高层建筑给水排水设计分析与优化

高层建筑给水排水设计分析与优化

摘要:随着经济的发展，高层建筑的数量越来越多，而高层建筑的给排水设计难

度也随之增加，为此本文结合高层建筑的特点，对给排水设计的几个重要内容进

行分析。?

关键词:给排水设计；高层建筑?

相对于低层建筑来说，高层建筑的高度大、层数多、振动源多，用水量和排水量都比较大，给建筑的给排水设计提出了更高的要求，必须结合高层建筑的特点进行相应的给排水设计，从而提高给排水系统的设计质量，同时也为给排水系统施工奠定良好的基础。?

1 高层建筑给排水设计的特点?

鉴于建筑高度和层数的增加，高层建筑的给排水设计有着以下几个重要特点：（1）静水

压力大，导致管道和配件的压力更大，影响系统的安全性，同时也增加了系统设计的难度；（2）引发火灾因素更复杂，高层建筑的结构和功能更加复杂导致更容易着火，对消防给水

系统的稳定性、安全性有了更高的要求；（3）由于用水人数增加，导致排水量增大，且瞬

时给排水量大大增加，一旦发生给排水系统故障将严重影响居民生活质量，因此必须提高给

排水系统的可靠性，通过合理设计减少堵塞、泄露等问题的发生；（4）对防震和防噪声要

求更高，给排水系统的管线和设备会造成一定的噪声，必须注重防噪声设计。?

2 高层建筑给排水设计重点分析?

2.1 生活给水系统?

由于供水高度增加，只依靠室外管网压力无法满足高层用户的水压要求，因此设计中一

般要使用增压设备增压，从而满足用户的水压要求。如果给水系统不采用竖向分区设计，会

增加底层管道和设备的压力，因此给水系统的整体设计思路为分区域供水。?

2.2 生活热水系统?

热水供应本来是较为薄弱的环节，但随着热供应工程的发展热水供应得到了一定的发展。按照热水系统的压力不同，分为开式和闭式两种系统，按照热水加热方式不同，分为直接加

热和间接加热两种供水方式，按照热水的供应方式不同，分为集中供应和局部供应两种供水

方式，要结合建筑的实际应用选择合适的生活热水系统。同时在热水供应中还需要注意以下

几个方面的问题：（1）水垢问题，常见的应对方法是软化，降低水的硬度。但是软化的成

本较高，且管理和运行较为复杂。另外还能通过温度控制来降低水垢，一般水温控制在40℃～60℃最佳。也可应用磁水器来降低水垢硬度，松软并打散后排出；（2）热水循环中

热水泵的承压问题，底层热水泵的压力较大，对强度和密封性要求更高，需要提高强度和密

封性；（3）排气问题，由于加热装置处于设备的底部，供水中随着水中压力的减少，气体

的溶解度也会减少，导致气体逐渐地排出，所以热水系统也需要注意排气。特别是上行下给

式的系统中，气体在顶部的聚集还会影响水循环，所以必须在顶部设置排气装置，且热水管

道严禁设置成凹凸形，且横管有不低于0.003的坡度；（4）体积膨胀问题，由于水温的影响

会导致管道和设备出现热胀冷缩现象，所以在开式系统中必须设置膨胀管，在闭式系统中必

须设置释压安全阀或膨胀罐来减少热胀冷缩带来的问题，保持压力系统的平衡和稳定。?

2.3 消防给水系统?

消防问题对给排水设计提出了更多要求，主要表现在两个方面：（1）消火栓给水系统，

建筑的消防系统设计是给排水设计的重要组成部分，而消火栓给水系统对于扑灭初期火灾有

重要的价值，且为了提高系统的应用性常需要用稳压泵来保持较高的水压。小口径的自救水

枪方便非消防专业人士使用，提高了建筑的安全设计。为了有效的提升消火栓的出水量和水压，可在分区内设置多出口水泵、减压阀、稳压阀等装置，保障灭火系统的可靠性，并通过

加强工作泵和备用泵自动切换系统的性能，保障发生火灾时灭火装置能正常投入使用；（2）自动喷水灭火系统，近几年我国建筑的消防给水系统也逐渐地向自动喷水灭火系统转换，通

过设置传感器和报警装置提高对火灾的预防能力。

2.4生活排水系统?

由建筑高度引起的势能如何消除？水流从高处下落，对排水管道是否造成破坏？水流的

冲击是否破坏较低层排水横管及支管的水封？为解决这些问题需从排水管系中的水流状态分析入手，排水立管中的水流是断续、非均匀、带有空气的，下落时是水气混合的两相不稳定流，流量时大时小，满流与非满流交替。立管中水流的具体变化过程为附壁螺旋流―水膜流―等速水膜流―柱塞流，对排水管系造成破坏的水流状态为柱塞流。

3 给排水设计的优化?

对于给水系统可通过共用吸水管和分建水池的方式来降低建筑投资成本。消防泵排水可直接回流到消防贮水池中，利用储水来减少能量消耗。雨水排放和生活污水排放系统应分开设置，并对污染程度较大的污水做处理后排放。在实际施工中，设备用房常需要设置到不规则地段，从而保障地下室内车库的空间利用。对于管道铺设来说，尽量保障管道不变形的情况下以最短的距离排出污水。管道之间、管道与墙体之间均应预留一定的距离。排水横管和排水立管连接处必须设置弯头，一般要求弯曲半径不低于管径4倍的直角弯头。另外在设计中还要综合考虑管线的管卡、外径、内径、配件等的尺寸和规范，提高设计质量，优化设计过程。

4 结语?

总之，飞速发展的建筑业给给排水设计提出了更高的标准，本文结合高层建筑的特点对其给排水设计进行了分析，结合设计的重点进行了讨论，为高层建筑的给排水设计提供了参考。?

参考文献：?

[1]袁宝军. 高层建筑给水排水工程水力计算及优化设计的研究及探讨[D].合肥工业大学，2003.101-102.?

[2]梁志君. 南宁九洲国际大厦给排水设计及绿色建筑技术应用[D]. 华南理工大学，2012.56-58.