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摘要：高层建筑振动源多、用水要求高、排水量大,对给排水工程提出了新的技术要求,必须采取相应的技术措施,才能确保给排水系统的良好工况,满足各类高层建筑的功能要求。介绍了高层建筑给排水工程的特点，详细分析了其给水系统、排水系統、消防给水系统、高层建筑热水给水系统等的设计的合理性。
关键词：高层建筑给水系统 排水系统 消防给水
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
近年来随着我国城市建设的飞速发展，各地兴建了许多高层、超高层建筑。给排水是建筑工程中不可缺少的组成部分，高层建筑作为现代文明的一种标志，其出现已不足为奇。高层建筑不同于低层建筑，其给排水系统中对科学技术的要求要比低层建筑多得多。只有加大新科技、新技术的投入才能保证高层建筑的正常使用和舒适安逸。
1.高层建筑给排水工程的特点
由于高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点, 因此, 对建筑给排水工程的设计、施工、材料等方面都提出了较高的要求。对给排水工程的设计、施工、材料及管理都提出了较高的要求：
1.1 高层建筑楼高度比较大，如果给水方式采用低层建筑传统的给水方式，势必会造成水管中由于水的自重引起的系统静压力过大，这样管道配件中的实际水压比其工作需要的水压大得多，此时，给水管网必须竖向划分几个区域布置，以减小下层管道的静水压力。
1.2 高层建筑给水系统要求较大的压力可以将水压至建筑高层，以保证建筑的正常使用，而通常情况下，室外给水网管的压力是有限的，根本达不到要求，对那些管网不能达到的楼层则需二次供水，并且为减小噪音污染，给水设备和管道上需安装隔音装置。
1.3 高层建筑的排水系统压力不稳定，为保证水封的安全，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。
1.4 由于高层建筑给排水系统在同一时间使用的人数比较多，所以应保证系统的正常使用，尽量减少或者避免出现故障。
1.5 高层建筑消防灭火应加强自救。由于高层建筑使用人数很多，火灾发生的原因也复杂，不但如此，一旦发生火灾，由于是高层建筑，其破坏性极大，后果极为严重。更重要的是，高层建筑火灾消防车只能对较低楼层有用，对于较高楼层的灭火尚依赖于建筑本身。
2.高层建筑给水系统
2.1 竖向分区的必要性
高层建筑的高度很大，室外给水管网只能满足部分低层楼层的需求，要保证整个建筑的正常用水还需要对给水管网不能供给水资源的楼层进行二次供水。为保证高层建筑给水系统的安全可靠，需对其进行分区给水。
2.2 竖向分区方法
首先需要根据建筑的实际情况和室外给水管网的压力估计给水管网可以达到的最高的楼层，根据供水设备的静水压力估计上层楼层数。然后根据《建筑给水排水设计规范》中关于竖向分区的规范要求进行有关计算划分。例如，某宾馆为20 层，楼高60m，室外给水管网压力为210KPa,则可据此计算出竖向区分楼层为4 楼，即1 至3 层由室外给水管网供水，而4 层以上的部分均采用二次水源，且根据压力的不同可进行再次分区。
2.3 高层建筑给水方式
高层建筑的给水方式有串联、并联、减压水箱和无减压水箱的减压给水。在进行设计时需考虑工程具体情况和各种方案的优缺点等各方面的因素，对其进行比较选取最优方案。串联给水方式是分区设置水箱和水泵，水泵分散布置，自下区水箱抽水供上区用水，逐层类推。其好处是工作效率高，能量耗费少并且使用的管道较短，减少了投资成本，缺点是一旦下层发生故障则其上面的所有楼层均不能正常用水，并且维修工作难度较大，并且建筑下层水箱需水量很大，增加了结构负荷。并联给水方式水泵集中布置便于管理，出现故障停水维修工作只影响小部分的用户，系统比较灵活。但是其给水管道的装置比较繁多复杂，并且较高楼层的水泵扬程很大。减压水箱给水方式是分区设置水箱，水泵统一加压，利用水箱减压，上区供下区用水。这种方式虽然便于管理，但是由于最高层的水箱的水量很多，建筑结构荷载增大，这种方式容易产生故障，并且倘若上层分区出现故障，则位于之下的下层分区都将不能正常用水。无减压水箱的减压给水方式是以减压阀取代减压水箱方式中的减压箱，这样就避免了上述方法的不足之处，并且此种方式资金投入较低，施工安装比较简单，并且可保证给水系统的安全可靠。
