手段，在注重撲救初期火災的消火栓系統中采用穩壓泵維持系統的常高壓。近年來我國確立了以消火栓給水系統為主逐步向自動噴水滅火系統為主過渡的原則，大力推廣自動噴水滅火系統。自動噴水噴頭有普通噴頭外，快速響應噴頭、大水滴噴頭等。主要將其設置在容易起火部位、疏散通道和人員密集場所，并且擴大設置在水災蔓延通道，不易發現火災、不易撲救火災部位和需淋水降溫保護等場所，使火災撲救更及時、更迅速。
二、高層建筑物排水系統設計
（一）排水系統的組成和布置
1.組成
排水系統由衛生器具或生產設備受水器、排水管道、通氣管系統、抽升設備和局部處理構筑物等幾部分組成。
2.管道布置
在對排水管道進行選擇時，要根據所排污、廢水的不同性質進行，遵循符合技術標準和經濟節約兩大因素。進行管道布置設計時，要以最短的距離排出室外，并且不要越過變形縫，同時要保證其安全性和方便使用維護。具體的對管道進行鋪設工作時，要注意在管道與管道之間、管道與墻之間要留有一定的距離；管道要穿墻或穿樓板進行鋪設時，要有預留洞。排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個45度彎頭或彎曲半徑不小于4倍管徑的90度彎頭。
(二)排水設計
1.生活排污系統
高層建筑的生活排水系統的排水體制分為糞便污水和生活廢水合流或分流兩種。而合流入糞池的方式就是污、廢水合流排水體制。它的管道布設簡單，但是它需要增大化糞池的容積。污、廢水的分流體制是將衛生間生活污水和廢水分別排入兩根立管，進行排出的方法。它的管道布設較復雜，但它能夠改善排水和通氣的效果。
2.排水通氣系統
在高層建筑設計過程中，給水排水設計需要涉及的內容較多，給水設計又包含了生活用水和消防用水的設計，所以在整個高層建筑給排水設計中，應切實加強對其的設計，才能更好地確保整個高層建筑性能的提升?；诖?，筆者結合自身工作實踐，就此展開以下幾點探究性的分析。
1.高層建筑給水設計要點
在高層建筑給水設計過程中，主要包含生活用水和消防用水的給水設計，在實際設計中，設計人員應切實掌握以下技術要點。
1.1高層建筑生活給水系統的設計要點
在高層建筑生活給水系統設計過程中，首先就是科學的進行分區，在確定給水系統的豎向分區時，其高度主要是結合衛生器具的最大凈水壓力值而確定，但其設計的水壓不能過大，而應滿足供水點最低水壓低需要，才能預防其出現負壓回流的情況。其次就是對高位水箱供水的方式進行確定，常見的方式主要有串聯、并聯和減壓水箱三種供水方式，在實際設計中，應結合實際需要針對性的進行設計。以串聯供水方式為例，就應在各分區內設置相應的水泵和水箱，在各分區的下部設立需要滿足該分區的提升泵，以確保其更好地滿足上區從下區水箱中抽水的需要，在整個加壓輸送過程中，水是逐區加壓上揚，所以不會浪費揚程動力，但是該供水方式的缺點就想需要在水泵分散在多個分區，對于維護和管理帶來了不便，且下區一旦出現故障，就會導致上區的供水受到影響。因而必須在實際中針對性的選用。而如果除上述三種方式外，還可以采取不設置水箱的方式進行供水，但是無法對水量進行調節，因此，不同供水方式有著各自的優點和缺點。最后是給水管材的設計，應符合生活用水管材的需要，通常而言，在整個給排水系統中所使用的各種管材的要求一般相同，所以在選用塑料管時，一般選用PVC-U、PE-X、PE-HD、PP-R、PB、ABS等管材，選用金屬管時，主要選用鍍鋅管、鑄鐵管、銅管等，在選用復合管材時，主要選用襯膠管、襯鉛管和玻璃管等。
1.2高層建筑消防給水系統的設計要點
一是在高層建筑消防給水系統設計時，應始終將水作為主要的滅火劑，并始終以消防栓系統為主，并在此基礎上對消防給水系統進行分類，常見的消防給水系統，根據其功能不同，首頁及的側重點也不同，所以必須在實際設計中結合確定的給水系統類型進行設計。
二是高層建筑消防給水系統設計時，若按照其服務范圍來設計，主要有獨立的和區域集中的消防給水系統來看，在設計獨立的消防給水系統時，主要是在高層建筑中設置單獨加壓的系統，利用其為整個高層的消防供水，優點是具有較高的安全性，而缺點是難以管理，需要較大的投資，因而主要在人防要求高的地震區的高層建筑和重要建筑中采用。而采取區域集中的消防給水系統，主要就是為多幢高層建筑提供具有加壓泵房的共用的消防給水系統，不僅便于管理，而且投資小，缺點是難以適應地震區對安全性需要較高的高層建筑，所以應結合實際需要確定房屋建筑的消防給水系統的方案。
三是在設計高層建筑消防給水系統時，若按照給水方式來設計，主要有分區和不分區之分，高層建筑的高度大于50米，則采用分區系統，而若低于等于50米就選擇不分區系統，而若按照給水壓力進行設計，主要有高壓、臨時高壓和穩高壓之分，在實際設計中，由于不同壓力的設計效果不同，所以為了滿足消防給水的需要，必須對其壓力進行科學的確定。若按照系統的類別進行設計，常見的主要有消防栓和自動噴水滅火系統。在設計消防栓給水系統時，應確保其給水管網、消防給水管網、水泵、水池、水箱、穩壓裝置和水泵接合器等設計的科學合理性，才能確保其性能得到有效發揮。而自動噴水滅火系統，應確保其噴頭、報警裝置、水流指示器、給水管網和試水裝置以及消防水池和水箱水泵等設計的合理性，從而提高其運行的可靠性[1]。
2.高層建筑排水設計要點
在做好高層建筑給水系統設計的同時，還應切實加強對其排水系統的設計，才能完成整個給排水系統的設計。所以，作為設計人員，應切實掌握以下技術要點。
2.1科學合理地確定高層建筑的排水系統
在整個高層建筑中，排水系統主要是用于污水和廢水的排放，所以在設計排水系統時，必須結合高層建筑的實踐，科學合理地確定排水系統的類型。但是所確定的排水系統必須具備以下幾個條件，首先，其排水路徑應簡捷，便于流暢，其次是管道中的氣壓應穩定，而不會初選劇烈變化；最后就是不得對房屋功能的發揮帶來影響，同時便于施工和安裝。
2.2排水管設計要點
若高層建筑的地層為空層，或者設置了商鋪，那么其上部排水立管就應在底層轉換，且不得對底層功能的發揮帶來影響，出戶管轉換后應大于2根，一般在4根左右，在設計排水橫干管時，其管徑應在DN200之內，一般選用管徑為DN150的橫干管，且其服務的用戶數量不得大于100戶。而高層建筑中設置了專用的通氣立管，那么就應將上層的排水直管與排水立管直接連接，但是為了避免底部排水器具溢出，可以將底層排水管獨立的設計。因此，在進行排水管道設計時，必須確保其布置和連接點的設置符合相關設計的需要，例如排水管道的坡度，主要采取通用坡度進行安裝，若情況允許，可以將其坡度適當降低，但是最小不得低于其最小坡度，而在確定檢查口的數量和位置時，則必須符合有關要求，同時還應對排水立管采取相應的措施予以防護，例如每間隔2到4層，就應設置相應的承重支座，才能確保其重量得到有效的分散，而立管的最低處的彎頭，也應設置承重的支架或者支墩，才能確保其更好地滿足排放的需要，而在設計生活污水管道時，一般不能將其設置在建筑的內部，若需要設置檢查井，就應在建筑內部采取相應的密封措施[2]。
