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高层建筑给排水系统优化设计研究

李荟莉

河北省石家庄市,050000

摘要: 水资源是我国紧缺资源之一,人口数量的增加加剧了水资源的供需矛盾。为了能够提高水资源的利用效率,实现资源的合理配置,设计人员应该依照高层建筑的特点,进行科学的给排水设计,在实际过程中提高居民舒适性,降低资源浪费,促进建筑行业发展。
关键词: 高层建筑;给排水;设计
DOI:10.12721/ccn.2025.157037
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目前,世界各地均存在不同程度的水资源紧缺问题。在建筑行业中,建筑给排水系统施工需要使用大量的水资源。高层建筑给排水节能减排设计,有利于保证管道结构设计的科学性与基础设施设计的合理性,能够满足高层居民的用水需求,同时能够提高水资源的利用率,和提高建筑给排水设计效果。

1给水设计

首先是生活用水的设计。在实际工作中需要根据建筑功能分区,合理参考部分用水定额的标准,做好信息的搜集和整理工作,了解人们在日常生活中的用水需求,同时根据以往工作经验预测人们的用水量等。供水要采取水泵和水箱联合给水的方式,保证供水本身的安全性与可靠性。水泵设置在地上单独的生活水泵房或者地下一层的水泵间中,减少前期的成本投入且方便后续的维护,同时还要进行给水的竖向分区,做到层次性设计,防止水压过低或过高对人们的生活造成一定的影响。此外,在实际设计时要先进行水箱的供水,再经过水箱及水泵的调节,通过上行下给的方式来进行供水。主水管道要设置在平面中,并且要科学调控好其中的给水压力,尤其是在卫生间用水处要适当降低用水压力,之后再在系统中设置支管减压阀,以避免影响人们用水。其次要进行的是消防给水系统的设计。室外消防系统主要是利用室外消火栓来满足当前的消防要求,室内消防系统采取临时高压消防给水系统的方式来进行给水,这一方式能够实现水资源的科学利用,并且方便后续管理。由于消防水泵系统启动时间较少,因此在实际设计时需要考虑后续的应用成本,不断完善当前的设计方案。在实际设计时可以通过竖向分区的方式划分好不同的分区,消火栓的系统净水压要满足最大净水压的要求以及标准。在火灾期间,室内消火栓及自动喷淋系统的消防用水由各自的固定消防泵直接从消防水池吸水来进行供水,要保证消防水箱的稳压装置供水,并不断优化当前的设计模式。在进行系统设计时,可以先在信息模型中录入数据,再模拟现场的设计情况和实际情况进行比对,及时发现在建筑给排水设计工作中的问题。根据高层建筑给排水设计的要求以及标准优化当前的设计方案,使给排水设计效率符合相关要求。

2排水设计

高层建筑排水系统的排水方式有两种:分流与合流。随着国家对环境保护重视程度的日益提高,合流方式的使用越来越少,因为这种排水方式极易出现水体污染且浪费水资源,而分流已经成为当前建筑排水系统的主要方式。高层建筑的整体高度较高,其排水管线也较长。在这种情况下,排水管内的污水流量较大且流速较快,若在排水立管底部连接排水支管,则极易出现溢水、漏水等现象。因此,在设计此类建筑的排水系统时,设计人员应保证卫生器具排水管道的独立性:底层卫生器具中的污水应单独排放,底层卫生器具的排水管道不能接到排水立管上。当排水立管需要转换时,底层卫生器具的排水支管可以接到建筑排水横管上;连接点与立管底部下游的水平距离不宜大于3m且不得小于1.5m。当无法满足该设计要求时,设计人员应设计单独的底层排水支管,将废水直接排至室外检查井。

