高層建筑給排水工程設計

　　高層建筑給排水工程設計

　　摘要 ：對高層建筑給水系統設計，排水系統設計、室內消防和熱水系統設計進行了詳細介紹，總結出目前高層建筑給排水存在的問題， 并探討了給排水節水措施， 以確保水資源的合理利用。

　　關鍵詞 ：建筑給排水 高層建筑 設計 節水措施

　　1、高層建筑給排水工程設計方法

　　高層建筑給水排水工程與一般多層建筑和低層建筑給水排水工程相比， 基本的理論和計算方法是一致的， 但因高層建筑層數多，高度大， 結構復雜。

　　近年來建筑給水工程設計方法得到改進。

　　例： 給一個高層建筑為15層的樓房設計給排水：

　　住宅樓為框架結構， 共15層，層高2.9m，室外給水管網位于建筑物的北側， 距離外墻為10m， 接管點埋深1.6m， 管徑400mm， 管材為球墨給水鑄鐵管， 常年提供0.3MPa 的水頭; 室內糞便污水需要經過化糞池處理方可排入市政管網， 室外排水管網位于建筑物的南側， 埋深2m，管徑600mm，管材為聚乙烯雙壁波紋排水塑料管。

　　1.1 設計參數

　　生活用水定額：qd= 150 L/( 人.d) ; 最大小時生活用水量：Qh =4.92m?/ h; 最高日用水量：Qd = 47.25 m?/ d; 小時變化系數： kh=2.5; 每戶人口： m = 3.5人; 共90戶; 室內消防用水量： 10 L/ s; 消防水箱水量為火災前10 min 的水量6m?; 貯水池內的消防水量：按火災延續2h的水量計; 雨水重現期：2年。

　　1.2 設計內容

　　1.2.1 給水系統設計

　　管道采用鋼塑復合管(內襯塑外鍍鋅) 螺紋連接， 進行干管安裝、立管安裝、支管安裝， 管道安裝完畢需進行水壓試驗， 壓力設在1.0MPa， 并對安裝好的管道做好防腐和保溫工作， 沖洗管道對其進行管道通水試驗。

　　根據《建筑給排水設計手冊》上衛生器具的最大靜水壓力不得超過0.35MPa，因此高層建筑給水系統必須分區。

　　設計任務書給定了市政給水管網提供常年的水壓為0.3MPa。

　　根據給水最小所需壓力估算方法： 第1 層0.10MPa， 第2層0.12MPa， 2層以上增加1 層， 壓力需增加0.04MPa。

　　得0. 30MPa 的壓力能直接供到第6 層還多0.02MPa。

　　所以1 層～6 層為一個區， 上面7 層～15 層為一個區， 總共就兩個區。

　　1 層～6 層用市政管網直接供水， 其中底層和2 層～6 層單獨設立管。

　　考慮到此設計對象是15 層的高層建筑。

　　市政管網提供的壓力不能全部直接供水， 所以必須對生活用水進行提升或加壓。

　　高層建筑設計一般都使用高位水箱供水， 供水壓力比較穩定， 此設計也使用高位水箱; 又因此設計面向高層民用住宅樓， 通過查看平面圖紙， 根據建筑物的布置情況和樓層的承載力情況及水箱本身占用大量的建筑面積， 即在樓層中間沒有建筑面積可允許安置水箱， 串聯供水不可實現， 因此高區的供水應在地面用泵抽升到高區水箱。

　　方案(一) 與方案(二) 相比管材使用量、工程投資相對較少，但它對減壓閥的質量要求相對較高， 一旦減壓閥受損或使用性能降低， 低區的靜水壓力會迅速增加， 影響衛生器具的使用。

　　方案(二) 采用低區市政管網直接供水， 消除了通過依賴減壓閥降低靜水壓力來減少低區供水的現象。

　　基于工程質量和供水水質及水壓的可靠性， 最終選擇方案( 二)

　　1.2.2 排水系統設計

　　室內排水系統為污水、廢水合流系統， 地上部分直接排出室外， 地下部分分段設置集水坑把地下室污水、廢水匯集于坑內， 利用潛水泵由集水坑自動控制將其提升至室外。

　　為了保護存水彎水封性能， 保持排水系統內的空氣壓力與大氣壓取得平衡， 使排水管內排水暢通， 向排水管內通入新鮮的空氣， 保持管內的換氣， 防范因室外管道系統積聚起來的有害氣體而傷害到養護人員、引發火災和腐蝕管道等隱患， 還應減少排水系統的噪聲， 在排水系統中設置通氣管。

