高层建筑给水排水工程设计研究

高层建筑给水排水工程设计研究

孙启卿

天元建设集团有限公司  276000

摘要：城市供水与排水工程是目前我国高层住宅建设中亟待解决的重要课题。通过对国内外有关资料的分析，总结出了我国高层住宅供水系统的特点和任务。通过对我国城市供水与排水的现状的分析，对其问题进行了分析，并对今后的发展趋势及发展进行了展望。

关键词：高层供水；排水设计；发展动向

一、高层建筑的排水问题

19世纪时，高层建筑已经开始在中国兴起，它最早发端于20世纪初期的上海。20世纪80后，中国的高层建筑才迅速发展起来。随着新型的材料与构造的不断涌现，城市污水管网的设计也随之发展起来。城市供水系统的中心工作是为居民提供舒适、便利、卫生、高效的生产、居住和休闲活动。包括供水、排水等相关的排水系统构架等。因此，城市供水与排水是城市建设中必不可少的一项内容，它在实现城市功能、改善居住环境、改善居民健康、节约水资源等领域具有举足轻重的地位。

二、高层住宅供水与排水影响因素分析

由于层数多、高度大、结构复杂、功能多样，因此，在技术水平上，高层住宅的给水、排水项目难度要比底层楼要高得多，因此必须要顾及更多的影响因素和制约因素。由于高层建筑的不断升高，给排水、灭火等设备所承受的水压也越来越大，单区供水极易造成管线及附属设备的损伤，从而降低其正常运行。需要很高的可靠性。在高层建筑物中，供水设备多，水压大，管网复杂。而且用户多，如果出现阻塞或中断，会造成广泛的影响。因而，对供水和排水管道的可靠性提出了更高的要求。救火工作很繁杂。由于多种职能、密集的人群，导致了高层建筑容易发生火灾，而且火势蔓延迅速，扑救困难。由于受到室外火灾设施的限制，以及“立足自救”的基本原理，使得高层建筑物的火灾扑救工作更加艰巨。具有良好的抗振动和噪声性能。由于管线长，流量大，动力设备多，所以对高层的输水、排水管及设备应采取更高效的防振动、防噪声措施。

三、高层建筑的供水系统

由于高层建筑较高，一般情况下，外网的供水压力难以达到要求，所以一般都是使用增压式的辅助供水装置。当前常用的给水方法有：采用高水位罐给水。包括水泵，水箱等。可采用并联供水，串联供水，减压水箱，减压阀供水等。该结构具有液压稳定性、高效、降低了装置及运行费用。然而，由于水质极易被污染，水槽也会引起震动及噪声，而且建造费用较高。一种空气容器的给水。它由一个离心泵和一个密封的空气容器组成。使用可压缩的气体来储存和调整水的流量。采用软起动、顺序起动等方法，可以达到不需要塔式给水的目的。这样的给水方法无需水箱和水塔。因其罐体密封，所以不容易造成水质的污染，易于进行集约。其弊端是：水力不稳，经常呈现周期性的变化，造成设备运行维护费用高，且水质不安全。不用水箱的变频水泵给水。泵的速度由变频装置进行控制，这样就可以调整水力和流率。与其它频率型家电相似，这种方法最大的优点是节约能源。当设定的压力恒定时，马达的速度会随着用水量的改变而改变，达到了完全的自动控制，延长了装置的使用寿命和高的稳定性。其构造简单，便于装配。然而，频率转换装置成本较高，而且容易被周边的环境所影响。压力区的给水。采用减压器或减压器来减少大楼顶部水槽所供应的水压。降压罐可以分段布置，也可以采用减压阀替代下部减压器。这种方法具有供水可靠性高、装置及管线结构简单、维修成本低廉等特点。但是下区的水力损耗比较大，泵的能量消耗也比较大。提供热水。为节约生活成本，有效地利用绿色节能，目前普遍采用的是常规的高层住宅。它包括集热器，储罐，循环泵等。然而，太阳能集热器不仅占用了大量的空间，而且不利于其外观。由于现有设备的限制，这种供水形式在超高层建筑中还处在开发阶段。