2.3地漏附件的設計
設計地漏附件的目的主要是及時的將建筑表面的積水排除，尤其是衛生間和廚房，是設計滴漏的關鍵部位。因而在設計地漏時，必須將其與排水支管相連，從而達到排除積水的目的。
2.4地下室排水設計
地下室排水管道布置的最大困難是所有的管道及配件都
不允許穿過底板#解決地下室排水管道敷設，可采用以下措施：一是在確定地下室底板地面標高時，應定在土建結構層以上0.5m。在這0.5m的后澆層中可敷設管道或地溝。二是在電梯井最底層的基坑旁邊設置集水坑或集水池，接受電梯井或地面以及管道的排水。
2.5屋面排水系統的設計
屋面排水系統分為內、外排水系統。外排水系統的組成部分均敷設在室外，屋面排水系統點分散，建筑物較大需增加墊排水系統層厚度。內排水系統分為封閉式、敞開式系統。封閉式系統管道無開口部分，管道內呈壓力流狀態，排水系統排水的能力較大。敞開式系統的立管最終排入室內明渠中或埋道地管中。但是就目前來看，我國高層建筑較適合采用封閉式的內排水系統[3]。
3.結語
綜上所述，對高層建筑的給水排水設計進行探討具有十分重要的意義。作為新時期背景下的高層建筑給排水設計人員，必須充分意識到加強給排水系統設計的重要性，并緊密結合實際需要，切實加強對其的設計，才能更好的確保建筑功能得到高效的發揮，并為整個高層建筑的消防安全提供強大的支持。
【參考文獻】
中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A
隨著我國城市化建設進程不斷發展，這就使得城市給排水工程得到了越來越的關注。眾所周知，城市給排水工程是城市基礎設施的重要組成部分，而城市發展的快慢直接會受到城市建筑給排水的約束。但就我國目前現階段來看，我國城市建筑排水系統設計中還存在一些問題。相關部門應該加強對給排水設計方面的重視，從而能夠更好的提高居民的居住條件以及城市的整體水平。
一、高層建筑排水系統的主要特點
高層建筑排水具有如下特點：a、排水主管長，配件多、接口多，排水管道發生滲漏堵塞幾率高；b、衛生器具多，使用人員多排水秒流量大；c、有各類排水系統復雜；d、布管困難，防水防噪要求高。e、維護管理麻煩；f、超高層建筑需抗震設計。
二、高層建筑給水排水設計方案分析
（1）、排水管道敷設
高層排水管道的布置敷設除遵循多層排水管道布置敷設的一般要求外，還具有其自身的特點：a、排水流量瞬時值很大、由此引起管道內壓力波動較大、流速高、水流形態復雜，因此，高層排水管道較多層應考慮噪音、震動、穩定性。b、排水立管承接的排水高度較高，底層管道及排除管承壓大，壓力變化高。因此，底層污廢水的排除方式顯得尤為重要。c、排出管應采取防沉降措施：排出管在穿墻處設置鋼筋混凝土套管或簡易管溝，其管頂至溝（或套管）內頂的空間不應小于建筑物的沉降量，并不小于0.2m，溝（或套管）內填輕軟質材料。
（2）排水管道水流特點及應對措施
1）排水支管水流運動特點為：排水橫支管是接納各衛生器具排水管的來水, 衛生器具排水的特點是間歇性排水, 歷時短, 流率高, 水流迅猛具有沖擊性。尤其是虹吸式大便器的排水更為明顯。當水流突然排放，在器具排水管與橫支管
的連接處 （端部彎頭或三通），水流首先是沖擊對面的管壁，然后沖向下游，水流紊亂并與管道中的空氣劇烈混合，形成波動的氣水混合流，并產生水躍使水面壅起。如波頂達到管頂而產生一段長度的滿流，就形成水塞流動。在水塞的下游，產生正壓，水塞的上游側形成負壓（這負壓可能造成水封被破壞）。水流經過一段時間和距離的流動之后，能量損失，水面逐漸下降，流速減小，趨向平穩流動。因此，各橫支管內的水流不應超過最大充滿度的要求，使空氣能在水面上自由流動，并容納一定的高峰負荷。但超負荷的情況仍有可能發生，特別是在橫支管上連接的衛生器具較多時，為保持管內氣壓穩定，則應在負壓區補入空氣，在正壓區排泄空氣，這就需要設置通氣支管。《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003第4.6節中，為對高層建筑排水支管設置通氣管做強制性規定，因此高層建筑排水支管可按照常規的排水支管進行設計計算。
《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003第4.3.8條規定：住宅的污水排水橫管應設置同層排水。同層排水設置后，可解決日常生活中，上下層住戶因為排水管道漏水，經常出現各種紛爭，促進鄰里的和睦關系。同時，同層排水后，排水支管、器具支管等設施不再穿越本層樓板，由此引發的漏水現象大大減輕；配件多、接口等均位于戶內，管道的清通管理更加方便快捷。衛生間同層排水常見的做法如下：
一是衛生間統一做成下沉式衛生間，按照過去的老做法把下水道管統一布置在地坑內；二是衛生間地面不下沉，使用掛壁式坐便器等衛生器具及沿墻敷設的排水支管等設施，實現同層排水。
2）排水立管水流運動特點為：生活糞便污水在立管中的水流運動，不僅是氣水兩相流，實際上水流中還摻有糞便、紙團等固態物，因而是一個固、液、氣三相流。隨著流量的增加，可能比試驗的條件更容易提早出現隔膜流和水塞流，形成一種固、 液、 氣三相混合的“水團”在管道中流動。當 “水團” 從排水橫支管流入立管后，即有水沿管壁呈膜流流動，也有固體的垂直下落。在“水團”的上側形成負壓區， 在其下側的一定距離處形成正壓區。因此，高層排水立管中壓力平衡程度決定了排水流暢度及排水管材的壽命。
高層排水立管中壓力平衡程度主要通過增設通氣立管的方法解決?！督ㄖo水排水設計規范》GB50015-2003第4.6.2 2條規定10層及10層以上高層建筑衛生間的生活污水立管設置通氣立管。通氣立管安裝應遵循如下原則：通氣立管的上端應在最高層衛生器具上邊緣或檢查口以上，與排水立管的通氣部分以斜三通連接或伸出屋面，下端應在最低排水橫支管以下以斜三通與排水立管或排水橫主管連接。專用通氣立管宜每層或隔層、主通氣立管不宜多于8 層設結合通氣管與排水立管連接。結合通氣管下端宜在排水橫支管以下與排水立管以斜三通連接；上端可在衛生器具上邊緣以上不小于0.15m處與通氣立管以斜三通連接。