2.4辅助给水系统
高层建筑的用水设备各种各样, 有些设备用水因自身的特点,要求有独立的给水系统, 并区别于生活给水系统和消防给水系统。主要有以下几种:
1）空调循环冷却水系统。高层建筑空调制冷设备的冷却水用量很大, 为节约用水, 一般应采用冷却塔降低水温后循环使用。2）软化水系统。锅炉房、洗衣房和供热系统用水, 要求水的硬度较低。当冷水水质不能满足要求时, 需设置软化水处理系统。3）游泳池循环水处理系统。游泳池的池水, 由于游泳者的污染, 池水的蒸发, 散热等, 需要对池水进行过滤, 消毒等处理, 同时补充散失的热量, 一般需设置单独的循环水处理系统。4）水景给水系统。除用水量很少, 并且又有天然水源可以利用而采用直流水方式外, 一般建筑水景用水均采用循环供水方式。水景给水的循环系统与游泳池循环水系统相似。5）中水系统。中水系统是相对于上水和下水而言的,是指民用建筑或建筑小区使用后的各种污、废水, 经处理回用于建筑或建筑小区作为杂用水。
3.高层建筑热水给水系统
3.1 热水系统的给水方式
与冷水给水系统相比，热水也需要进行竖向分区给水。由于是高层建筑，供水线路很长，适合设置循环系统。高层建筑的热水分区供水方式可分为集中供热水方式和分散供热水方式。其中集中供热水的方式是在各个分区的底层设置水加热器，因为加热器的位置比较集中所以管理起来比较方便，但是不足之处在于，水加热器置于底层需要承受很大的压力，对其抗压性等质量要求很高。这种方式在少于3 个分区的高层建筑中比较适用。在分区多于3 时，则分散式的供热水方式是最佳的选择。
3.2 热水循环管网设计
如果热水系统覆盖的面积较大，在立管多于5 根的情况下，供水和回水的主管道最好设计成环行；在立管的上下部和横管的必要地方安装调节阀门从而增加系统的灵活性；同时为了便于系统维修且不大面积地影响用户，应该在管道的节点等适当位置安装阀门。
4.室内消火栓系统
室内消火栓系统也分为不分区的室内消防系统和分区的室内消防系统。在高层建筑比较稠密的地方，不进行分区只在每幢建筑室内设置单独的消防管网，多幢大楼公用同一个消防泵，从而保证消防用水的压力和灭火水量。这种系统的好处是管理起来比较方便。然而，消火栓的静水压力大于100m 的时候，消防栓系统要进行分区，其方式分为并联、串联和无水箱供水三种。
5.高层建筑排水系统
排水系统中立管承受的压力是极不稳定的，在高层建筑中，管道承受的是气—水两相流，其不稳定性更为突出。由于高层建筑排水系统线路长，立管水流速度极大并且水量多，极易导致管道气压的急剧变化，进而形成水塞，破坏地漏水封等，引起地下管道臭味外溢，严重影响室内空气质量。无数事实表明：排水管道通气系统决定了高层建筑排水系统的好坏。因此其设计至关重要:
①若排水水位比地面卫生器具和排水设备低，则由于重力作用可自然排出至下水道。
②若排水水位比地面卫生器具和排水设备高，则首先借助重力作用将污水引至集水坑，然后借助外力将其提升至重力排水管排出。
③若楼层层数大于10，则由于排水量的因素需对其设置专门的排出管。
④若楼层层数大于20，则第一、二、三层的卫生器具比较适合专管排出。
⑤若楼层上部与下部的格局不统一，则应根据格局将排水系统分为两部分进行排水。
⑥生活污水和雨水不可以采用合流制。
⑦地下车库排水适合选用带格网的地沟将污水汇合至污水集水坑，通过污水泵将其排出。
⑧汽车库的污水排出之前需进行油水分离。
6.结语
建筑给排水与人们日常生活息息相关，根据工程的实际情况及用户需求设计出用户满意并且经济性较高的给排水系统，是一个优秀给排水设计师所必备的素质。为了更好地满足用户需求，设计师应该不断地更新和扩展自身的知识储备，掌握最新的科学技术，以适应不断变化和进步的社会，满足用户的新要求。