四、高层建筑排水的设计与施工

高层建筑排水主要由生产生活用水器具、排水管道、通风装置、提升装置等构成。根据经济能力、技术能力等因素，可以将其划分为联合排放系统和分散型排放系统。住宅小区排水系统主要以雨、废水为主；根据实际需要，工厂内的生活污水和生活污水，在不太大的地方，可以与雨水混合，在比较严重的地方要进行分离。为了环保，为了节省水源，为了将城市生活的水和生活用水分离，将城市生活的污水和生活污水分离出来。与给水管线内设置的水压相比，它的水流具有非连续性和非均匀性，是一种由水和空气组成的不稳定的混合物。竖管内的流动可划分为沿壁螺旋流、水膜流、等速水膜流和柱塞流[。在竖管内采用柱塞流动时，由于管道的顶部压强高于大气，因此管道内的压力会随着下降而改变，从而产生正压喷射，或产生负向吸附，从而对排水设备的工作产生不利的作用。要防止产生柱塞，以确保排水体系的稳定性和可靠性。

五、当前问题

随着科技、材料、建筑等领域的飞速发展，对城市居民的居住质量的要求也越来越高。目前，我国供水、排水设施节水节能、稳压减压设备开发、消防自动精确控制技术、排水系统的压力稳定性技术、新型低耗给水排水系统及材料研发，小容量高能效热水加热、供给设备研发等。在进行高层排水防治、水压调节、地漏和水密封的安装、管线漏水、排水系统的堵塞等方面都需要加以重视。现有的供水方式，既有可能导致水资源的大量消耗，又有工业用水的回收率较高，再生水的利用还有待改进。随着科技、材料等领域的不断进步，

六、趋势

1)智能控制。由于高层建筑物的供水和排水是一个十分复杂的系统，不同的区域，不同的管道，不同的作用，不同的水流特性，不同的流量和水压要求，通过常规的方法来达到最佳状态，成本高，难度大。随着现代信息化的发展，供水和排水的自动化调整已经有了一定的应用前景。供水与排水的智能化将是未来一段时期的发展趋势。2)更加重视节约能源。在环境、资源、经济等诸多因素的影响下，发展和使用更多的节能性的排水设备和技术是大势所趋。若选用变频泵，或使用更高效的采暖装置等，可大大降低能源消耗。但这一领域的工作还很薄弱，需要进一步加强。随着城市化的持续发展，城镇居民数量急剧增加，如何在有限的用地供给下获取更多的生活用地，这就成了城市规划师和开发商所面临的紧迫问题。

参考文献

[1] 邓丰平. 高层建筑给排水施工技术的若干要点分析[J]. 江西建材, 2013(3):2.

[2] 郝玉玲. 关于高层建筑给排水施工技术要点的研究[J]. 黑龙江科技信息, 2011(5):273-273.

[3] 崔静. 高层建筑给排水消防设计方法分析[J]. 中国公共安全：学术版, 2012(2):3.

[4] 谢耀强. 浅析高层建筑给排水施工技术与质量控制[J]. 科技资讯, 2011(15):2.

[5] 李伟杰. 浅谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J]. 城市建筑, 2015(1):36-36.

[6] 周君毅. 高层建筑给排水专业设计及施工要点[J]. 江西建材, 2015(15):2.

[7] 陈雨. 对高层建筑给排水施工问题的几点探讨[J]. 科技经济市场, 2010(10):2.

[8] 李艳. 高层建筑给排水及室外综合管线施工管理研究[J]. 建材发展导向, 2022, 20(3):3.

[9] 郝玉玲. 关于高层建筑给排水施工技术要点的研究[J]. 黑龙江科技信息, 2022(5).