3消防供水设计

消防设计是建筑设计中的重要组成部分,也是高层建筑设计中一个至关重要的环节。由于高层建筑整体高度较高且内部结构复杂,在设计建筑水消防系统时,设计人员需要保证水消防系统的可靠性。高层建筑的消防给排水工程的给水量和水压往往会超出市政管网供水系统要求,甚至有些高层建筑的进水形式为单路。因此,在开展水消防设计工作时,设计人员需要增设消防水池。消防水池在为建筑居民提供生活用水的同时,还能够降低建筑水消防系统的建设成本。一旦发生火灾,消防水池能够提供大量的水资源。

4生活、消防水池(箱)应分建

由于地理环境,场地及工程投资增加,高层建筑的工程设计中经常采用生活水箱和消防水箱分离的设计方式,但由于消防水箱的定期检查和调试非常困难,消防部门要求每月对电动消防水箱进行5~10min的测试,检验泵的运行指标,而生活水箱难以进行联合检查,因此水箱中的水会污染水质,直接流入室外雨水井,导致雨水井经常被高压破坏。而即使压力下降,也存在一些风险因素和水资源浪费现象,试验消防水箱消防用水时,发现生活水箱与消防水管之间的止回阀没有关闭,导致消防水管中剩余的水返回生活水箱。特别是当多个报警楼水箱同时安装消防水管时,由于各报警楼水箱用水量不均匀、水位变化缓慢。当水位达到平衡时,水流无法关闭止回阀,将导致漏水和污染。室外消防用水储存在组合水箱内时,消防车进水口密封不良,可能造成水污染。综上所述,无论管道采用何种设计形式,只要生活水箱与消防水箱合建,生活用水的水质就会受到污染。生活水箱和消防水箱独立设计,基本可以消除生活用水污染。即使在消防水箱调试期间,只有当排水直接返回消防水箱时,既能保证生活水箱清洁,又能节约水资源。组合式储罐不能与地下、边墙共用,但当池顶层为洁净室时,组合式储罐允许与储水箱上部共用地板;如果不是洁净室,则应分开布置,以保证生活用水的水质。分体式水箱便于地下水箱的布置,设计灵活性强。如果每个水箱都配备一个旁路水箱和一个消防水箱,将导致施工成本增加,造成消防水的恶化,但如果采取适当的措施,可以避免这个问题,即安装旁路水箱时,总储水量不随水箱数量的增加而变化。采用生活、消防蓄水池分开建设的方法时,消防蓄水池安装面积较小,在上部为找好位置,安装生活蓄水池,另一处为消防蓄水池。尽管这种施工方法使管道布置变得复杂,但降低了总体成本。由于地下空间得到充分利用,经济效益总体还是有所提高。

5结束语

高层建筑给排水系统设计以及施工要点,关系着整个建筑给排水系统的性能以及是否能够满足人们基本的使用和生活需求。在进行高层建筑给排水设计和施工的过程中,需要结合以往工作经验分析给排水管道在后续运用时会存在的问题,突出设计工作的针对性,不断优化当前的设计和施工方案,并且做好两者之间的统筹协调。通过建立一体化的工作模式,不断提高高层建筑给排水建设的效果,进一步满足人们在高层建筑中的使用需求,减少位移和漏水问题的发生几率,从而促进高层建筑质量的提高。

参考文献

[1]林兴铨.超高层建筑给排水及消防设计分析——以国家地球空间信息福州产业化基地为例[J].江西建材,2020(12):72-73.

[2]王琪.绿色建筑节水节能技术在某高层建筑给排水设计中的应用[J].居舍,2020(24):87-88+94.

[3]陈曦.高层建筑给水排水工程设计及施工技术分析[J].建材与装饰,2020(12):79-80.

[4]刘桃红.高层建筑给排水设计施工及管道安装施工工艺[J].低碳世界,2020,10(03):91-92.DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2020.03.054.

[5]孙晶.绿色建筑节水节能技术在某高层建筑给排水设计中的应用[J].现代物业(中旬刊),2020(02):49.DOI:10.16141/j.cnki.1671-8089.2020.02.025.