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高層建筑給水排水設計范文1
關鍵詞:給水排水；高層建筑；設計
Abstract: in this paper, the high building water supply, hot water, fire and drainage system characteristic and the main points of attention in the design of a detailed analysis, water drainage design of a high-rise building with practical significance.
Keywords: Water Supply and drainage; High-rise buildings; design
中圖分類號：TU97文獻標識碼：A文章編號：
近年來，隨著經濟的快速增長，房地產市場繁榮發展，高層建筑不斷涌現，高層建筑給水排水設計隨著科學水平的不斷提高，技術更先進，設備更完善、功能更齊全。它具有用水要求高、水流量大等特點，必須不斷改進和提高高層建筑給水排水技術才能滿足高層建筑的功能要求，確保給水排水系統的良好運轉。
一、高層建筑給排水系統的主要特征
高層建筑一般具有高度大、層數多、振動源多、用水要求高、水流量大等特點，在建筑給水排水工程的設計、施工、材料等方面都要求較高。高層建筑給水排水工程與低層建筑給水排水工程相比，特點如下:
高層建筑給水系統靜水壓力大，供水必須進行合理的豎向分區，設計中必須控制好最不利點的最低工作壓力和最低靜水壓力，才能確保系統的運行安全、避免管道及配件的損壞; 高層建筑消防系統的安全可靠性要比底層建筑的高，引發火災的因素多，火災危險大，火勢蔓延速度快，而且撲救困難。由于我國目前消防設備能力有限，火災的撲救難度較大，因此高層建筑的消防系統必須以自救為基礎；高層建筑的排水管道長，排水量大，管道中所承受的壓力波動大,系統必須確保水封不被破壞，提高排水系統的排水能力，同時應設置通氣管系統或采用新型單立管系統，穩定管道的壓力；高層建筑多采用集中供應熱水系統，集中供熱系統已成為高層建筑的“賣點”之一，同時也是高層建筑檔次的標志。集中熱水系統設計應使用水點能隨時取用溫度恒定、壓力穩定的熱水。
二、高層建筑給排水系統方案設計
給水排水系統方案設計包括給水系統設計、消防系統設計、排水系統設計以及熱水系統方案設計。結合高層建筑給排水系統的主要特征，進行給排水系統方案設計，確保高層建筑給排水系統日常運行的安全性、經濟性、合理性。
1、給水系統方案設計
高層建筑給水系統的設計中最為關鍵的是給水方式的選擇，它直接關系到生活給水系統的使用質量和工程造價。根據《建筑給排水設計規范》中相關條文，高層民用建筑生活給水系統應豎向分區，且各分區最低衛生器具配水點處靜水壓力不宜大于0．45MPa；水壓大于0．35MPa的入戶管，宜設置減壓閥。除此之外應該合理確定給水系統垂直分區，保證給水設備衛生器具的正常使用，避免壓力過高，出現不必要的能量浪費。給水器材出水過猛，當啟閉這些器材時易產生水擊，使管網產生噪聲、振動甚至管件破裂，致使衛生潔具給水零件容易破壞。
就目前我國城市給水狀況而言，市政水壓一般只能滿足建筑五至六層的生活用水要求，對于高層建筑，城市市政給水管網的水壓就不能滿足高區部分生活用水的要求，絕大多數采用分區給水方式，因此合理劃分生活給水系統豎向分區，控制最不利點的最低工作壓力和最低靜水壓力，針對不同的高層建筑，二次加壓供水方式主要如下幾種：
（1）水泵水箱聯合供水；該供水方式供水可靠，但缺點是該種供水系統需設水泵吸水箱和屋頂高位水箱兩個水箱，容易產生水質二次污染；另外將水一次提升至屋頂水箱，低區再通過減壓閥減壓供水，存在不節能和減壓閥因減壓比過大，造成減壓閥失靈的隱患，而且因屋頂水箱容積較大，增加土建工程量，且固定的屋頂水箱在地震時存在鞭稍效應，對建筑物安全不利。
（2）地下生活調節水箱通過變頻加壓設備供水；該供水方式取消了高位水箱，減少了一個水質可能受到污染的環節，水壓穩定，供水可靠，能克服第一種供水方式不能滿足頂層燃氣熱水器等對水壓的要求的缺點，幾個供水分區的設備可集中放置，方便管理，變頻加壓設備可配置氣壓罐及小流量泵，當用水量較小時，主泵可休眠，可依靠小流量泵或氣壓罐維持供水流量和壓力，可用于市政管網壓力較小的情況。
（3）管網疊壓供水設備供水；其優點與第二種相同，不同之處是充分利用市政管網壓力。其缺點是調節水量較少，在市網較長時間停水時不能滿足用水要求。可用于市政管網壓力較大，供水量全天大于用水量的情況，但該方式一般會影響其他地方供水，建議在限定條件下使用。