除此之外，現在有一種有特殊配件的單立管排水系統，可以起到擴容、分流等作用，有利于改善立管的多效果，國內外的很多專家都非常重視這一系統的研究，并取得了一定的研究成果，目前采用較多的系統有蘇維脫單立管排水系統，旋流士丹利管排水系統，螺旋管安立管排水系統等，而且系統雖然有很多的優點，但由于技術還不成熟，沒有達到大規模使用的條件，還需要加大研究力度，爭取早日大規模的使用。
3）排出管中的水流運動特點： 當立管內水流下落距離較長時，水流以很高的速度進入排出管。在水流方向由垂直下落轉入水平流動時，水流的一部分動能轉變為位能，形成水躍。如果水量小，排出管的坡度大，水躍就不易形成。水流從水躍發生處向下流動，受到摩擦阻力的影響，流速逐漸減小， 漸漸的變成穩定的明渠漸變流。當水量較大、 水流方向急劇轉變時，就會發生滿流水躍而成為水塞，嚴重時甚至造成回壓，使距離排出管高度較小的底層衛生器具存水彎的水封破壞，發生噴濺。為了排除這種回壓，可在立管排出管中的水流底部接出通氣管。 從排水管內水流運動的情況可以看出，夾氣水流的大小決定了排水管道系統工作狀態的優劣。為避免水流在下降過程中產生過大的壓力波動而破壞衛生器具的水封，必須使立管中的流量控制在一定的范圍之內, 即對各種管徑的立管，確定一個最大允許流量值（立管的排水能力）。立管最適當的流量是控制立管內水流呈環膜流狀態的范圍內，這時水流充滿立管斷面的1/4～1/3。污水立管的最大排水能力就是根據這一原則并考慮通氣方式而確定的。
（3）排水管道管材選擇?；诟邔咏ㄖ潘攸c，對管材及配件接口做相應的要求。
1）、高層建筑排水支管中水流特點與多層建筑排水支管中水流特點類似，管材選擇時可與多層建筑類似，選擇常用的排水塑料管材。
2）、排水立管可采用建筑排水塑料管或柔性接口機制排水鑄鐵管及相應管件，當采用塑料排水管時，還應執行《建筑排水塑料管道工程技術規程》CJJ/T29-2010中的要求。高層排水塑料管材主要有生活排水用硬聚氯乙烯管、氯化聚氯乙烯、聚烯烴及共混管，排水塑料管的選擇，應結合建筑類別、建筑高度、排水溫度及供貨條件等經技術經濟比較后確定。高層建筑排水管材選擇以50米為準，選擇不同的管材。
相對于低層建筑來說，高層建筑的高度大、層數多、振動源多，排水量和用水量都比較大，也給建筑的給排水設計提出了更高的要求。必須結合高層建筑的特點給出對應的給排水設計，從而提高給排水系統的質量，同時也為給排水系統施工奠定良好的基礎。
1 高層建筑給排水設計的特點
由于建筑高度和層數的增加高層建筑的給排水設計有著以下幾個重要特點：（1）靜水壓力大，所以管道和配件的壓力更大，影響系統的安全性，同時也增加了系統設計的難度；（2）引發火災因素更復雜，高層建筑的結構和功能更加的復雜導致更容易著火，對消防防水系統的穩定性、安全性有了更高的要求，從而滿足各類消防需求；（3）給排水量大，用水人數的增加，且瞬時給排水量大大增加，一旦發生給排水系統故障嚴重影響居民生活質量，必須提高給排水系統的可靠性，通過結構設計減少堵塞、泄露等的發生；（4）對防震和防噪聲要求更高，給排水系統的管線和設備會造成一定的噪聲，必須注重防噪聲設計。
2 高層建筑給排水設計重點分析
2.1 生活給水系統
由于供水高度的增加，僅通過室外管網壓力無法滿足高層用戶的水壓要求。設計中一般要使用增壓設備，從而增加水壓。如果給水系統不采用豎向分區設計，也會增加底層管道和設備的壓力，所以給水系統的整體設計思路為分區域供水。
2.2 生活熱水系統
熱水供應是較為薄弱的環節，隨著熱供應工程的發展熱水供應得到一定發展。水加熱方式有直接和間接兩種，按照供應方式不同可分為集中供應和局部供應，要結合建筑的實際應用選擇合適的生活熱水系統。同時在熱水供應中還需要注意幾個方面的問題：（1）水垢問題，常見的應對方法是軟化，降低水的硬度。但是軟化的成本較高，且管理和運行較為復雜。另外還能通過溫度控制來降低水垢，一般水溫控制在40℃～60℃最佳。也可應用磁水器來降低水垢硬度，松軟并打散后排出；（2）熱水循環中熱水泵的承壓問題，底層熱水泵的壓力較大，對強度和密封性要求更高，一般需要專門訂貨提高強度和密封性；（3）排氣問題，由于加熱處于設備的底部所以供水中隨著水中壓力的減少會減少氣體的溶解度，導致氣體逐漸的析出，所以熱水系統也需要注意排氣。特別是上行下給式的系統中，氣體在頂部的聚集還能夠影響水循環，所以必須在頂部設置排氣裝置，且熱水管道嚴禁設置成凹凸形，且橫管有不低于0.003的坡度；（4）體積膨脹問題，由于水溫的影響會導致管道和設備出現熱脹冷縮，所以必須設置釋壓安全閥和膨脹管來減少熱脹冷縮帶來的問題，保持壓力系統的平衡和穩定。
2.3 消防給水系統
消防問題對給排水設計提出了更多要求，主要表現在兩個方面：（1）消防栓給水系統，建筑的消防系統設計是給排水設計的重要組成部分。而消防栓給水系統對于撲滅火災早期有重要的價值，且為了提高系統的應用性常需要用穩壓泵來保持較高的水壓。并能夠提供小口徑的自救水槍方便非消防專業人士使用，提高建筑的安全設計。為了有效的提升消防栓的出水量和水壓，可在分區內設置多出口水泵、減壓閥、穩壓閥等，保障滅火系統的可靠性、并通過加強設備用泵和工作泵的自動切換保障發生火災是滅火裝置能正常投入使用；（2）自動噴水滅火系統，近幾年我國建筑的消防給水系統也逐漸的向自動噴水轉換，通過傳感器和報警裝置提高對火災的預防能力。
3 給排水設計的優化
對于給水系統可通過共用吸水管和分建水池來降低建筑投資成本并提升建筑面積的利用率。為減少生活污水的處理，可以把消防貯水和建筑貯水分開單獨設置。而消防泵排水能夠直接回到消防貯水池中，利用儲水來減少能量消耗。類似的雨水排放和生活污水排放也可分開，并對較為嚴重的污水做處理后排放。在實際施工中，設備房常需要設置到不規則地段，從而保障地下室內車庫的空間利用。對于管道鋪設來說，盡量保障管道不變形的情況下用最短的距離排出污水。管道之間、管道與墻體之間均預留一定的距離。排出管端和排水立管必須設置彎頭，一般要求彎曲半徑不低于管徑4倍的直角彎頭。另外在設計中還要綜合考慮管線的管卡、外徑、內徑、配件等的尺寸和規范，提高設計規范，優化設計過程。
4 結語
總之飛速發展的建筑業給給排水設計提出了更高的標準，本文結合高層建筑的特點對其給排水設計進行了分析，結合設計的重點進行了討論，為高層建筑的給排水設計提供了參考。
參考文獻：
[1]袁寶軍. 高層建筑給水排水工程水力計算及優化設計的研究及探討[D].合肥工業大學，2003.101-102.
[2]梁志君. 南寧九洲國際大廈給排水設計及綠色建筑技術應用[D].華南理工大學，2012.56-58.
