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摘要：随着我国城市化进程的不断加快，城市人口也越来越密集，受土地面积的制约，大力加快高速建筑的发展成为城市发展的必然趋势。为了保证高层建筑整体质量，促进给排水安全性能与经济性能，加强其给排水优化设计十分重要。本文将对高层建筑给排水的主要特点以及任务进行阐述，并分析了其优化设计的相关要点，供参考。
关键词：高层建筑；给排水系统；优化设计
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
0 引言
给排水系统在高层建筑中起着十分重要的作用，虽然它在整个建筑工程中占有的比重不大，但是其直接影响着人们的日常生活和生产。其水质是否达到规定要求，水量是否达到水定额，水压是否达到出流要求等直接对人们的生活质量以及建筑的质量造成影响。随着高层建筑的快速发展，人们对建筑质量要求的不断提高，高层建筑的给排水设计面临着越来越高的挑战。而很多建筑在进行给排水系统设计时，一些设计人员常常不按照设计规范，存在盲目、思路不清、依赖经验等实施设计，设计出来的成果往往也不尽人意。因此，在对以往工作进行总结的同时，应在掌握设计规范的基础上，不断进行系统研究，根据工程实践的具体问题合理分析，纠正计算误差，优化给排水设计。
特点与任务
1.1高层建筑给排水工程的特点
与一般的低层建筑以及多层建筑相比，高层建筑给排水工程的计算方法以及基本理论的一些方面是相同，但由于其层数较多，结构复杂、高度十分大，功能广以及受外界因素影响等，无论在技术广度上，还是在深度上，高层建筑的给排水工程都比低层建筑、多层建筑的给排水工程范围广，主要有以下几个特点：
(1)使用量大。由于使用高层建筑的给排水系统设备的人数较多，其瞬时给水量以及排水流量需求较高，如果排水管道出现堵塞或停水状况，其波及范围十分宽广。因此，为了保持排水的通畅性、供水的可靠性，提高维护管理能力，必须优化设计给排水系统，让给排水系统形式更为经济合理，具备安全稳定的水源，同时定期检测和处理排水管道相关问题。
(2)竖向分区。由于高层建筑的高度大、层数多、结构复杂，对热水系统以及给水系统的静水压力具有较高的要求。为了降低和避免管道及其相关配件受到损害，应对热水系统以及给水系统实施科学的竖向分区，并设置减压设备，屋顶水箱和中间水箱，保持系统安全稳定运行。
(3)合理布设装置。高层建筑隔音防震具有较高的要求。由于室内各种设备以及管道的种类多、震源多、噪声多、管线常等，为确保各个管道不漏水、不对周围环境造成影响、不对建筑结构和装饰造成损坏，保证系统运行的安全稳定性，应将管道的防沉降、防震、防伸缩变位、防水锤等措施考虑在设计范围内。此外，由于高层建筑给排水、电气、消防等管道设备种类较多，应进行综合、合理的布置。科学处理各个管线交叉情况，便于维修和管理。
(4)严格的施工安装要求。由于高层建筑的给排水系统设备标准较高，且具有较多的管道材料以及卫生洁具类别，施工难度较高、工作量也十分高，因此，为了确保工程质量以及系统设计的合理性，必须严格按照规范要求，进行合理施工和安装。
(5)消防给水设计。由于高层建筑具有十分复杂的功能，其失火的可能性也比一般建筑高，当发生失火情况时，其火烟蔓延的速度较快，不利于进行人员疏散以及消防救火。因此，为了保证消防人员及时扑火救灾、避免重大事故的发展，应在室内设置安全的消防给水系统，同时满足消防的各种要求，且保持各个设计的独立统一性。消火栓系统、二氧化碳灭火系统、自动喷水系统以及干粉灭火系统等是高层建筑主要的室内消防设计内容。其中自动喷水灭火系统与消火栓系统是用水作为系统灭火剂的主要系统。消火栓用水量分布图见图一。
图一消火栓用水量分布图
1.2任务
无论是在人们日常生活还是在生产中，对水的需求毋庸置疑。但随着社会的变化发展，对水的需求量也不断增大。如果不能提供足够的生产用水，不仅会导致人们的正常生产出现危机，同时也影响社会的稳定性，更阻碍了物质文化水平的提高。高层建筑的给水工程的主要任务是解决建筑内生活生产以及消防用水等问题，保证人们日常生活生产以及人身财产安全。而排水工程的主要任务则是将建筑内产生的污水通过排水管道，及时排至室外的排水系统中。