2、排水系統方案設計
高層建筑排水系統最主要的問題在于如何解決水氣混合兩相流的順暢。在排水過程中首先要考慮高樓層排水對管材的沖刷，其次要考慮水氣混合流對衛生器具水封穩定的破壞。管中的氣壓發生激烈變化，會形成正壓噴濺或負壓抽吸，對排水管系中衛生器具水封的穩定產生嚴重影響，導致排水管道系統不能正常工作。
針對高層排水的特點，我們在設計當中應該考慮三個方面。首先，需要進行嚴格水力計算，控制立管設計流量不超過規范規定的最大流量值。其次，在排水立管中采取一些消能措施，減少水流的下降速度，避免由于水流的沖擊對管系造成破壞，工程中一般自頂層起每隔6層設置一套消能裝置。最后，保證水管系安全的重要措施就是設置專用的通氣立管與大氣相通，從而釋放排水管系中的正壓以及補給空氣減小負壓，使管內的氣壓保持接近大氣壓力，保證立管內的空氣流通，排除排水管道中的有害氣體，保護衛生器具的水封，試驗表明設置專用通氣立管可使立管排水能力提高一倍?；虿捎锰厥鈫瘟⒐芘潘到y，但應注意消能措施。
以上措施可以保證在高層建筑排水系統設計時由于建筑高度引起的排水不利因素得到有效消除，保證系統安全。
3、消防系統方案設計
高層建筑消防應立足于室內自救，建筑設計中應采用特殊的防火措施，嚴格執行國家和地方現行的消防與條例，并提交國家消防主管部門論證，滅火劑以水為主，其他滅火劑為輔。高層建筑消防給水系統主要有自動噴水滅火系統、消火栓滅火系統，火災自動報警系統，另外還包括應急照明，疏散指示，氣體滅火，水噴霧。高層建筑消防系統方案設計中應注意以下幾個方面的設置：
高層建筑給水排水設計范文2
關鍵詞：高層建筑給水排水節水措施
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
當前，隨著社會經濟的發展，高樓大廈逐漸代替了低層建筑，充分利用了空間，但隨之而來的排水問題，也困擾著建筑企業。對如何排水設計，需要更多的認知和理解。排水的設計，是否人性化，合理化，直接影響到建筑的質量，同時也會影響到今后住戶的生活質量和安全。因此，必須對高層住宅建筑給排水設計給予重視。
一、高層建筑給水工程設計
1、高層建筑的給水方式
高層建筑的給水應該秉承給水安全可靠,技術先進,經濟合理的原則。 目前我國的高層建筑給水主要有四種方式:
（1） 減壓分區給水
即是一種利用減壓水箱或是減壓閥進行減壓。 水泵直接將水注入最上區的水箱,然后依次向下區的水箱供水,或是在上下區間裝置減壓閥代替水箱起到減壓的作用,用這種方式給水,設備和管道都比較簡單,成本較低,方便維修管理,但是下區供水面臨較大的壓力,水泵也會消耗較多的能源。
（2）氣壓罐給水方式
這種方式需要離心水泵和氣壓罐兩種設備。 利用氣壓罐內的空氣的壓縮性來存儲和調節水量的高度,并且使用水泵機組的循序啟動和軟啟動,實現供水。 氣壓罐供水不需要建設水塔和水箱,減少了建筑物的荷載和基建的投資,而且密封的罐內可以避免水質的污染,但是氣壓罐的容水量是有限的,并且會經常出現供水壓力不穩定的現象,供水的可靠性無法保障,水泵的啟用頻繁,大大縮短了使用的壽命,設備支出費用會有所增加。
（3） 高位水箱供水方式
這種方式所需的設備包括水泵和水箱。 水箱內的水在泵房內離心泵的作用供給,高位水箱則用來存儲和調節本區的水量及穩壓。 使用高位水箱供水方式,水箱里可以儲存一定量的水,并且水泵的啟動次數也相對較少,可以保障供水的安全可靠,同時所支出的設備費和運營費也比較低。但是,使用這種方式,首先,水箱內的水容易受到污染;其次水箱的設置會占用一定的建筑面積和增加建筑結構的復雜性。
（4）變頻泵無水箱給水方式
這種方式的水壓和流量是可以調節的。 從而達到一種節能的效果,并且可以隨著用水量的變化隨時調整點機的轉速運行,保證了運行的可靠性并且延長了設備的使用壽命。 但是由于變頻器的價格比較貴,所以設備所需的費用較大,并且變頻器對工作環境也有一定的要求,容容易受到外界的干擾,影響整個系統的正常運行。
總而言之,每一種給水方式都各有利弊。 給水方式的設計,應該結合實際的情況和地方特點,做到具體分體具體分析,也可以將幾種供水方式相互結合使用。
2、生活熱水系統
熱水供應技術是建筑給水排水技術的薄弱環節，但是近年來熱水供應技術也有極其明顯的發展。高層建筑的熱水供應系統主要有局部熱水供應系統和集中熱水供應系統，根據建筑標準要求的高低選擇適合自己的生活熱水供應系統。在生活熱水供應系統設計中我們還應該注意以下問題:
（1）水垢問題。熱水供應系統結垢是個嚴重問題，一般常用措施是軟化、控制熱水溫度和用磁水器。國內很多建筑采用軟化法，但水的軟化處理中，再生需要大量的鹽，運行費用高，管理也比較麻煩，熱水溫度一般控制在40℃～60℃之間為宜。用磁水器，屬物理處理法，主要是使水垢松軟，容易打散。