高速发展的建筑业, 必将给建筑给排水技术提出更高的要求,为了适应和推动高层建筑的发展, 必须不断改进和提高高层建筑给排水技术, 使高层建筑给排水排水技术达到一个新的水平。
关键词：高层建筑给水系统 排水系统 消防给水
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
近年来随着我国城市建设的飞速发展，各地兴建了许多高层、超高层建筑。给排水是建筑工程中不可缺少的组成部分，高层建筑作为现代文明的一种标志，其出现已不足为奇。高层建筑不同于低层建筑，其给排水系统中对科学技术的要求要比低层建筑多得多。只有加大新科技、新技术的投入才能保证高层建筑的正常使用和舒适安逸。
1.高层建筑给排水工程的特点
由于高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点, 因此, 对建筑给排水工程的设计、施工、材料等方面都提出了较高的要求。对给排水工程的设计、施工、材料及管理都提出了较高的要求：
1.1 高层建筑楼高度比较大，如果给水方式采用低层建筑传统的给水方式，势必会造成水管中由于水的自重引起的系统静压力过大，这样管道配件中的实际水压比其工作需要的水压大得多，此时，给水管网必须竖向划分几个区域布置，以减小下层管道的静水压力。
1.2 高层建筑给水系统要求较大的压力可以将水压至建筑高层，以保证建筑的正常使用，而通常情况下，室外给水网管的压力是有限的，根本达不到要求，对那些管网不能达到的楼层则需二次供水，并且为减小噪音污染，给水设备和管道上需安装隔音装置。
1.3 高层建筑的排水系统压力不稳定，为保证水封的安全，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。
1.4 由于高层建筑给排水系统在同一时间使用的人数比较多，所以应保证系统的正常使用，尽量减少或者避免出现故障。
1.5 高层建筑消防灭火应加强自救。由于高层建筑使用人数很多，火灾发生的原因也复杂，不但如此，一旦发生火灾，由于是高层建筑，其破坏性极大，后果极为严重。更重要的是，高层建筑火灾消防车只能对较低楼层有用，对于较高楼层的灭火尚依赖于建筑本身。
2.高层建筑给水系统
2.1 竖向分区的必要性
高层建筑的高度很大，室外给水管网只能满足部分低层楼层的需求，要保证整个建筑的正常用水还需要对给水管网不能供给水资源的楼层进行二次供水。为保证高层建筑给水系统的安全可靠，需对其进行分区给水。
2.2 竖向分区方法
首先需要根据建筑的实际情况和室外给水管网的压力估计给水管网可以达到的最高的楼层，根据供水设备的静水压力估计上层楼层数。然后根据《建筑给水排水设计规范》中关于竖向分区的规范要求进行有关计算划分。例如，某宾馆为20 层，楼高60m，室外给水管网压力为210KPa,则可据此计算出竖向区分楼层为4 楼，即1 至3 层由室外给水管网供水，而4 层以上的部分均采用二次水源，且根据压力的不同可进行再次分区。
2.3 高层建筑给水方式
高层建筑的给水方式有串联、并联、减压水箱和无减压水箱的减压给水。在进行设计时需考虑工程具体情况和各种方案的优缺点等各方面的因素，对其进行比较选取最优方案。串联给水方式是分区设置水箱和水泵，水泵分散布置，自下区水箱抽水供上区用水，逐层类推。其好处是工作效率高，能量耗费少并且使用的管道较短，减少了投资成本，缺点是一旦下层发生故障则其上面的所有楼层均不能正常用水，并且维修工作难度较大，并且建筑下层水箱需水量很大，增加了结构负荷。并联给水方式水泵集中布置便于管理，出现故障停水维修工作只影响小部分的用户，系统比较灵活。但是其给水管道的装置比较繁多复杂，并且较高楼层的水泵扬程很大。减压水箱给水方式是分区设置水箱，水泵统一加压，利用水箱减压，上区供下区用水。这种方式虽然便于管理，但是由于最高层的水箱的水量很多，建筑结构荷载增大，这种方式容易产生故障，并且倘若上层分区出现故障，则位于之下的下层分区都将不能正常用水。无减压水箱的减压给水方式是以减压阀取代减压水箱方式中的减压箱，这样就避免了上述方法的不足之处，并且此种方式资金投入较低，施工安装比较简单，并且可保证给水系统的安全可靠。