2、高层建筑给排水系统的优化设计
2.1常见的给水方式
1）气压罐给水方式
气压罐给水方式是依靠立信水泵和气压罐利用容器内空气压缩来存储和调节水量，这种给水方式需要水箱和水塔，便于统一管理，能自动控制，水质不受污染，但是储存水量有限，对设备的维护费用较高。
2）高位水箱给水方式
此种给水方式是依靠水泵和水箱供水，供水稳定储存水量较多。但受外界环境影响较大，水质容易受到污染，水箱也要占较大的面积。
3）减压分区给水方式
减压分区给水主要依靠减压阀达到减压目的，在各分区设置水箱，依上而下向各分区供水，此供水方式的机器设备和管道系统简便。
4）变频泵无水箱给水方式
变频无泵水箱给水方式可以调节水压和流量，由于这种方式可以根据各区用水量动态电机的运行数度，延长了设备使用寿命。既环保又节能，只是设备较为昂贵。受外界环境影响较大。
2.2给水优化设计
在进行高层建筑的给排水设计时，必须保证每幢建筑都是一个独立的给排水系统。其供应方式应按照蓄水池至水泵，然后通过减压阀到用水点的方式，不仅节能节地，还有利于管理与维护。采用此方式，对市政基础设施与高层建筑发展之间的差异所导致的弊端能有效解决，避免了高層建筑与市政给水管网之间出现冲击矛盾，同时也满足了我国关于高层民用建筑的相关设计规范要求。此外，将水池设置在地下车库中，多幢建筑能够同时合用，减少了大量的投资成本。在单栋的建筑物上，为了便于管理以及促进销售，应设置独立的水泵，保持去灵活独立性。而水箱供水对给水系统的节能问题提供了有效的解决途径。给水分区系统见图二。
如果给水系统没有自闭阀时，通过在给水管的顶部进行相关的自闭阀门设置，虽然能够使水流达到控制的目的，却无法保持气流控制在有效的范围内，当系统出现断水时，大量的空气将会在给水管里聚集，系统重新进行供水时，给水管中的气流由于受到水流的排挤，上升至水管的顶端，形成一个压缩的空气聚集区域。如果在此时人为的将自闭阀门开关打开，受气流强压力的作用，就会随着水流瞬间喷射出来，容易引起设备损坏出现设备故障，严重者可能会出现人员伤亡事故。因此，在进行给水系统优化设计时，为了缓解以上情况的发生，应在一些个体建筑上设置一些户外阀门控制设备，在立管底部添加一些给水阀门，必要时，在底层设置直接关闭总阀的装置，同时降低排放污染物。
图二给水分配系统
2.3排水管以及地漏设计
在高层建筑中，应保证排水管尽量不变形，以最短的距离将污水排除。在铺设管道时，各管道留一定的距离。在进行厨房以及排水横支管的设计时，可接入排水立管在本层楼板上。选用取消地漏或侧墙式敷设类型，并在楼板地面上安装洗菜池的存水弯，保证厨房的排水支管与下层空间的独立性，使得厨房的使用空间得以增大，同时进行住户维修时也十分方便。对于卫生间排水横支管的设计，由于卫生间的地面楼板一般处于下沉状态，其污水横管通畅设置在下沉室中。采用这样方式虽然便于排水管道的施工，但是对管道检修造成不同程度的困难。当下层住户的卫生间侧墙或楼板出现渗漏现象时，无法找出原因，只有通过上层住户的卫生间翻修的方式进行，十分不便。因此，应严格按照设计规范要求，进行卫生间的地面以及下沉室的防水处理，其给排水管道应通过准确的试压注水试验后，才能进行管道暗封。为了排除和避免可能出现积水，实际侧排地漏在下沉室侧面十分必要。对于有座便器的卫生间，应适当垫高其浴盆或淋浴房，将卫生器具的各个排水横支管通过其地面墙角引致外墙，然后将立的排水管接入到相关设备上。在采用这种方式设计时必须在靠近外墙处设置卫生器具尤其是座便器。同时，对于上下楼层的各个厨房、卫生间等不对应的住宅设置，应避免将上层安装的横排水管设计在下层的空间上，且不允许降低卫生间的地坪高度，对横的排水管的处理应采取特殊的方式，在卫生间靠近外墙的墙面上安装排水管，同时采取后出水式坐便器或出墙式排水以及侧墙式地漏等方式。
3、结束语
在高层建筑进行给排水设计时，应根据相关的规范要求，结合具体情况，合理选择和优化给排水体系，促进给排水系统充分发挥其功效，保证高层建筑给排水性能的安全稳定性以及经济实用性。
参考文献：
[1]凌虹,浅论建筑给水设计中节能节水的优化设计[J].建筑设计管理,2011(8).