（2）熱水循環水泵的承壓問題。當熱交換器設置在高層建筑物底層，使循環水泵承受的靜壓很大，因此一般水泵的泵殼強度和密封性能常常不能滿足要求，需要專門訂貨。
（3）排氣問題。高層建筑中當熱水加熱設備設置在底層，向上供水時，下部壓力高，向上逐步減弱。因而溶于水中的氣體也隨著壓力變小而逐步的分離、析出，因此高層建筑的熱水系統排氣很重要。
（4）體積膨脹問題，冷水加熱體積膨脹，為了保證系統內壓力正常，必須要設置膨脹管或釋壓安全閥，通常高層建筑熱水系統中設置膨脹管，以保證系統壓力平衡方面可使熱水系統安全運轉，一方面起排氣作用。
3、消防給水系統
由于高層建筑的特點，使得高層建筑的消防問題顯得非常重要。
（1）消防栓給水系統。在消火栓給水系統中更注重撲救初期火災，系統中常采用穩壓泵保持系統的常高壓。增設小口徑自救式水槍，提供給非消防專業人員使用，以便自救。在分區中可采用減壓閥、多出口水泵、穩壓閥，以保證消火栓的水壓和出水量。
（2）自動噴水滅火系統。高層、超高層以及大規模工業建筑發展，加強了自動噴水滅火技術的應用。
二、高層建筑的排水工程設計
1、排水系統的分流制
污廢水是采用合流制還是分流制主要是由技術和經濟兩大因素決定的。 一般在民用高層建筑中,生活污、 廢與雨水是分流排放的。
2、排水管道布置
需排出的污水盡量通過最短的排水管道排出室外,并且排水管道盡量的不要經過變形縫。 這樣有利于排水管道的安全使用以及維修清理。
3、排水管道的鋪設
管道與墻之間、 管道之間需要留有一定的間距;如果管道要穿越樓板、 穿越墻壁或是樓基怎要預留洞孔。 排水立管與排水管端相連的部分應該采用兩個45°的彎頭或是彎曲半徑不小于4倍管徑的90°彎頭。
4、 通氣管道系統設置
建筑內排水管道系統要設置專用的通氣立管與大氣相通,達到釋放排水管系中正壓和補充空氣減少負壓的作用。 保證排水管內空氣的流通,減少排水管道內的有害氣體。 排水管道一般有伸頂通氣管、 專用通氣管、 主通氣管、 副通氣管、 器具通氣管和結合通氣管等幾種通氣的方式。
5、通過嚴格的水力計算,控制排水立管的水流量不超過規定的最大流量值并且為了降低水流的下降速度,可以在排水立管中采取一些消能措施,從而避免水流的沖擊對管系所造成的破壞。 在實際的建筑操作中,通常自頂層起,每隔6層就會設置一套消能的裝置。
三、建筑給排水節水措施
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。
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、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。
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。
總之，高層住宅建筑給排水設計與普通多層住宅在消防、生活給水、雨污水排放等方面有很大的不同，設計時僅僅滿足規范要求是不夠的。設計者應對用戶的需要充分了解，否則可能給用戶的使用帶來很大的不便。高層建筑對給排水設計施工的質量要求高，設計時考慮周全一些，會給工程的整體質量的提高打下良好的基礎。在進行高層建筑給排水設計時，設計者應對現場的情況、管道材料、衛生設備等充分了解，這樣才能較好的處理設計過程中的一些細節問題。
參考文獻：
高層建筑給水排水設計范文3
【關鍵字】高層建筑，新型管材，節能節水
隨著城市建設和旅游事業的發展，近年來我國各大中小城市興建和擬建許多十層以上的民用公共建筑以及居民住宅。對于高層建筑來說，它對供水水量、水壓和對供水的安全程度以及對排水的可靠性等方面的要求都很高。因此，高層建筑室內給排水、消防給水工程在設計、施工材料選擇等方面，都比一般室內給排水工程提出了更高的要求。
1、高層建筑給排水管材的選型
在高層建筑給水管的技術運用上，需要對給水管的經濟和技術性能作綜合比較。給水管材在技術上各有其特點，在考慮經濟性的同時，還應注意各種管材的安全衛生、耐熱性、連接方式等問題。管材的選擇是經濟技術的比較過程，技術上應從壓力、溫度、使用環境、安裝方法等方面進行考慮，同時結合業主的要求和住宅的檔次，進行經濟技術綜合考慮后確定。
1.1金屬管材
1.1.1鍍鋅鋼管。傳統的給水管材一般采用鍍鋅鋼管，由于鍍鋅鋼管易銹蝕，使用壽命短，用于輸送生活用水不能滿足水質衛生標準等缺點，正逐漸被更優秀的管材所取代。但是由于鍍鋅鋼管的價格低廉、性能優越，防火性能好，使用壽命長等優點，還將在消防給水系統，尤其是自動噴水滅火系統中應用。
