高层建筑给水排水优化方案设计

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摘要：随着国家经济走势持续回暖，国民生活水平逐步提高，建筑行业为满足社会发展需求，逐步加大高层建筑的建设力度。由于建筑的层数越来越多，高度越来越大，所以高层建筑的给水排水问题引起了建筑行业的关注。文章围绕高层建筑的给水排水的特点及方法进行了分析，并提出了合理性的优化设计方案。

关键词：高层建筑；给水排水；优化方案；方案设计；建筑工程

高层建筑给水排水的设计不同于多层建筑，设计者给出设计方案前，要充分考虑到高层建筑层高、实用、美观等因素对给排水的影响，并且要对给排水的施工进行合理规划，提高施工质量的同时要保证高层建筑的整体美观效果。随着国民经济水平不断提高，人们对居住环境和质量的要求也随之不断升高，因此建筑施工各单位不仅要适应社会发展需求，还要保证在高层建筑的实用性、功能性、美观等多种性能。尤其在给排水的设计施工方面，由于高层建筑的主体结构、框架多采用框剪或筒形结构，所以给排水设计施工带来极大不便，如何优化高层建筑给排水的设计施工是现阶段施工单位亟待解决的问题，并针对难点积极探求优化方案。

1高层建筑给水排水工程的施工重点及特点

由于高层建筑给水排水工程分为给水系统、排水系统、热水系统及消防系统四个部分，所以在高层建筑室内的给水、排水设备较多，穿插管线种类多种多样，就现阶段建筑行业的给水排水施工技术来说，并没有具体的可行性指标和操作规范予以支持，因此在施工过程中，人为操作主观意识较强，施工工序杂乱无章，无法保证施工质量。另外，现行的高层建筑给水排水技术与实际施工要求产生脱节现象，随着国民经济水平日新月异的变化，高层建筑的给水排水技术不再是单纯地解决居民的供水和排水问题，而要结合消防安全技术和自动化技术，不断更新设计理念，将节水、节能的建筑设计理念引入到高层建筑给水排水设计和施工中，在施工过程中加强施工管理，合理利用新型环保材料，严格规范施工技术操作，在提高施工质量和效率的基础上，保证建筑的给水排水系统正常、安全运行。由于高层建筑本身具有的多层、多功能、多设备等特性，在给水排水工程的施工过程中具有以下五方面特点：第一，给水排水量相对较大。由于高层建筑的使用面积较大，容纳的居住人数较多，所以居民所需的用水量和日常生活产生的污水量较大，一旦管道拥堵或是损坏，势必会造成供水系统和排水系统发生故障，影响居民生活质量，甚至危及整栋建筑的供水系统和排水系统，导致大范围的停水，给居民的生活带来极大不便，因此建筑施工单位要尤其注意给水排水系统的日常维护工作；第二，施工单位为提高建筑的实用性，在施工过程中增设了多种使用功能，再加上繁多的管线穿插纵横在建筑室内，居民使用家电时会使电压过大而发生线路短路，给居民正常生活埋下安全隐患，稍有不慎就会发生火灾，而且在高层建筑中人员疏通起来较为困难，后果不堪设想，所以建筑施工在进行给水排水施工时要结合消防给水技术和防火材料的使用，确保高层建筑的安全性能；第三，消防系统的技术压力较大，以往设计的供水区域只有一个，易使管道和相关附件发生损坏，影响给水、排水系统的正常使用，因此设计人员在进行给水、排水系统的设计过程中，应采用竖向分区的方法，从而降低消防系统的静水压力，保证给水、排水系统安全、畅通运行；第四，由于高层建筑的给水排水量较大，施工单位通常会选用较多、较长的排水管道，增加管道水流压力，并且压力波动性较强，更容易造成给水、排水系统的不稳定，所以施工单位在选择排水管道材料时，应尽量采用机械强度较大的、接口柔韧性较好的材料或是专用通气管排水系统和新型单立管道，以减缓管道中的压力波动，强化给水、排水系统的使用性能；第五，由于高层建筑的给水排水设备较多，运行时产生的噪音也会随之增多，建筑施工单位必须要充分考虑到管道降噪问题，利用相关防震和降噪技术，在保证系统正常运行的同时为居民提供优质、舒适的居住环境。

2高层建筑中常见的给水排水方法

2.1气压罐式给水

气压罐式给水方法主要通过离心水泵和气压罐设备的协同工作来完成给水。气压罐的工作主要依靠罐内的空气不断压缩进行储水和调节供水量，一旦罐内的水压达到一定高度，离心水泵就会软启动和循环启动水泵机组，最终完成供水。这种给水方法无需水箱和水塔，不仅可以自动控制给水量，便于管理，并且由于气压罐的密封效果较好，可以防止罐内水资源不受污染，更能减少建筑工程的施工成本。但是在气压罐给水过程中，常常会出现因供水压力过大而引起的压力波动，而且它的储水量有限，必须要频繁启动才能满足供水需求量，所以势必会增加设备维修成本，从而缩短设备的使用寿命。