　　1.2.3 室內消防工程

　　室內消火栓給水系統有： 分區、不分區兩種方式。

　　消火栓的靜水壓力超過0.80MPa 時就需要分區供水， 而本設計是15 層的小高層， 高度不超過50 m， 靜水壓力小于0. 80MPa， 可以不分區。

　　同時本設計的建筑是15 層小高層民用住宅樓， 造成火災的隱患少， 人員疏散也快， 撲救難度不大， 高壓消防給水無須設置常年的。

　　設置專用的消防泵， 從貯水池內抽取消防水， 可用生活給水箱在火災發生初期10 min 提前給水， 并設置止回閥， 既消除了消防水箱對樓層負荷， 又可減少工程投資。

　　此設計是15 層小高層，層高2.9m， 總樓高不超過45m， 根據 建筑給排水設計手冊! 規定消防栓的最大靜水壓力不超過0.8MPa， 此設計無須分區消防供水， 可利用消防泵直接供水滿足條件。

　　1.2.4 室內熱水工程

　　應根據建筑物的用途、熱源的供給情況、熱水用量和衛生器具的布置情況進行技術和經濟比較來確定何種熱水供應方式。

　　熱水供水方式有如下幾類。

　　按供應范圍不同有： 集中供熱、局部供熱、區域供熱。

　　2、目前建筑給排水存在的問題

　　2.1 控制超壓出流產生的水量浪費

　　生活給水系統按規定豎向分區后仍然存在著部分衛生器具配水點水壓偏大的問題， 而這是常常被忽視的。

　　衛生器具的額定流量少于單位時間內的出水量， 影響給水系統正常分配水的流量。

　　如不采取減壓節流措施， 將造成水資源浪費、水壓過高、漏水量增加等弊病， 同時易產生水擊、噪聲和振動， 致使管件損壞和破裂。

　　這些水量的浪費不容忽視。

　　2.2 管道和閥門的損壞

　　我們可看到的路邊給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處向外冒水， 而我們看不見的地下更不知有多少漏水處。

　　管道受損及腐蝕， 閥門不嚴等問題導致大量水流失。

　　2.3 熱水系統浪費水量巨大

　　建筑熱水供應已成為建筑給水的重要部分， 由于設計不當，其浪費已非常嚴重， 造成一定損失。

　　所以給水系統供水應保證冷熱水壓力均衡， 采用循環系統以確保每戶開龍頭就有熱水， 降低水量浪費。

　　3、我國建筑給排水節水措施

　　3.1 提高用水效率

　　1) 嚴格執行生活用水量定額標準， 飲用水、生活用水、景觀用水、綠化用水按各個水質要求分別供給。

　　2) 采用節水系統， 如節水的衛生器具， 利用限制衛生器具的流出水頭、紅外線感應龍頭和便器等。

　　3) 選擇一個可再生能源， 如風能、太陽能、水能、海洋能、地熱能、生物能等非化石能源用于建筑的熱水供應。

　　對于不同的場合采用不同的熱源形式。

　　3.2 雨水的利用

　　利用雨水收集系統再循環得到符合標準的水質進行綠化澆灌， 處理后的雨水還可用于沖洗廁所， 這不僅可減少用水量還可減輕污染。

　　提高地基的保水能力， 合理規劃雨水流經途徑， 引入雨水沉淀池再利用。

　　3.3 污水排放和二次利用

　　建筑中水系統是典型的資源可持續利用裝置， 將建筑物產生的污水、廢水加以收集并對其處理， 在節省資源和保護環境的基礎上對生活污水和廢水的重復利用。

　　3.4 節水指標

　　節水指標有三類：

　　1) 雨洪水利用率： 常年降雨量除以使用或收集量;

　　2) 水使用率： 正常使用量除以使用量;

　　3) 循環量： 一次性用量乘以循環次數。

　　4、結語

　　在給排水設計時， 我們應正確合理的選擇系統和方案， 以達到節水節能的目的， 確保水資源的合理利用。

　　參考文獻：

　　[1] 孫志魁. 我國綠色建筑給排水節能新技術的應用新探. 中國新技術新產品， 2012(1)：45.

　　[2] 楊天峰，張旺. 低碳經濟下建筑給排水的節能問題研究. 科技創業月刊， 2010，23(9)：161-162.

　　[3] 趙培林. 淺議綠色建筑住宅的節水設計. 機電產品開發與創新， 2009，22(3)：40-41.

　　[4] 李倩. 綠色建筑給排水設計的節水途徑探析. 企業導報， 2012(1)：273.

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