1.1.2銅管。金屬管中最具優勢的是銅管，銅管應用較久，優點較多，管材和管件齊全，接口方式多樣，較多的應用在熱水管路中，目前存在的主要問題在于銅的折出量容易超標。
1.1.3鑄鐵管。給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價低、耐久性好等優點，適合于埋地敷設。缺點是質脆、重量大、長度小等。
1.1.4其他金屬管材。不銹鋼管也受到工程技術人員的青睞，有關方面正從減少壁厚，降低價格方面著手，以利于推廣。鋁合金管是鋁廠向給排水行業推出的新品種。鍍鎳鋼管是和鍍鋅鋼管性質最近，而耐腐蝕性能遠遠超過鍍鋅鋼管的新穎管材，在解決了降低鍍層費用和管材斷口處施工現場上鎳工藝后，有望在一定范圍內得到采用。涂塑鋼管則是在金屬管材中前景看好的一種管材，且管道布置和敷設、接口方式和施工安裝均與鍍鋅鋼管相同，是這種管材最容易被接受，由于其涂層薄、價格低，也最容易被推廣。
1.2塑料管材
1.2.1硬聚氯乙烯管（UPVC）。在世界范圍內，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各種塑料管道中消費量最大的品種。采用這種管材，可對我國鋼材緊缺、能源不足的局面起到積極的緩解作用，經濟效益顯著。
1.2.2芯層發泡管（PSP）。芯層發泡管是采用三層共擠出工藝生產的內外兩層與普通UPVC相同，中間是相對密度為0.7-0.9低發泡層的一種新型管材。在結構上利用了材料力學中Ⅰ型結構原理，具有吸能隔聲效果的發泡芯層。
1.2.3硬聚氯乙烯消音管。UPVC消音管內壁帶有六條三角凸形螺旋線，使下水沿著管內壁自由連續呈螺旋狀流動；消音管的獨特結構可以使空氣在管中央形成氣柱直接排出，沒有必要另外設置專用通氣管；消音管使高層建筑排水通氣能力提高10倍，排水量增加6倍，噪聲比普通UPVC排水管和鑄鐵管低30-40Db。
1.2.4高密度聚乙烯管（HDPE）。高密度聚乙烯管以它的優秀的化學性能、韌性、耐磨性以及低廉的價格和安裝費受到管道界的重視，它是僅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料；高密度聚乙烯管（HDPE）雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性優良，具有波紋狀外壁、光滑內壁的管材。雙壁管較同規格同強度的普通管可省料40%，具有高抗沖、高抗壓的特性，發展很快。
1.2.5交聯聚乙烯管（PEX）。交聯聚乙烯管由于具有很好的衛生性和綜合力學物理性能，被視為新一代的綠色管材。
1.2.6無規共聚聚丙烯管（PP-R）。無規共聚聚丙烯管是歐洲新近開發出來的新型塑料管道產品，PP-R原料屬聚烯烴，其分子中僅有碳、氫元素，無毒性、衛生性能可靠。
1.3復合管材。復合管的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，銅、鋁合金等，非金屬材料大多為塑料。復合管大多是由工作層、支承層、保護層組成。復合管一般金屬管在外側，塑料為內襯；也有的金屬管在中間，塑料在內外兩側，如鋁塑復合管，中間為鋁管或鋁合金管，內外兩側為聚乙烯或交聯聚乙烯；也有的金屬管在內側，塑料在外側，如塑覆銅管等；現在還有雙金屬復合管。復合管雖然兼有金屬管、塑料管優點，但兩種管材熱膨脹系數相差較大。如粘合不牢固而環境溫度和介質溫度變化又較劇烈，容易脫開，從而導致管材質量下降。復合管的連接宜采用冷加工方式，熱加工方式容易造成內襯塑料的伸縮變形乃至溶化。復合管一般有螺紋、卡套、卡箍等連接方式。目前的連接方式存在不少問題，有待進一步研究、完善、開發。
2.高層建筑給排水設計節能節水措施
2.1給水管道減壓節流。在我國現行的《建筑給水排水設計規范》中，雖對給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規定，但這只是從防止因給水配件承壓過高而導致損壞的角度來考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此，壓力要求過于寬松，對限制超壓出流基本沒有起作用。如果設計時沒有考慮這一方面的話會造成極大的水資源浪費。所以，應根據建筑給水系統超壓出流的實際情況，對給水系統的壓力做出合理限定。
2.2控制超壓出流。超壓出流是指給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量大于額定流量的現象。超出的那部分流量未產生正常效益，超壓出流因為不易被人們察覺和認知，故也稱為隱形水浪費。