2.4辅助给水系统
高层建筑的用水设备各种各样, 有些设备用水因自身的特点,要求有独立的给水系统, 并区别于生活给水系统和消防给水系统。主要有以下几种:
1）空调循环冷却水系统。高层建筑空调制冷设备的冷却水用量很大, 为节约用水, 一般应采用冷却塔降低水温后循环使用。2）软化水系统。锅炉房、洗衣房和供热系统用水, 要求水的硬度较低。当冷水水质不能满足要求时, 需设置软化水处理系统。3）游泳池循环水处理系统。游泳池的池水, 由于游泳者的污染, 池水的蒸发, 散热等, 需要对池水进行过滤, 消毒等处理, 同时补充散失的热量, 一般需设置单独的循环水处理系统。4）水景给水系统。除用水量很少, 并且又有天然水源可以利用而采用直流水方式外, 一般建筑水景用水均采用循环供水方式。水景给水的循环系统与游泳池循环水系统相似。5）中水系统。中水系统是相对于上水和下水而言的,是指民用建筑或建筑小区使用后的各种污、废水, 经处理回用于建筑或建筑小区作为杂用水。
3.高层建筑热水给水系统
3.1 热水系统的给水方式
与冷水给水系统相比，热水也需要进行竖向分区给水。由于是高层建筑，供水线路很长，适合设置循环系统。高层建筑的热水分区供水方式可分为集中供热水方式和分散供热水方式。其中集中供热水的方式是在各个分区的底层设置水加热器，因为加热器的位置比较集中所以管理起来比较方便，但是不足之处在于，水加热器置于底层需要承受很大的压力，对其抗压性等质量要求很高。这种方式在少于3 个分区的高层建筑中比较适用。在分区多于3 时，则分散式的供热水方式是最佳的选择。
3.2 热水循环管网设计
如果热水系统覆盖的面积较大，在立管多于5 根的情况下，供水和回水的主管道最好设计成环行；在立管的上下部和横管的必要地方安装调节阀门从而增加系统的灵活性；同时为了便于系统维修且不大面积地影响用户，应该在管道的节点等适当位置安装阀门。
4.室内消火栓系统
室内消火栓系统也分为不分区的室内消防系统和分区的室内消防系统。在高层建筑比较稠密的地方，不进行分区只在每幢建筑室内设置单独的消防管网，多幢大楼公用同一个消防泵，从而保证消防用水的压力和灭火水量。这种系统的好处是管理起来比较方便。然而，消火栓的静水压力大于100m 的时候，消防栓系统要进行分区，其方式分为并联、串联和无水箱供水三种。
5.高层建筑排水系统
排水系统中立管承受的压力是极不稳定的，在高层建筑中，管道承受的是气—水两相流，其不稳定性更为突出。由于高层建筑排水系统线路长，立管水流速度极大并且水量多，极易导致管道气压的急剧变化，进而形成水塞，破坏地漏水封等，引起地下管道臭味外溢，严重影响室内空气质量。无数事实表明：排水管道通气系统决定了高层建筑排水系统的好坏。因此其设计至关重要:
①若排水水位比地面卫生器具和排水设备低，则由于重力作用可自然排出至下水道。
②若排水水位比地面卫生器具和排水设备高，则首先借助重力作用将污水引至集水坑，然后借助外力将其提升至重力排水管排出。
③若楼层层数大于10，则由于排水量的因素需对其设置专门的排出管。
④若楼层层数大于20，则第一、二、三层的卫生器具比较适合专管排出。
⑤若楼层上部与下部的格局不统一，则应根据格局将排水系统分为两部分进行排水。
⑥生活污水和雨水不可以采用合流制。
⑦地下车库排水适合选用带格网的地沟将污水汇合至污水集水坑，通过污水泵将其排出。
⑧汽车库的污水排出之前需进行油水分离。
6.结语
建筑给排水与人们日常生活息息相关，根据工程的实际情况及用户需求设计出用户满意并且经济性较高的给排水系统，是一个优秀给排水设计师所必备的素质。为了更好地满足用户需求，设计师应该不断地更新和扩展自身的知识储备，掌握最新的科学技术，以适应不断变化和进步的社会，满足用户的新要求。
高速发展的建筑业, 必将给建筑给排水技术提出更高的要求,为了适应和推动高层建筑的发展, 必须不断改进和提高高层建筑给排水技术, 使高层建筑给排水排水技术达到一个新的水平。