前言：在當今社會的發展下，建筑的給水排水的設計越來越受到重視，特別是人們的生活理念不斷的轉變。人們越來越關注建筑的整體素質，公共設施的設計，建筑給水排水設計的好與壞影響著人們的居住生活習慣。一個好的建筑不僅要外觀的漂亮，還需要里外設計的合理，以配合以后的生活、工作需要，使生活與工作更加舒適，更有利于建筑的使用壽命。建筑的給水排水設計關系到工程的工期、資金、時間等問題，需要從全局的方向出發，設計出最優并適合社會發展的建筑設計。特別是近年來，在建筑的施工設計中，設計者與房屋使用者們都比較重視建筑給水排水設計的優化。本文從建筑給水排水設計優化性的必要性與可行性和設計的最優措施兩個方面進行探討，力求找出最好的方式來促進建筑給水排水設計的優化。
一、高層建筑給排水系統的主要特征
高層建筑一般具有高度大、層數多、振動源多、用水要求高、水流量大等特點，在建筑給水排水工程的設計、施工、材料等方面都要求較高。高層建筑給水排水工程與低層建筑給水排水工程相比，特點如下：
高層建筑給水系統靜水壓力大，供水必須進行合理的豎向分區，設計中必須控制好最不利點的最低工作壓力和最低靜水壓力，才能確保系統的運行安全、避免管道及配件的損壞； 高層建筑消防系統的安全可靠性要比底層建筑的高，引發火災的因素多，火災危險大，火勢蔓延速度快，而且撲救困難。由于我國目前消防設備能力有限，火災的撲救難度較大，因此高層建筑的消防系統必須以自救為基礎；高層建筑的排水管道長，排水量大，管道中所承受的壓力波動大，系統必須確保水封不被破壞，提高排水系統的排水能力，同時應設置通氣管系統或采用新型單立管系統，穩定管道的壓力；高層建筑多采用集中供應熱水系統，集中供熱系統已成為高層建筑的“賣點”之一，同時也是高層建筑檔次的標志。集中熱水系統設計應使用水點能隨時取用溫度恒定、壓力穩定的熱水。
二、建筑給水排水常見的給水方式
1、高位水箱給水方式
高位水箱主要依靠水泵和水箱供水，此方式又可分為如下幾類：并聯供水式、串聯供水式、減壓水箱供水式、減壓閥供水方式。高位水箱中的水由離心水泵提供，它設在泵房內。相比氣壓罐給水方式，泵房內的水泵啟動次數較少，箱內的儲水量比氣壓罐多，供水穩定連續，因此它的設備費和運營費較低。但是它的水質易受到污染，此外水箱需要一定的建筑面積，使得建筑的結構更為復雜，投資費用則較高。
2、氣壓罐給水方式
此方式主要依靠離心水泵和氣壓罐，氣壓罐利用容器內空氣的可壓縮性來存儲和調節水量，罐內的水壓則被送到一定的垂直幾何高度，水泵機組的工作方式是通過循環啟動和軟啟動從而實現無塔供水。這種給水方式不需要水箱與水塔，易于統一管理，能自動控制，罐內水不易受污染，且它的載荷小，適用于地震帶上的建筑。但是它的供水壓力經常出現周期性的波動，罐內儲水量有限，要頻繁啟動水泵，增加了設備的維護運行費用并且水泵的使用壽命也有所縮短，這方面遠不如高位水箱。
3、變頻泵無水箱給水方式
變頻泵無水箱給水可調節水壓與流量，是一種將單片機、變頻技術和水泵機組結合的一種技術，這種給水方式無需水箱。由于這種方式可以根據各區的用水量動態調整電機的運行速度，大大的延長了設備的使用壽命，同時也環保節能。跟減壓分區給水方式一樣它同樣不占建筑面積，且便于統一管理維護。但是在購置整套設備時變頻泵比水箱價格較昂貴，尤其是變頻器。變頻器還比較脆弱，受外界環境影響較大，對溫度、濕度、灰塵的要求十分高。
4、減壓分區給水方式
減壓分區給水主要依靠減壓閥或各區的減壓水箱運行以達到減壓的目的。在設備運行時，水泵直接將水送入頂層水箱，各區分別設置水箱，各區之間也可設置減壓閥，上區水箱向下區供水，此過程水箱之間可自行減壓或依靠減壓閥減壓，各區便不再單獨設置水箱，不再像高位水箱給水方式占用建筑面積。
二、高層建筑物排水系統設計
1.排水系統的組成和布置
1.1組成
排水系統由衛生器具或生產設備受水器、排水管道、通氣管系統、抽升設備和局部處理構筑物等幾部分組成。
1.2.管道布置
在對排水管道進行選擇時，要根據所排污、廢水的不同性質進行，遵循符合技術標準和經濟節約兩大因素。進行管道布置設計時，要以最短的距離排出室外，并且不要越過變形縫，同時要保證其安全性和方便使用維護。具體的對管道進行鋪設工作時，要注意在管道與管道之間、管道與墻之間要留有一定的距離；管道要穿墻或穿樓板進行鋪設時，要有預留洞。排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個45度彎頭或彎曲半徑不小于4倍管徑的90度彎頭。
2.排水設計
2.1.生活排污系統
高層建筑的生活排水系統的排水體制分為糞便污水和生活廢水合流或分流兩種。而合流入糞池的方式就是污、廢水合流排水體制。它的管道布設簡單，但是它需要增大化糞池的容積。污、廢水的分流體制是將衛生間生活污水和廢水分別排入兩根立管，進行排出的方法。它的管道布設較復雜，但它能夠改善排水和通氣的效果。
2.2排水通氣系統
高層建筑物的排水通氣系統中使用了各種通氣管和通氣閥。其主要是通過提供排水中氣體的散逸來達到透氣的作用；防止排水系統中出現水封的負壓虹吸及正壓噴濺現象，確?？諝獾难h；保持排水迅速通暢、安靜。通氣管主要分為伸頂通氣，環形通氣及器具通氣等。
3.消防氣壓罐供水設計問題
這種供水設計形式與其他方式的最為主要的不同點就是不再需要另外設置高位水箱，這樣消防管網就會長期處于高壓的狀態。這種形式對于消防的安全性和可靠性都是較高的，但是對于供電的要求卻很嚴格，需要用到兩路電源或者是柴油發電機系統。近幾年這種系統因為其獨特的形式以及不受到高度限制、安裝上很靈活方便、操作上更為簡單，在技術上更加的安全可靠等優點已經在實踐中得到了很多人的肯定，在現代高層建筑中得到了很多的采用。但是其缺點就是耗電非常高，在運行中會產生很大的費用。
三、總結
當今社會在不斷的發展，人們的生活水平與生活質量也在提高，人們對建筑的設計要求也越來越高。無論是住宅區還是商務大樓，都要求有更好的設計，其中對建筑給水排水設計的要求最為明顯，因為一旦出現問題，人們的生活、工作都會受到影響，不僅會帶來不必要的損失，還會影響居民的情緒和建筑的質量。作為現代社會的建筑，且人們的生活理念的轉變，受到新思想的影響，面對給水排水設計的時候，應該進行全新的思考，配合當今社會的發展。建筑給水排水設計系統涉及的方面較多，人們應該從全面的角度來看待這個問題，設計師應全面設計出適合社會發展需要的給水排水系統方案，當遇到問題應及時解決，具體問題具體分析，思考與分析，設計出最為可靠與實用性的設計方案，只有技術可靠，實際操作方便，才能得到用戶的喜歡與滿意。
與低層建筑相比，高層建筑發生火災的概率更大［2］。這是因為樓層越高，其中存在的著火點越多，而若發生火災后，高層建筑中的火焰會迅速蔓延，若沒有及時進行滅火，將直接威脅到高層住戶的人身與財產安全。近年來，我國出現越來越多的高層建筑，而高層建筑對建筑給水排水施工也有很高的技術要求。這樣在進行建筑給水排水施工時，應該嚴格依據規范操作，嚴格控制施工進度，并需要制定必要的技術規范。同時合理選擇防火材料，并根據需要合理設計逃生通道［3］。高層建筑的給水排水量相比低層建筑更大，這就需要更大的壓力，一般可以通過設立單立管系統來提高供水壓力。而在選擇管材時，首先需要保障管道接口有較好的柔性，其次就是需要了解材料的機械強度是否符合標準。