2.3采用新型節水設備。包括推廣使用優質管材、閥門和推廣使用節水型衛生器具和配水器具。例如以瓷芯節水龍頭和充氣龍頭代替水龍頭，使用小容積水箱大便器以及采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱等等。
高層建筑給水排水設計范文4
關鍵詞:超高層建筑；給水排水設計；安全；設計
引言
超高層建筑是我國城市現代化建設的集中表現形式之一，也是建筑行業施工技術進步的具體體現。通常情況下，超高層建筑由地下車庫、人防工程、商業區、辦公區、住宅區以及酒店等多種功能組成，建筑高度超過100m，并在40層以上。超高層建筑的高度超限，給水排水系統縱向有別于普通的高層建筑，所以要求設計人員熟悉各個系統的優缺點，并針對不同的建筑，采用相對科學的設計方案。
1生活給水系統
1.1市政直接供水系統
《城鎮給水排水技術規范》（GB50788-1012）規定，城鎮給水系統應滿足用戶用水的水壓要求，且建筑給水系統應充分利用市政給水壓力。因此，應根據建設單位提供的當地市政自來水24h水壓報告的最低供水壓力確定市政供水樓層，必要時可考慮建筑裙房建筑功能，以利于系統的簡化。比如某超高層項目，裙房1~3層為商業區域，塔樓4~16層為酒店，17層以上為辦公區域，市政供水壓力扣除水表、倒流防止器及沿程水頭損失后，能供至4層。也可預防將來城市發展后，用水量增加可能導致市政供水壓力下降，市政供水可以至供至3層。
1.2二次供水
二次供水一般有兩種方法，即為變頻加壓供水以及重力供水。超高層建筑由于豎向高于普通的高層建筑，其二次供水系統要綜合各種因素考慮，包括建筑供水設備的性能、供水管材的承壓情況，還應考慮到系統合理、供水安全可靠以及節能。因而，超高層建筑的二次供水系統往往采用變頻加壓與高位生活水箱重力供水相結合的供水方式。例如，100m以下的樓層采用變頻供水系統，100m以上的樓層采用地下設備房工頻泵+塔樓避難層或設備層的高位水箱供水。下一級的高位水箱作為上一級系統的轉輸水箱和下一級系統的供水水箱。這樣劃分系統的好處是，充分利用變頻供水系統的樓層，同時，保證這部分系統的承壓不至過高。工頻泵加高位水箱供水系統只需干管采用高承壓的管材，其他管材為普通壓力的管材，節省工程造價，同時保證系統的安全可靠。為了防止二次污染，可在儲水箱內設消毒器。
1.3噪聲控制
水泵的運行一般會產生極大的噪聲，超高層建筑要想做好噪聲控制，一般采用兩種方式。首先，將水泵的啟動頻率降低，這就需要做好傳輸水箱的容積設計。通常情況下，會采取最高上限的容積設計，使得水泵的運行噪聲得到有效的控制。其次，將傳統的工頻泵傳輸水泵轉變為管中泵，這種傳輸水泵可以直接放到傳輸水箱內，使得傳輸水箱的運行噪聲得到控制。但是這種傳輸泵會對傳輸水箱產生一定的污染，因此，設計時要考慮消毒設備，保證用水水質，并能夠在使用的過程中，定期對傳輸水箱進行清洗。
1.4室外給水系統
在超高層建筑中，室外綠化給水系統設計同樣十分重要。在國家提出生態建設的背景下，超高層建筑室外綠化給水系統通常會采用綠色環保的雨水回收使用系統。在降雨的過程中，地表雨水的水質已經受到了極大的污染，不符合雨水回收利用標準，因此，多會對屋面雨水進行回收利用。當然屋面雨水也不能保障其水質百分之百干凈、優良，因此，會采用生物處理方法及沉沙處理方法，對其水質進行處理，最后達到室外綠化給水的要求。
2消防給水系統
超高層建筑中的消防給水系統設計同樣十分重要。由于超高層建筑的特殊性，其一旦發生嚴重的火災，消防工作的難度非常的大，因此消防給水系統的科學化建立就顯得極為關鍵。通常情況下，超高層建筑在構建消防給水系統時，會通過市政給水建設，引用兩條及兩條以上的給水管，在建筑工程項目中的場地內部形成一個系統的給水環網[1]，保障其室外消防用水量。超高層綜合樓的室內消防給水系統的建立一般有采用三種方式，分為并聯、串聯以及重力給水。
2.1并聯消防給水系統
在超高層建筑中設置一套消防水泵稱之為并聯消防給水系統。這種消防給水系統在超高層建筑的高低區需要設置減壓閥組，從而實現不同分區的消防供水。結合《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB50974—2014）對系統分區壓力的要求，當系統工作壓力不大于2.4MPa且能滿足消防車的供水高度時可以采用并聯消防給水系統。并聯消防給水系統設備集中設置于底層，節省避難層面積，同時減少噪聲的影響，但是水泵的揚程和管道的承壓能力較高。
2.2串聯消防給水系統