[2]晏钢,月巧玲,试论高层民用建筑工程给排水设计施工中存在的缺陷和问题[J].广东科技,2009(22)．
[3]李友，白清江,城市高层建筑给排水设计施工中的几点探讨[J].黑龙江科技信息,2007(12)．
关键词：高层建筑；给排水系统；优化设计
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
0 引言
给排水系统在高层建筑中起着十分重要的作用，虽然它在整个建筑工程中占有的比重不大，但是其直接影响着人们的日常生活和生产。其水质是否达到规定要求，水量是否达到水定额，水压是否达到出流要求等直接对人们的生活质量以及建筑的质量造成影响。随着高层建筑的快速发展，人们对建筑质量要求的不断提高，高层建筑的给排水设计面临着越来越高的挑战。而很多建筑在进行给排水系统设计时，一些设计人员常常不按照设计规范，存在盲目、思路不清、依赖经验等实施设计，设计出来的成果往往也不尽人意。因此，在对以往工作进行总结的同时，应在掌握设计规范的基础上，不断进行系统研究，根据工程实践的具体问题合理分析，纠正计算误差，优化给排水设计。
特点与任务
1.1高层建筑给排水工程的特点
与一般的低层建筑以及多层建筑相比，高层建筑给排水工程的计算方法以及基本理论的一些方面是相同，但由于其层数较多，结构复杂、高度十分大，功能广以及受外界因素影响等，无论在技术广度上，还是在深度上，高层建筑的给排水工程都比低层建筑、多层建筑的给排水工程范围广，主要有以下几个特点：
(1)使用量大。由于使用高层建筑的给排水系统设备的人数较多，其瞬时给水量以及排水流量需求较高，如果排水管道出现堵塞或停水状况，其波及范围十分宽广。因此，为了保持排水的通畅性、供水的可靠性，提高维护管理能力，必须优化设计给排水系统，让给排水系统形式更为经济合理，具备安全稳定的水源，同时定期检测和处理排水管道相关问题。
(2)竖向分区。由于高层建筑的高度大、层数多、结构复杂，对热水系统以及给水系统的静水压力具有较高的要求。为了降低和避免管道及其相关配件受到损害，应对热水系统以及给水系统实施科学的竖向分区，并设置减压设备，屋顶水箱和中间水箱，保持系统安全稳定运行。
(3)合理布设装置。高层建筑隔音防震具有较高的要求。由于室内各种设备以及管道的种类多、震源多、噪声多、管线常等，为确保各个管道不漏水、不对周围环境造成影响、不对建筑结构和装饰造成损坏，保证系统运行的安全稳定性，应将管道的防沉降、防震、防伸缩变位、防水锤等措施考虑在设计范围内。此外，由于高层建筑给排水、电气、消防等管道设备种类较多，应进行综合、合理的布置。科学处理各个管线交叉情况，便于维修和管理。
(4)严格的施工安装要求。由于高层建筑的给排水系统设备标准较高，且具有较多的管道材料以及卫生洁具类别，施工难度较高、工作量也十分高，因此，为了确保工程质量以及系统设计的合理性，必须严格按照规范要求，进行合理施工和安装。
(5)消防给水设计。由于高层建筑具有十分复杂的功能，其失火的可能性也比一般建筑高，当发生失火情况时，其火烟蔓延的速度较快，不利于进行人员疏散以及消防救火。因此，为了保证消防人员及时扑火救灾、避免重大事故的发展，应在室内设置安全的消防给水系统，同时满足消防的各种要求，且保持各个设计的独立统一性。消火栓系统、二氧化碳灭火系统、自动喷水系统以及干粉灭火系统等是高层建筑主要的室内消防设计内容。其中自动喷水灭火系统与消火栓系统是用水作为系统灭火剂的主要系统。消火栓用水量分布图见图一。
图一消火栓用水量分布图
1.2任务
无论是在人们日常生活还是在生产中，对水的需求毋庸置疑。但随着社会的变化发展，对水的需求量也不断增大。如果不能提供足够的生产用水，不仅会导致人们的正常生产出现危机，同时也影响社会的稳定性，更阻碍了物质文化水平的提高。高层建筑的给水工程的主要任务是解决建筑内生活生产以及消防用水等问题，保证人们日常生活生产以及人身财产安全。而排水工程的主要任务则是将建筑内产生的污水通过排水管道，及时排至室外的排水系统中。
2、高层建筑给排水系统的优化设计
2.1常见的给水方式
1）气压罐给水方式