1．2建筑給水排水設計時需注意的問題
在設計建筑給水排水系統時，設計人員首先需要做好各方面的協調工作。例如，在設計衛生技術標準時，設計人員應該向建筑人員講解具體的施工要求，并讓他們掌握必要的施工技能。而在設計室內排水時，應該根據排水設計的相關標準，詳細列出排水設備的具體應用流程。我國城市化建設的推進與建筑行業的發展，也帶動了建筑給水排水設計與施工技術的提高，出現了智能化的設計系統，并且對于高層建筑防火的設計要求更為嚴格。設計人員在設計時應該保障每個環節的銜接性，保障設計出健全的給水排水系統，并且重視防火部分的設計，例如可以根據需要設置防火套管等。此外，設計人員也應該根據住戶的需求，設計好室內衛生間與陽臺的地漏，以保障排水系統的嚴密性。
2建筑給水排水的優化設計措施探究
城市建筑具有人員集中、給排水量大以及規模較大等特點，這就需要在給水排水設計時注重可行性并提高安全性。要想避免并解決建筑給水排水設計中存在的問題，就需要進一步進行優化設計，以為后續使用的可靠性提供保障。
2．1確定合理的管徑和流速
在設計給水排水系統時應該充分考慮工程造價，保障所選的給排水管道經濟合理［4］。給排水管道的管徑與流速有直接關系，在流量相同的同一個工程中若設計的流速越大，則所需的管徑越小，而相應的工程造價也更低。但是過大的流速很容易導致管道受損，并消耗更多的電能，這樣也將相應增加成本。因此，設計人員應該根據系統需求與自身經驗，合理確定給排水的管徑與流速，避免對系統管理與工程造價帶來較大的影響。具體設計方法為結合系統的材料費用、運行與施工費用等，然后根據相關公式計算出每種管徑相對應的流速。由于每個城市的給排水管道材料費用、建設費用、試壓情況以及運行費用等存在差異，因此所確定的流速也不盡相同。
2．2改善給排水中的細節問題
在設計建筑給水排水系統時，經常會遇到噪聲處理、飲用水衛生等方面的問題，要想切實解決這些細節問題，具體方法包括以下幾點。(1)處理管道噪聲。當前很多高層建筑住戶均會選擇雙衛，而這就迫切需要設計人員通過優化設計，做好管道噪聲處理工作。一般來講，可以選擇DN25這種材質的分戶水管，以避免管道末端出現噪聲。(2)選擇優質的給水管道，替換傳統使用壽面短的鍍鋅管［5］。塑料管與金屬管道相比重量更輕，且具有很強的抗壓力，且使用方便，因此可以選擇多使用塑料管。(3)給排水管道的安裝分為明裝與暗裝兩種，采用暗裝的方式可以讓室內更加美觀，并避免管道外露時受到破壞。而明裝的優勢為安裝與維修方便，且成本較低。設計人員應該根據住戶的不同需求合理設計安裝方式，并且在敷設完畢給排水管道后，在相應的支管處做好標記，避免住戶裝修時不小心損壞管道。(4)飲用水供給是給排水系統的重要職能之一，設計人員在設計時應該注意做好飲用水的衛生防護工作。對于飲用水池的溢流管等應該制定必要的防護措施，避免昆蟲等爬入，在管道接縫處使用軟質泡沫材料填充，并利用合適的隔斷方式避免臟污溢入水池中。
2．3根據需要設置控制閥門
設計人員對給水排水系統進行優化的一個重要步驟，就是在建筑底層設置控制閥門，進一步提升整體給排水能力。常規的設計方法是設計者會在每個排水管道末端設置單獨的閥門，這樣不僅操作簡便，發生異常時只需要切斷相應的閥門，就可以控制給排水的正常運行。這種方法雖然使用范圍較廣，但是在遇到連續陰雨天氣時，設置這樣的閥門很難及時排除建筑內的積水。要避免這一情況，設計人員可以在建筑底層設置控制閥門，改變單獨在排水管末端設計閥門的方式。這樣一個閥門可以對整個建筑進行控制，提高了建筑的整體給排水功能［6］。這種閥門設置的方式由于使用方便，且能夠提高技術人員的工作效率，因此得到了很多小區居民的認可，且應用范圍逐漸擴大。在遇到連續陰雨或下雪天時，由于建筑物內管道堵塞或積水過多等問題，導致積水無法排出的情況，這時候可以及時利用底層的控制閥門，以避免由于污水無法排出對建筑物的影響，并有效保障了建筑物內的環境。此外，這種方式減少了閥門的數量，技術人員只需要在底層操作就可以控制系統的整體運行，避免了對住戶的干擾。
中圖分類號： TU97文獻標識碼：A 文章編號
【 abstract 】 this paper to their own years drainage design experience as the basis, this paper probes into high building water supply scheme and solve insufficient pressure water supply scheme, and drainage scheme and solve drainage water mix two phase flow smoothly design, have not discussed in, welcome at DaFangZhiGu taught.
【 key words 】 high-rise buildings, water supply scheme, the supply pressure, water drainage scheme, mixing, solve
隨著城市化進程的加快，人口規模日益增加，高層建筑作為城市解決居民居住問題的關鍵所在，受到廣大人民的極度熱愛與重視，然而隨之水資源不足、供應不及時的現象也日益凸現。如何在有限的條件下，合理設計高層建筑給水和排水系統成為諸多學者重點研究的課題。本文就筆者積累總結的經驗，簡單小議一下高層建筑給水方案和解決供水壓力不足方案的設計，和的。。。。。。
一、高層建筑給水系統設計
建筑給水系統是將水源中的水引入建筑內并輸送到室內各配水龍頭、生產機組和消防設備等用水點處，來滿足各類用水設備對水質、水量和水壓要求的冷水供應系統。1、建筑給水系統的分類和組成。建筑給水系統按用途可分為生活給水系統、生產給水系統、消防給水系統。建筑內部給水系統由引入管、水表、給水管道、配水裝置和用水設備、升壓和貯水設備、給水附件等組成。
2、高層給水方案設計。給水方案是指依據建筑物的高度、用水量、配水點布置及室外給水管網的壓力和水量等因素確定的供水方案。常用的給水方案有：分區給水、直接給水和間接給水三種。高層建筑因其高度高，層數多，振動源多，用水量大的特點，為滿足室內水壓、供水量的充足和飲用水的衛生干凈，常采用高位水箱給水、水泵補水的間接給水和分區給水相結合的方案。因為前者所需的設備簡單、可靠性高、易維護、儲存勢能可以應對短時停水、停機、也可兼做消防前期給水。后者是根據高層的特色在豎向上分幾個區給水，不然會因低層管道中靜水壓力過大，造成漏水、出水流量大、噪聲等現象。