串聯消防給水系統是指在超高層建筑的不同分區中，設置獨立的消防水泵，利用上下級的控制水泵措施，使得水泵向超高層建筑的管網供水。當系統工作壓力不大于2.4MPa時，宜采用串聯消防給水系統。這種消防給水系統較為復雜，工作程序較多，但是其供水壓力低，可以保障管網的安全，降低發電機組的壓力，使得超高層建筑對設備的投資成本降低。
2.3重力供水系統
重力供水系統是指將消防水池設置在超高層綜合樓的樓頂，可以有效避免因為火災發生造成機械故障、延遲消防救援時間的發生。這種消防給水系統的安全性最高，但是其對超高層綜合樓的荷載要求隨之增高。因此，這種方式一般適用于250m以上的超高層建筑。
3污水系統
污水系統是超高層建筑不可避免的排水系統。超高層建筑在排出污水的過程中，從高處往地下降落時會對超高層建筑的污水排水管道造成極大的影響。因此，超高層建筑在設計污水排水系統時，要重視污水排水管道的質量，選擇一些承壓性能佳的金屬管道材料，并且要控制管道線路的建設質量，增加一些減緩沖擊壓力的設備裝置，降低超高層建筑底下層數污水排水管的管內流速，減緩污水沖擊對管道造成的壓力。
4雨水系統
雨水系統設計的安全性對超高層建筑的影響極大。一旦發生大面積的降雨時，而超高層建筑的雨水排水系統的設計考慮得不充分，就很容易造成雨水堆積、滲漏等現象，對超高層建筑的負面影響極大。因此，要重視雨水排水系統的設計，必須采用高質量、耐腐蝕的排水管材。通常情況下，雨水排水系統采用重力設計方法，這種方法雖然加速了雨水的排水流量，但是一旦出現特大降雨天氣，降雨量遠遠超過雨水排水系統的設計排水能力，雨水排水管道的壓力就會增大、破裂。因此，要調查當地的降水情況，選擇高質量、耐腐蝕的金屬管材，從而提高雨水系統的設計質量。
5結論
社會各行業領域對超高層建筑給水排水系統設計的要求不斷提高，因此，應積極對超高層生活給水系統、消防給水系統以及污水系統、雨水系統的設計進行分析，總結具有針對性的設計要點，從而提高超高層建筑的給水排水系統的設計質量。
參考文獻:
高層建筑給水排水設計范文5
[關鍵詞]高層建筑；給水排水；工程設計；優化策略
隨著城市建設的快速發展，高層建筑成為了城市建筑中的主要建筑形式，高層建筑在為廣大人民群眾提供便利生活的同時也為城市給排水工作提出了更高的要求。以往的低層建筑給排水工程的設計相對簡單，其雖然在基本理論和設計方法上與高層建筑基本一致，但是也高層建筑層數的增多而有所不同。高層建筑結構相對復雜，層數較高，高度較大，因此，在設計建筑給排水時就要有針對性，符合高層建筑給排水設計的相關要求。
1.高層建筑給水排水工程設計問題
1.1雨水系統設計中的問題分析
高層建筑的雨水排除是給排水設計中需要重點考慮的問題，陽臺雨水和屋面排水的設計尤其重要。一般在設計屋面雨水排除時，會按照重現期一年進行設計，因此如果遭遇了大于設計強度的暴雨災害時，屋面雨水在管道內就會形成壓力流系統；而陽臺雨水不會造成管道內的滿流情況，其會形成為重力流系統。針對這種情況，如果對陽臺雨水和屋面雨水進行混合，而同時排出，那么如果遭遇大于設計標準的暴雨時，雨水管道內就會形成滿流，從而導致陽臺通過地漏的反水情況?？梢?，進行陽臺與屋面的同時混合排水，其最大缺點就是在遭遇大于設計強度的暴雨時，陽臺雨水無法及時排除。但在實際設計中，雨水斗能夠承擔的匯水面積達不到重現期一年時的允許匯水面積，因此，壓力流在雨水管內形成的幾率很低，但是其也不能夠阻止陽臺反水現象，因此，設計時可以將拐彎后的雨水管道的型號做出調整，即放大一號。
1.2給水方式的選用問題分析
在選擇高層建筑給水方式時，首先要確定高層建筑的豎向分區，之后才能夠進行給水方式的選擇。給水方式的選擇需要遵循一定的原則，也就是要以經濟合理、技術先進、供水安全等為前提。高層建筑給水可以根據市政管網壓力的大小和建筑物的所處位置予以確定。在建筑物的下層建筑中，如地下室、裙房以及附屬用房等建筑的供水中，就可以選擇市政管網直接供水的方式，其可以起到節約能源、節省基建部分的投資以及運行管理方面的費用等作用。另外，在使用市政管網進行建筑給水時，最重要的就是應該對需要供水的房間的性質和功能以及管網的供水壓力進行考慮，務必符合相關要求。如，建筑物的高度低于100m時，通?？梢圆捎檬姓芫W直接供水，而對于建筑的中區和高區則可以采用調速渠進行供水，這也就是高層建筑垂直分區并聯供水系統。在各分區內，為減少二次污染的產生以及穩定水壓，可以設置減壓閥進行局部的壓力調整，此方法不需要設置高位水箱，也是目前眾多選擇中，效果較好的供水方式之一。
1.3污水系統設計中的相關問題分析