气压罐给水方式是依靠立信水泵和气压罐利用容器内空气压缩来存储和调节水量，这种给水方式需要水箱和水塔，便于统一管理，能自动控制，水质不受污染，但是储存水量有限，对设备的维护费用较高。
2）高位水箱给水方式
此种给水方式是依靠水泵和水箱供水，供水稳定储存水量较多。但受外界环境影响较大，水质容易受到污染，水箱也要占较大的面积。
3）减压分区给水方式
减压分区给水主要依靠减压阀达到减压目的，在各分区设置水箱，依上而下向各分区供水，此供水方式的机器设备和管道系统简便。
4）变频泵无水箱给水方式
变频无泵水箱给水方式可以调节水压和流量，由于这种方式可以根据各区用水量动态电机的运行数度，延长了设备使用寿命。既环保又节能，只是设备较为昂贵。受外界环境影响较大。
2.2给水优化设计
在进行高层建筑的给排水设计时，必须保证每幢建筑都是一个独立的给排水系统。其供应方式应按照蓄水池至水泵，然后通过减压阀到用水点的方式，不仅节能节地，还有利于管理与维护。采用此方式，对市政基础设施与高层建筑发展之间的差异所导致的弊端能有效解决，避免了高層建筑与市政给水管网之间出现冲击矛盾，同时也满足了我国关于高层民用建筑的相关设计规范要求。此外，将水池设置在地下车库中，多幢建筑能够同时合用，减少了大量的投资成本。在单栋的建筑物上，为了便于管理以及促进销售，应设置独立的水泵，保持去灵活独立性。而水箱供水对给水系统的节能问题提供了有效的解决途径。给水分区系统见图二。
如果给水系统没有自闭阀时，通过在给水管的顶部进行相关的自闭阀门设置，虽然能够使水流达到控制的目的，却无法保持气流控制在有效的范围内，当系统出现断水时，大量的空气将会在给水管里聚集，系统重新进行供水时，给水管中的气流由于受到水流的排挤，上升至水管的顶端，形成一个压缩的空气聚集区域。如果在此时人为的将自闭阀门开关打开，受气流强压力的作用，就会随着水流瞬间喷射出来，容易引起设备损坏出现设备故障，严重者可能会出现人员伤亡事故。因此，在进行给水系统优化设计时，为了缓解以上情况的发生，应在一些个体建筑上设置一些户外阀门控制设备，在立管底部添加一些给水阀门，必要时，在底层设置直接关闭总阀的装置，同时降低排放污染物。
图二给水分配系统
2.3排水管以及地漏设计
在高层建筑中，应保证排水管尽量不变形，以最短的距离将污水排除。在铺设管道时，各管道留一定的距离。在进行厨房以及排水横支管的设计时，可接入排水立管在本层楼板上。选用取消地漏或侧墙式敷设类型，并在楼板地面上安装洗菜池的存水弯，保证厨房的排水支管与下层空间的独立性，使得厨房的使用空间得以增大，同时进行住户维修时也十分方便。对于卫生间排水横支管的设计，由于卫生间的地面楼板一般处于下沉状态，其污水横管通畅设置在下沉室中。采用这样方式虽然便于排水管道的施工，但是对管道检修造成不同程度的困难。当下层住户的卫生间侧墙或楼板出现渗漏现象时，无法找出原因，只有通过上层住户的卫生间翻修的方式进行，十分不便。因此，应严格按照设计规范要求，进行卫生间的地面以及下沉室的防水处理，其给排水管道应通过准确的试压注水试验后，才能进行管道暗封。为了排除和避免可能出现积水，实际侧排地漏在下沉室侧面十分必要。对于有座便器的卫生间，应适当垫高其浴盆或淋浴房，将卫生器具的各个排水横支管通过其地面墙角引致外墙，然后将立的排水管接入到相关设备上。在采用这种方式设计时必须在靠近外墙处设置卫生器具尤其是座便器。同时，对于上下楼层的各个厨房、卫生间等不对应的住宅设置，应避免将上层安装的横排水管设计在下层的空间上，且不允许降低卫生间的地坪高度，对横的排水管的处理应采取特殊的方式，在卫生间靠近外墙的墙面上安装排水管，同时采取后出水式坐便器或出墙式排水以及侧墙式地漏等方式。
3、结束语
在高层建筑进行给排水设计时，应根据相关的规范要求，结合具体情况，合理选择和优化给排水体系，促进给排水系统充分发挥其功效，保证高层建筑给排水性能的安全稳定性以及经济实用性。
参考文献：
[1]凌虹,浅论建筑给水设计中节能节水的优化设计[J].建筑设计管理,2011(8).
[2]晏钢,月巧玲,试论高层民用建筑工程给排水设计施工中存在的缺陷和问题[J].广东科技,2009(22)．
[3]李友，白清江,城市高层建筑给排水设计施工中的几点探讨[J].黑龙江科技信息,2007(12)．