3、解決高層供水壓力不足的方案設計。高層給水系統中常見的不足現象就是高處的水位供給不上，壓力不足，個人建議可以從增加供水壓力和減少管道阻力兩處思考，后者對解決頂層供水壓力不甚明顯，故通常需要采用增加供水壓力的方案，來提高供水壓力滿足高層需求。具體設想有：“①每戶進水管上增設增壓泵，不足之處就是水泵安裝在室內噪音有點大。②提高水箱的底標高，增加用水點和水箱的高差。不足之處是提高水箱的底標高雖然節約投資，但不利于建筑整體的美觀協調，且水箱提高1m，只能提高10kPa，當水箱底標高離屋頂8m，水箱充滿水的情況下，才能確保頂層淋浴器的供水壓力。而且，當今都提倡環保建筑，設計時不少學者都建議取消屋頂水箱，以減少二次污染，也使建筑外觀效果更好些，所以個人認為不到不得已不建議采用此法提高水壓。③采用分區恒壓變量供水系統。此方法是根據計算得到供水小時最大流量的揚程，選擇合適的供水泵，配置相應的變頻器，在保持設定的工作壓力情況下，由用戶用水量的變化通過變頻器控制水泵電機的轉速，由水泵電機轉速的變化，改變供水量，滿足用戶使用舒服性要求，達到恒壓供水的效果。實踐也證明采用該系統效果比較顯著，能夠有效解決供水壓力不足現象，所以在高層建筑給水設計中應用較為廣泛。
二、高層建筑排水系統設計
排水系統即排水的收集、輸送、水質的處理和排放等設施以一定方式組合成總體的水處理系統，主要是將人們在日常生活和工業生產中使用過的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起來，及時排到室外。
1、建筑排水系統的分類和組成。建筑排水系統大致可分為生活污水、生活廢水、工業廢水、屋面雨水。一個完整的排水系統一般由排水管道、通氣管道、衛生器具或生產設備受水器、清通設備、污中提升設備和污水局部處理設施等組成。
2、高層排水方案設計。不同性質的污廢水用不同管道排出的體制為排水系統的分流制；將兩類以上合并在同一種管道內排放，稱為合流制；采用何種形式的排水方案應根據水質情況以及地方的要求并經過技術經濟比較后確定。對于住宅高層建筑而言，通常采用生活污水和生活廢水的合流制，具體做法是污水排入室外經過化糞池處理后排入市政管網，廚房排水經隔油池處理排至化糞池。
屋面雨水建議設計為內排水系統，獨立自成系統，雨水經屋面雨水斗收集后由管路輸送直接排至室外。這里需要說的是有些設計從節省管材出發，將廢水接入雨水立管中，個人認為這種設計十分不妥，因為雨水立管常有出口堵塞情況，一旦堵塞，雨水連同廢水滿溢室內，勢必會影響居民的正常生活。
室內排水系統應以就近分散外排為宜的方案進行設計，不宜過于集中，在管材耗量相差不大的情況下，盡量多設立管，少拉橫支管，因為立管單獨外排，既可減少排水橫管與其他管道、風道、梁、窗碰頭，又可減少出水管堵塞帶來的不利影響。
室外排水系統設計中，為提高外排水管道標高，及為避免排水管道穿鋼筋混凝土地梁帶來施工留洞困難，常常設計底層排水系統與樓層分開，底層單獨外排。尤其對于那些地下水位較高，室外排水管道埋深較淺，且房屋結構基礎多為淺基礎的建筑，為提高室外排水管道標高，保證底層用戶安全。一般超過四層，底層就要設計為單獨外排。
3、解決高層建筑水氣混合兩相流順暢的方案設計。高層建筑排水系統最主要的問題就是如何解決水氣混合兩相流的順暢問題。在設計排水時首先要考慮高樓層排水對管材的沖刷，其次要考慮水氣混合流對衛生器具水封穩定的破壞――“管中的氣壓發生激烈變化，會形成正壓噴濺或負壓抽吸，對排水管系中衛生器具水封的穩定產生嚴重影響，導致排水管道系統不能正常工作”。
鑒于高層建筑排水的特點，筆者認為在設計時應當重點考慮下屬三方面。首先，必須進行嚴格的水力計算，控制立管的設計流量不超過規范規定的最大流量值。其次，在排水立管中采取一些消能措施，減少水流的下降速度，避免由于水流的沖擊對管系造成破壞，工程中一般自頂層起每隔6層既要設置一套消能裝置。最后，務必確保水管系的安全。具體措施就是設置專用的通氣立管與大氣相通，進而釋放排水管系中的正壓以及補給空氣減小負壓，使管內的氣壓保持接近大氣壓力，保證立管內的空氣流通，排除排水管道中的有害氣體，保護衛生器具的水封。多年的工程實踐也表明了設置專用的通氣立管可使立管排水能力提高一倍之多，除此之外還可采用特殊單立管排水系統，但應注意消能措施。 在高層建筑排水系統設計時，上述這些方案設計不但可以解決高層建筑的水氣混合兩相流順暢問題，還可使得由于建筑高度引起的排水不利因素得到合理消除，從而確保了高層建筑排水系統的安全運行。
三、總結：高層建筑給水方案和排水方案設計的好壞與人民的生活息息相關，隨著社會的進步和科技的發展，對其要求更是更上一層樓，所以我們要多借鑒成功的案例，吸收精華剔除糟粕，在實踐中不斷學習、不斷摸索、不斷前進，才能設計出更有效更科學更深的人心給設計方案，來造福社會，福佑黎民。
參考文獻
【1】曾芳蘭、張春明、劉強；關于建筑給排水設計問題探討[J];科技創新與應用；2012年03期
高層建筑已經成為了當前我國社會發展的重要組成部分，其雖然實際效益較為突出，有效緩解了城市發展中建筑用地面積不足的問題，但是同時也提升了建筑施工的難度，尤其是對于相應高層建筑中各個系統結構的布置，更是需要引起高度重視。其中給水排水系統方面的有效設計處理就是比較重要的一環，其難度同樣也比較大，需要引起高度重視，采取較為理想的措施和手段，逐步提升其設計水平，保障整體運行能夠較為流暢合理。
1高層建筑給水排水工程特點分析
高層建筑給水排水工程項目相對于普通建筑給排水工程項目的建設具備著較為典型特點，其最為突出的表現如下：1.1靜水壓力大。對于高層建筑給水排水系統的有效設計以及運行而言，其靜水壓力相對而言比較大。無論是對于給水系統，還是排水系統，甚至是消防系統，其靜水壓力一般都是比較大的，進而促使相應給水排水系統的構建能夠較為理想。尤其是對于相關管道以及具體設備的選擇應用，必須要促使其能夠具備較強的質量效果，避免因為這種靜水壓力過大而影響其運行可靠性。1.2消防系統要求較高。因為高層建筑的自身特點，其在消防安全方面提出的要求是比較高的，進而也就必然需要消防供水系統能夠具備理想的作用表現。相應構建壓力及具體水量都需要得到較好控制，進而也就能夠逐步提升其整個高層建筑消防系統運行效果，促使其撲救能夠較為及時有效。1.3管道錯綜復雜。對于高層建筑給水排水系統的有效運行而言，相應管道方面的應用較為混亂，錯綜復雜，很容易導致相應整體施工建設的難度加大，如此也就必然有可能會導致相應問題和故障的產生。尤其是對于相關管道沖突問題，其對于后續給排水系統的運行威脅是比較大的，對于人們的生活也會帶來極大困擾。此外，這些管道一般也都比較長，進而也就更有可能會導致各類問題的產生，威脅同樣也是比較突出的。
2高層建筑給水系統設計方法