高層建筑中給排水設計中的污水設計問題應當引起足夠重視。其中包括兩方面內容：首先就是高層建筑塔樓污水的排除問題。如果二室或二座以上塔樓污水通過雨水立管集中后，匯合人一根總管，然后再由裙房同時排出，這種方法有一定的不利之處。因排水系統的可靠度無法保證，如果將雨水過于集中，一旦總管損壞需要檢修時，其影響面會很大；其次是不設技術夾層的問題。在高層建筑中，結構轉換層梁的高度和寬度一般均大于標準層，而轉換層梁會影響到衛生潔具的布置以及污水管的布置，如果潔具的布置與標準層相同，那么潔具的排水管就有可能跟轉換梁產生沖突，因此，這一問題需要特別注意。
2.基于高層建筑給排水節能設計策略
節能降耗已成為當今世界發展的主題。因而在高層建筑給排水設計中，除了做好給排水設計外，還應對其做好節能設計。以下筆者分別從中水系統的設計、節水龍頭的設計以及變頻水平設計三方面做出分析。
2.1節水龍頭的設計
高層建筑給排水關系到人們的生產和生活，在如今水資源日益緊缺的背景下，做好高層建筑的給排水節能設計正當其時。節水與閥門的質量和型號等有密切關系，所以在對高層建筑進行給排水節能設計時，要關注于節水閥門的選擇。在水壓相同的情況下，節水龍頭相對于普通龍頭更能夠減少水的流失，減少浪費。高層建筑給排水的節能要從高層建筑給排水工程特點、給水方式、水設計、節能設計等方面認真研究和實踐，為人們設計出更新、更好的建筑，從而從根本上確保節水設計取得成效。
2.2中水系統的設計
所謂中水系統，就是將污水、雨水等經過一定的處理，使水質達到一定的指標后，為人們利用的一種水循環過程，例如利用設計的中水系統將污水和雨水處理后，用于澆樹、洗車等。由于成本低且環保效果好，因而我們必須做好中水系統的設計。在設計過程中，作為設計人員必須對其用途有一個全面的認識，結合以往經驗確定中水處理工藝和供水方式，并充分考慮其帶來的經濟效益，最大化的確保設的科學性。
2.3變頻水泵的設計
變頻設計也是實現高層建筑給排水節能的有力方式，變頻器上一般都具備閉環控制功能，其可以根據壓力信號進行自動控制運行，使其達到供水水壓的恒壓。利用變頻器可以改變水泵的轉速，有效調節水泵的流量和壓力，實現節水設計。
高層建筑給水排水設計范文6
1．1給水分區方式
高層建筑采用的給水方式要符合建筑自身用水特點，對供水分區進行合理選擇時，除了考慮用戶自身需要以外，還要和其他專業統一技術經濟相結合分析，以此選擇最合適的給水方案。供水一般分為三個區:分別是高、中、低三個區。高區(19層～32層)，適合高位水箱的給水方式，中區(7層～18層)，采用變頻調速供水;低區(1層～6層)，由市政管網直接供水，利用市政供水壓力。在節省投資的情況下，高區和中區還可采用恒速泵－屋頂水箱給水方式和變頻給水，節能效果也十分顯著。
1．2給水管材選用
目前，市場上給水管材種類繁多，質量不一，價格差異較大。使建筑工程設計中對管材的選用產生一定的困難。常用的給水管材分為金屬管材、非金屬管材和復合管材三種。(1)金屬管材:室內給水常用金屬管材分為幾下幾種:薄壁不銹鋼、銅管、鍍鋅鋼管等。它的優點為:韌性好，經久耐用，有較好的抗沖擊能力，易操作等。缺點:價格偏高，難以成為廣泛使用的給水管材，只有一些特殊場合和規格較高的地方才能使用。(2)塑料管材:種類較多并且特性各異，如常用的硬聚氯乙烯(UPVC)管有較高的抗沖擊性和耐化學性，質地堅硬，耐腐蝕不結垢，安裝方便，價廉;但抗震性較差，在使用過程中會有UPVC單體和添加劑滲出，不適用于熱水輸送，接頭粘合技術要求較高，固化時間較長。而高密度聚乙烯(HDPE)管是目前抗震性最好的管道，韌性好，較好的抗疲勞強度，耐溫性能較好，耐沖擊強度高，質輕，使用壽命長;但熔接需要電力，機械連接，連接件大。設計中應根據實際工程情況選用。(3)金屬與塑料復合管材:一般常用的有涂塑鋼管、鋁塑復合管等。其優點為:較高的強度，連接方便，抗老化性能好等，是目前市場上使用較多的管材。
1．3加壓系統選擇
關于給水加壓系統的選擇共有三種:(1)各級供水均采用水池－水泵－水箱的聯合供水方式;(2)各級供水均選用水池(水箱)－變頻供水設備－各用水點的供水方式;(3)初級供水采用市政管網－無負壓供水設備－各用水點的供水方式，二級供水采用轉輸水箱－變頻供水設備－各用水點的供水方式。
2排水系統
2．1生活排水系統
污水在排水立管中流動，與一般的壓力流和重力流不同，是一種極不穩定的氣—水兩相流。在高層建筑中，由于排水立管長、水量大、流速高，往往會引起管道內的氣壓極大波動，并且可能形成水塞，造成衛生器具溢水或水封被破壞。從而使下水道中的臭氣進入室內，污染室內環境。理論和實踐都說明:高層建筑排水系統功能的優劣，很大程度上取決于排水管道的通氣系統是否合理。因此，在高層建筑中通氣系統在排水系統中占有重要地位。一個完善的排水系統，應滿足以下各點要求:(1)管道布置合理，水力條件好，能迅速排出污水;(2)盡可能的使排水系統的管道內保持氣壓穩定，防止水塞的形成和水封被破壞;(3)管道安裝牢固，防振，減振和減少噪聲;(4)檢修方便。