2.2高位水箱式给水

高位水箱给水方法主要利用离心水泵和水箱两个部分进行给水，根据以往的使用经验大致可以分为并联式给水、串联式给水、减压水箱式给水和减压阀式给水四种方法。它的主要作用是调节供水区的储水量、供水和水压，相比气压罐式给水方法来讲，虽然储水量也有一定限制，其优势是不需要频繁启动相关设备，因此建设成本和维修费用也相对较少，缺点也密封性较差，水质容易受到外界环境的影响而受到污染，且由于水箱占地面积较大，会增加建筑投资费用。

2.3减压分区式给水

减压分区式给水主要依靠减压阀和各个供水区的减压水箱的工作实现减压给水的目标。在相关设备运行过程中，离心水泵会降水直接输送到顶层供水区的水箱中，利用减压阀将水由上至下的输送到各个供水区的水箱中，且各水箱之间可以进行自动减压，一方面减少了占地面积；另一方面给水相对稳定、可靠，但也存在一些问题，例如下层供水区的供水压力较弱，增加了离心水泵的使用率。

2.4变频水泵式给水

变频水泵式给水是一种利用单片机、变频技术和水泵机组相结合而构成的给水技术，其作用是可以自行调节水压和水流量，并且不需要水箱。这种方法可以根据各个供水区的用水量自行调整相关设备的运行速度且占地面积较小，不仅延长了相关设备的使用寿命，更加有利于后期维修与管理工作。但是这种方法所使用的设备价格相对较高，大大增加了建设成本，特别是变频器，不仅价格较贵，还容易受到外部环境的影响，造成变频器的损坏，从而影响设备正常运行。由此可见，每一种方法都有各自的优势和劣势，需要设计人员在施工设计阶段结合高层建筑特点和施工要求对给水排水方法进行调整，针对在施工过程中易出现的情况和问题，调节设计方案的优化措施，以全面保证给水排水系统的安全、畅通运行，从而优化居民的生活质量和居住环境。

3高层建筑给水排水的优化设计方案

通过对高层建筑给水排水方法及施工特点的分析，高层建筑的给水排水系统的设计必须要进行优化和改善，以切实保证高层建筑给水排水系统的安全、畅通运行，因此笔者建设性地提出了以下三点高层建筑给水排水设计方案的优化措施，具体包括：第一，在进行给水排水系统的设计过程中，要采用分建供水区，并且这些供水区要共用供水管道，以减少设备的占地面积，减少施工成本。在水污染问题上，可以通过分别设置生活供水区和消防供水区来尽量减少水质污染的问题，施工单位应特别注意管道网络的铺设，并且结合管道施工的特性，提高管道的质量和使用性能，合理规划相关设备的设置；第二，针对建筑室内卫生间易出现渗水、漏水的问题，施工单位应加强建筑地面防水性能，合理设计厨具、洗脸池、淋浴器等家具家电的位置摆放，采用节能型附件和技术，例如充气式水嘴、真空节水技术，不仅起到节约水资源的作用，还可以有效提高设备的排污功能。在施工过程中，设计人员应尤其注意相关设施的位置规划要符合居民的基本生活需求以及排水管道的网络化铺设要尽量保证顺畅、安全且科学合理，避免管道位置与室内生活器具的位置相互冲突，从而为居民提供既舒适又实用的居住环境；第三，在施工设计阶段，设计人员要考虑到高层建筑整体的美观效果，由于排水管道通常设置在建筑外墙内，很容易影响建筑的视觉美感效果，因此施工人员在进行室内施工时，应该尽量将卫生间的位置设置在建筑的低地势处以及空调摆放处要设置排水管，并且要尽量保证建筑的室内和室外的整体美观效果，这样不仅可以便利居民的日常生活，更加满足高层建筑的实用性、美观、安全性等多方面性能的要求。

4结语

此外，合理设计给水排水系统和消防系统对高层建筑整体性能有着重要的意义。相对于多层建筑来讲，高层建筑给水排水工程的施工难度较大，对供水量、排水量的要求较高，所以对施工单位来说，发现问题解决问题，不断优化设计方案，才能有效提高给水排水系统的运行效率，从而实现高层建筑优化各方面性能的目的。随着国家经济飞速发展，建筑业的市场竞争越发激烈，在高层建筑给水排水工程的问题上，只有积极探索设计方案的优化措施，进行技术革新，才能在激烈的建筑业市场中立于不败之地，从而促进建筑业长久、可持续性发展。

参考文献

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[2]周盼．试论高层建筑给水排水工程的优化设计[J]．城市建设理论研究（电子版），2013，（13）.

[3]夏远．高层建筑给水排水工程的设计优化研究[J]．城市建设理论研究（电子版），2015，5（12）.

[4]胡冬贵．建筑给水排水工程的设计优化探究[J]．建材与装饰，2016，（26）.

作者:王世利 单位:天元建设集团有限公司