對于高層建筑中給水系統的有效設計處理而言，相應設計難度是比較大的，為了充分提升其整體設計可靠性效果，必須要切實圍繞著相應高層建筑給水系統的各個方面進行詳細設計布局，其中比較核心的內容如下：2.1合理設計變頻泵無水箱。對于給水系統的有效設計而言，給水方式的恰當選擇可以說是比較重要的一環，變頻泵無水箱的應用就是當前比較有效的一種基本類型，其能夠在較大程度上促使相應給水處理較為理想。對于高層建筑的供水能夠較為流暢，也不至于出現較大的缺陷故障，自身占地面積相對較小，安裝應用的需求條件不高。2.2減壓給水方式的設計。在給水系統的具體設計處理中，相應減壓方式的運用同樣也是比較重要的一環。這種減壓給水方式主要就是為了促使其水泵能夠較好實現對于高層建筑各個樓層的有效分區供水，并且采用自上而下的方式，設置較為恰當的減壓閥，保障相關供水能夠較為合理，避免了可能出現的一些供水損耗缺陷。2.3合理設計高位水箱。對于給水系統中高位水箱的有效設計而言，其同樣需要結合整個給水系統的需求進行匹配性布置，切實保障相應供水效果能夠滿足于整個高層建筑的基本要求，并且能夠有效降低可能出現的一些壓力不到缺陷。從高位水箱的有效布置中來看，其位置的選擇可以說是比較核心的一環，應該促使該設備的運用能夠較為合理，水箱的運行也不會影響到周圍居民的正常生活。2.4規范給水管道布置。對于給水系統中各個管道的有效布置而言，其同樣也需要圍繞著相關實際用水需求進行規范化布置。對于管道材質的選擇應該較為合理，并且能夠切實把握好對于管道自身尺寸的有效明確，對于給水管道的橫管以及立管，必須要進行詳細分析，避免相互之間出現沖突和矛盾，保障整個給水系統的運行都能夠較為流暢可靠。此外，相關給水管道還需要和具體設備構建理想的協調性關系，促使其用水設備同樣能夠運行可靠。
3高層建筑排水系統設計方法
具體到高層建筑排水系統的設計處理中，其需注意到以下兩個方面的內容：3.1做好排水口的合理設置。對于高層建筑排水系統的運行而言，相應排水口的合理設置可以說是比較重要的一環，這種排水口的設置需要促使其能夠運行較為流暢高效，尤其是對于具體排水管道的布置需求來看，同樣也需要結合這一排水口進行處理，促使其整體運用能夠較為合理便捷，進而也就能夠避免了可能出現的各類缺陷故障。在排水口的處理中，還需要考慮到高層建筑的壓力問題，避免其設置的位置承受不住相應壓力而導致整個高層建筑排水系統的運行受損，需要進行逐一排查和優化。在排水口的設置環保性以及清潔性方面，同樣也需要審查把關，避免其影響到周圍環境的可持續發展。3.2做好排水管道設計工作。對于排水系統中各個排水管道的有效布置而言，其同樣也需要結合不同樓層進行有效布置，促使其相應排水管道能夠將人員生活中出現的污水及時排除，避免任何污水滯留問題的出現。在排水管道的具體設計處理過程中，相應廚房和衛生間的有效布置可以說是比較核心的環節所在，應該促使廚房和衛生間中的積水能夠及時排除，避免影響到這些區域的正常應用。
4結束語
綜上所述，對于高層建筑給水排水工程設計工作的有效落實而言，其設計難度比較大，相應處理和構建也就需要圍繞著各個基本內容和環節進行把關，保障相應給排水系統都能運行較為流暢，為高層建筑的正常運行提供理想的基礎條件，降低可能出現的各類偏差問題。
作者:李曉琳
參考文獻：
水資源是人們日常生產生活中十分關鍵的一個組成部分，在建筑工程項目建設中也是如此。建筑物如果缺少科學化的給排水工程，會影響到建筑物的正常使用，所以相關施工單位必須要高度關注相關問題。給排水系統對建筑物的重要性比較明顯，并且可以從根本上提升建筑物的功能性，滿足建筑物中人生產必須用水、排水系統需求。下文將從當前高層建筑給排水工程設計工作特點出發，結合當前設計理念發展形式，提出詳細化的問題解決方案，全面提升高層建筑給排水設計質量。
1高層建筑給水排水特點
高層建筑的潛在火點數量比較多，所以如果管理和使用上出現任何問題，都可能導致建筑物出現火災。高層建筑火勢蔓延速度比較快，火場消防撲救的難度比較大，這些問題都嚴重威脅了高層建筑中人們的生命財產安全，所以建筑工程設計工作人員必須要全面提升建筑物的安全性能，在防火材料選擇以及應急逃生密道方面，多加重視，保證建筑物整體安全性。高層建筑用戶量多，排水量大，所以對應的給水管道不僅多，而且還比較長，管道的壓力波動性很強。通過各種新型材料單立管系統或者設置一些通氣管系統，從根本上提升當前高層建筑給水排水工作能力，進而穩定管道壓力。在選擇材料方面，盡量選擇機械強度比較高以及柔韌性比較強的材料進行施工。因為高層建筑排水系統靜壓力比較大，所以如果繼續沿用傳統供水設計以及供水施工方式是比較容易破壞管道的。通過豎向分區等形式來減少不必要的靜水壓力，提升系統運行效率。高層建筑設備數量比較圖1底板下沉排水工作設計原理多，而且還容易出現振動污染或者是噪聲污染，所以必須不斷的完善管道防震動以及管道噪聲處理技術，減少施工中產生的各種形式污染。
2后排水式
后排水工作模式是比較經典的一種可以在高層建筑上半部分設置的排水模式，因為建筑物內部是有樓梯存在的，所以不可以在上層建筑施工中使用下排水模式來排水。排水管道可以順著地面敷設，和室外的立管相互連接，之后通過布置潔具以及裝修等形式對排水管進行處理，這樣不僅可以滿足排水方面的需求，還可以降低室內裝修費用，提升裝修外觀美觀性。該工作模式對預埋孔洞精確程度的要求比較高，并且施工環節也比較繁瑣，工序較多，所以如果出現施工技術不到位等情況，可能會導致衛生間地坪面高度超標，進而產生沖洗不凈或者地漏漏水速度比較緩慢等情況。
3底板下沉排水工作模式
不同地區的水利情況不同，并且不同高層建筑對質量的要求、實用性的要求也不同，所以產生了多元化的給排水處理工作模式，底板下沉排水就是其中比較經典的一種形式。底板下沉排水工作模式可以分成排水防水以及局部防止下沉這兩種形式，其工作原理就是將衛生間樓板的局部位置或者整個衛生間下降一定的深度，之后按照不同標準高度對排水管道進行處理，將排水管道設置在下沉空間當中，再和外界進行連接，這種處理模式可以有效起到防水的作用，保證建筑物整體施工質量。除此之外，還要在下降層中設置導管，對下降層積水問題進行處理，并將其導入到室外的立管當中。排水管道全部安裝完畢之后，利用建筑材料等將其余的位置填平。與傳統下排水方式來說，該處理方式可以有效減少管道外露的情況，盡量少的占用下層空間，并且日后維修也比較簡單，并不會對下層住戶產生本質性的影響。還可以通過該方式來控制噪音，利用建筑材料等進行填平，提升建筑結構承受荷載。如果對管道進行檢查時，發現出現管道堵塞問題，在遭遇這些問題之后，需要先回填，提升工作質量。在處理整體下沉以及局部下沉等問題時，如果處理局部下沉問題，對使用少量的回填土，而針對荷載比較小的建筑物來說，對兩種工作模式相互對比發現，在管道維修過程中，維修量和胃腸工作局部下沉回填土的使用量成正比，其工作原理如圖1所示。
4給水排水設計優化