2．2雨水系統
建筑屋面雨水系統可按不同的流態設計:(1)半有壓屋面雨水排水系統:主要采用65型號、87型系統雨水斗，管網設計流態是無壓流和有壓流之間的過渡流態。(2)壓力流屋面雨水排水系統，也稱為虹吸式雨水系統，采用虹吸式雨水斗，管網設計流態是有壓流。(3)重力流屋面雨水排水系統:采用重力流雨水斗，管網設計流態是無壓流態，水力計算中忽略水流壓力的作用。根據我國《建筑給水排水設計規范》GB50015－2003(2009年版)4．9．10的規定，高層建筑屋面雨水排水管道設計流態宜按重力流設計。由于目前的重力流雨水斗不具備阻隔超流量雨水進入該斗的功能，而且屋面溢流口一般高出屋面十幾厘米以上，由溢流口排除超設計重現期雨水的構想在工程設計中難以實現。當超設計重現期雨水進入重力流系統后，系統中的流態會向半有壓流或有壓流轉變，產生明顯的正壓和負壓，造成負壓區塑料管被吸癟，室內檢查井冒水，甚至管道系統的破壞。并且由于國標圖集常用的65、87型雨水斗會使系統內產生明顯壓力，采用該雨水斗時應按半有壓流系統設計。為此，在多層建筑重力流排水系統宜采用建筑排水塑料管，但在高層建筑重力流排水系統則宜采用耐腐蝕的金屬管、承壓塑料管。另外，若采用壓力流排水系統則宜采用內壁較光滑的帶內襯的承壓排水鑄鐵管、承壓塑料管和鋼塑復合管等，其管材工作壓力應大于建筑物凈高度產生的靜水壓。用于壓力流排水的塑料管，其管材抗環變形外壓力應大于0．15MPa。
3消防給水系統
3．1消防給水系統形式的選擇
3．1．1減壓給水方式
即設立在屋面水箱和一組消防水泵，水泵的揚程一般100～170mHO左右，通過減壓閥減壓使高區往低區供水，此種供水方式其優點則是占地面積小，水泵機組少，系統簡單，節約造價和施工安裝的時間，在高低兩區交界的失火時，只需要啟動一臺水泵即可。但也不乏有缺點:電耗較大，但消防輸泵不需要經常運轉，相比之下還是較為經濟的。另一個問題則是水流的水質通過減壓閥后要求變得較高，鍍鋅鋼管是消防給水管道經常采用的，但往往因長時間不運行而出現銹蝕的現象，從而產生鐵銹，容易堵塞減壓閥前的過濾器，嚴重影響滅火效果。因此考慮到這個方面，采用耐腐蝕的管材和管件及閥門是設計方面要重點注意的。之后還要對日常管理工作進行加強，保證較好的水質。
3．1．2并聯分區給水方式
在高位水箱和一組消防水泵分別設立是高區和低區。兩個分區各自獨立給水，它對水質的要求沒有減壓閥高，有較好的安全性。地下層集中設置了水泵，方便管理，比減壓給水方式耗電少。為增加水箱和水泵的占地面積，在低區多設立一組水泵和分區水箱，但這種方式和減壓給水方式進行對比，增加了造價。如果高區和低區交界的任何一層發生火災，都要啟動兩組水泵，隨之而來的則是增大供電系統容量。而想要減少一組水泵，則要采用多級雙出口水泵。
3．1．3串聯分區給水方式
串聯分區供水方式，各區都設有水泵、水箱，每區水泵從水箱抽水送到上一區的水箱，由無塔供水設備中的水箱向各層供水。水泵和水箱設置在設備層里。優點:各區的水泵揚程和流量穩定，按照實際需要來設計，所以水泵的工作效率高，能耗低;管道的總需求量少，節約投資。缺點:設備層(技術層)的要求高;每區都有水泵、水箱;水泵噪聲大。水箱要考慮防湯水，不便于集中管理;下層水箱容積大，結構負荷大。造價高。工作不可靠，上區用水受下區限制。
3．2消防給水系統的防超壓措施
在高層建筑中全自動變頻調速供水設備被廣泛采用，不僅符合消防給水系統，還可以恒壓變流量。一般有以下兩種措施:1)設置回流泄壓裝置;在消防水池支管上設置泄壓閥，泄壓閥會因為管網壓力超過設定工作壓力一定范圍(30%)時而自動打開回流泄壓，防止管網超壓。2)系統分區時可采用可調式減壓閥減壓;只要設立一個閥后壓力，并利用可調式減壓閥來穩定壓力，閥后的工作壓力不會受閥前任何變化的影響。超壓現象也不會在可調式減壓閥后面的消防管網出現。
3．3室外消防支援室內消防系統
首先，應注意的是室外消火栓和水泵接合器的設置。有些民用高層建筑沒有充分考慮水泵接合器與室外消火栓的連接問題，室外消火栓和水泵接合器的連接可以使消防車從消火栓處方便快速取水。而水泵接合器數量設計要與室外消火栓數量保持一致，室內消火栓的水泵接合器要呈分散狀設置。如果室內某一處安裝的水泵接合器數量超過兩組，應該增加適量的消火栓在室外，使建筑消防要求得到滿足。其次，還要對消防電梯前室消火栓的專用性問題給予重視，為消防員提供是消防電梯前室設置消火栓的主要目的，專為開辟通路所用。不能將其計算到消防栓總量當中。
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