從當前比較常見的給排水系統發展情況以及實際工作經驗來看，分建水池，采取公用吸水管進行施工，可以從根本上提升地下建筑面積實際使用效率，將工程項目的投資成本控制在合理的范圍內。生活用水污染也是比較典型的一個問題，工作人員可以設置生活蓄水池以及消防蓄水池，保證兩個蓄水池是可以相互連接的，消防泵排的水可以直接回到消防蓄水池當中，最大程度的減少不必要水資源能量消耗，提升日常工作質量。這種工作理念還可以在生活污水和雨水分流排放這些方面得到使用。生產污水以及生產廢水的單獨收集再排放，是可以提升建筑物環保性能的。在施工時，想要保證車庫中車位充足，要將設備放置在不規則的城市地段。對于鋪設的管道，在高層建筑布置排水管道時要保證盡量不變形，以最短的距離將污水從室內排出。在鋪設管道時，各管道之間要留有一定距離，管道距墻也同樣如此，排水立管與排出管端的連接最好采用兩個彎頭湖綜合彎曲半徑超過管徑4倍的彎頭，除此之外，排水系統建設還需要保證其和大氣通氣管是想通的，通過該形式對館內的氣壓進行調節，提升工作效率。在施工時，需要涉及到廚具鋪設以及管線鋪設等方面的問題，如果不能合理的進行設計，會導致管線鋪設存在沖突。在處理多層建筑時，施工方是會根據實際工程施工情況進行調整的，但是超高層建筑不可以根據工程項目施工情況隨機更改施工目標。在對高層建筑項目進行施工之前，工作人員需要對項目排水管道以及項目管道線路間距問題進行明確，綜合不同位置管線內徑與外徑情況，保證管卡以及配件尺寸的精確性，不可以出現任何形式的偏差。因為如果其中的任何一個環節出現問題，都有可能導致后續項目施工質量不達標。工作人員還需要明確廚具擺設方面的問題，提早確定廚具擺設細節問題，否則在后續施工中出現任何鑿洞，都會影響到建筑物整體鋼筋結構，如果不能在設計的環節中盡量進行完善，后期施工中遇到類似問題，會增加工程項目的整體施工量，導致項目延期。
5結束語
近年來國內經濟發展速度比較快，在也為建筑行業的發展帶來了一定的契機。城市用地緊張導致人們不得不更加主動的去探索高層建筑、超高層建筑，通過類似的建筑模式來緩解城市用地緊張問題。上文首先分析了.高層建筑給水排水特點，之后分別從給水排水設計優化、底板下沉排水工作模式、后排水式等方面，提出了詳細化的高層給水排水設計過程中需要關注的問題，希望可以通過上文的研究，為我國高層建筑日后發展奠定一定的理論基礎以及實踐經驗，使其更好的為我國經濟發展服務。
作者:楊端 單位:銅仁市建筑勘察設計院
參考文獻
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隨著城市建設的快速發展，高層建筑成為了城市建筑中的主要建筑形式，高層建筑在為廣大人民群眾提供便利生活的同時也為城市給排水工作提出了更高的要求。以往的低層建筑給排水工程的設計相對簡單，其雖然在基本理論和設計方法上與高層建筑基本一致，但是也高層建筑層數的增多而有所不同。高層建筑結構相對復雜，層數較高，高度較大，因此，在設計建筑給排水時就要有針對性，符合高層建筑給排水設計的相關要求。
1高層建筑給水排水工程設計問題
1．1雨水系統設計中的問題分析
高層建筑的雨水排除是給排水設計中需要重點考慮的問題，陽臺雨水和屋面排水的設計尤其重要。一般在設計屋面雨水排除時，會按照重現期一年進行設計，因此如果遭遇了大于設計強度的暴雨災害時，屋面雨水在管道內就會形成壓力流系統;而陽臺雨水不會造成管道內的滿流情況，其會形成為重力流系統。針對這種情況，如果對陽臺雨水和屋面雨水進行混合，而同時排出，那么如果遭遇大于設計標準的暴雨時，雨水管道內就會形成滿流，從而導致陽臺通過地漏的反水情況?？梢?，進行陽臺與屋面的同時混合排水，其最大缺點就是在遭遇大于設計強度的暴雨時，陽臺雨水無法及時排除。但在實際設計中，雨水斗能夠承擔的匯水面積達不到重現期一年時的允許匯水面積，因此，壓力流在雨水管內形成的幾率很低，但是其也不能夠阻止陽臺反水現象，因此，設計時可以將拐彎后的雨水管道的型號做出調整，即放大一號。
1．2給水方式的選用問題分析
在選擇高層建筑給水方式時，首先要確定高層建筑的豎向分區，之后才能夠進行給水方式的選擇。給水方式的選擇需要遵循一定的原則，也就是要以經濟合理、技術先進、供水安全等為前提。高層建筑給水可以根據市政管網壓力的大小和建筑物的所處位置予以確定。在建筑物的下層建筑中，如地下室、裙房以及附屬用房等建筑的供水中，就可以選擇市政管網直接供水的方式，其可以起到節約能源、節省基建部分的投資以及運行管理方面的費用等作用。另外，在使用市政管網進行建筑給水時，最重要的就是應該對需要供水的房間的性質和功能以及管網的供水壓力進行考慮，務必符合相關要求。如，建筑物的高度低于100m時，通常可以采用市政管網直接供水，而對于建筑的中區和高區則可以采用調速渠進行供水，這也就是高層建筑垂直分區并聯供水系統。在各分區內，為減少二次污染的產生以及穩定水壓，可以設置減壓閥進行局部的壓力調整，此方法不需要設置高位水箱，也是目前眾多選擇中，效果較好的供水方式之一。
1．3污水系統設計中的相關問題分析
高層建筑中給排水設計中的污水設計問題應當引起足夠重視。其中包括兩方面內容:首先就是高層建筑塔樓污水的排除問題。如果二室或二座以上塔樓污水通過雨水立管集中后，匯合入一根總管，然后再由裙房同時排出，這種方法有一定的不利之處。因排水系統的可靠度無法保證，如果將雨水過于集中，一旦總管損壞需要檢修時，其影響面會很大;其次是不設技術夾層的問題。在高層建筑中，結構轉換層梁的高度和寬度一般均大于標準層，而轉換層梁會影響到衛生潔具的布置以及污水管的布置，如果潔具的布置與標準層相同，那么潔具的排水管就有可能跟轉換梁產生沖突，因此，這一問題需要特別注意。
2基于高層建筑給排水節能設計策略
節能降耗已成為當今世界發展的主題。因而在高層建筑給排水設計中，除了做好給排水設計外，還應對其做好節能設計。以下筆者分別從中水系統的設計、節水龍頭的設計以及變頻水平設計三方面做出分析。
2．1節水龍頭的設計
高層建筑給排水關系到人們的生產和生活，在如今水資源日益緊缺的背景下，做好高層建筑的給排水節能設計正當其時。節水與閥門的質量和型號等有密切關系，所以在對高層建筑進行給排水節能設計時，要關注于節水閥門的選擇。在水壓相同的情況下，節水龍頭相對于普通龍頭更能夠減少水的流失，減少浪費。高層建筑給排水的節能要從高層建筑給排水工程特點、給水方式、水設計、節能設計等方面認真研究和實踐，為人們設計出更新、更好的建筑，從而從根本上確保節水設計取得成效。
2．2中水系統的設計
所謂中水系統，就是將污水、雨水等經過一定的處理，使水質達到一定的指標后，為人們利用的一種水循環過程，例如利用設計的中水系統將污水和雨水處理后，用于澆樹、洗車等。由于成本低且環保效果好，因而我們必須做好中水系統的設計。在設計過程中，作為設計人員必須對其用途有一個全面的認識，結合以往經驗確定中水處理工藝和供水方式，并充分考慮其帶來的經濟效益，最大化的確保設計的科學性。
2．3變頻水泵的設計
變頻設計也是實現高層建筑給排水節能的有力方式，變頻器上一般都具備閉環控制功能，其可以根據壓力信號進行自動控制運行，使其達到供水水壓的恒壓。利用變頻器可以改變水泵的轉速，有效調節水泵的流量和壓力，實現節水設計。
3結語
綜上所述，高層建筑給排水設計要滿足水量、水質和水壓的要求，并根據這些要求進行優化設計，提高用水的安全性和經濟性，最大程度實現建筑節能和減少運行費用。
作者:梅鵬遠 單位:西安思源學院
參考文獻:
