高層建筑給排水設計要點3篇

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高層建筑給排水設計篇1

隨著我國社會經濟發展水平不斷提升，高層建筑逐漸成為城市內的主流建筑。從實際發展角度分析，高層建筑不僅是城市現代化建設的符號，而且可以充分反映出城市或地區經濟與科學發展水平。近年來，我國建筑行業呈現出高速發展態勢，行業總產值增長近12倍，各項建筑施工技術以及設計理論也隨之高速發展。目前，我國建筑行業在實際發展過程中充分遵循國家提出的綠色環保戰略，并將其應用于建筑施工中，尤其在給排水設計方面，更是得到行業內的廣泛關注，提升給排水設計科學性、提高居住舒適性以及節約水資源成為行業內的重點研究目標。

1高層建筑給排水工程功能

1.1確保居民日常用水

水資源是人類生存的必備資源，在民眾日常生活中發揮著重要作用，除日常飲用水需求外，民眾沐浴和清洗衣物等也需要水資源支持。水源飲用安全性是給排水工程設計的關鍵環節之一。考慮到高層建筑的特殊性，傳統直接供水方式難以滿足居民日常用水要求，因此高層建筑給排水系統通常采用二次供水方式，而給排水分區布置合理是其設計工作的關鍵環節。

1.2確保消防用水供給正常

從高層建筑特點分析，其人口密度高，且樓層高度遠超于傳統建筑，一旦發生火災，消防云梯和水槍等在高度限制下難以及時救援，因此消防供水系統成為高層建筑應對火災的主要手段[1]。通過加強消防給水系統臨界值設計，可以確保火災發生后第一時間得到控制，為消防單位救援以及民眾撤離爭取時間，同時避免無法挽回的生命財產損失。

1.3提高居民生活質量

隨著社會經濟水平的逐步提升，人們對于日常生活環境提出了更加嚴格的要求。在高層建筑工程中，合理設計給排水系統能夠有效減少水資源浪費與水源污染現象，通過先進技術與設計理念加強給排水系統的節能與高效，使高層建筑居民能夠享受高質量水資源的同時，還能夠有效提升水源的實際利用效率，從而提升居民生活質量。

2高層建筑給排水系統設計的要點

2.1消防系統與消防水箱設計

設計人員在設計高層建筑給排水系統時，需要重視高層建筑的消防系統設計，重點關注高位消防水箱的位置設計。通常情況下，高位消防水箱設置在建筑最高的位置，以確保發生火災時，消防人員能夠第一時間控制火勢，為后續撲救工作提供基礎保障。設計人員在設計過程中應當與高層建筑規劃師進行充分的溝通與研討，將高層建筑給排水系統設置在最合理的位置，確保高層建筑整體的消防安全性[2]。消防系統設計過程中，應當將消防用水與生活用水有效區分開。在實際高層建筑工程中，部分設計人員會將二者混合設置，這種做法不僅會明顯降低居民生活用水的容積，還會導致生活用水被污染的概率大大提升。消防管網測試水源時，如果閥門裝置沒有緊閉，則會導致消防系統中的水源外泄，污染生活用水。除此之外，消防系統中使用的水源更新周期相對較長，更新頻率較低，消防水箱中的水源在長時間作用下會產生細菌，威脅高層建筑用戶的用水安全。

2.2雨水系統設計

在高層建筑雨水系統設計過程中，設計人員經常會遇到高層建筑陽臺屋面的排水問題與排水管材質的選擇問題。通常情況下，高層建筑陽臺與屋面的排水系統共用一個排水管路，如果出現暴雨天氣，陽臺與屋面排水系統會出現超負荷工作的現象，排水系統無法有效引流雨水，有可能導致屋面雨水從陽臺位置流出。因此在高層建筑給排水系統設計時，雨水系統應當進行分別設計，以避免室內出現反水現象[3]。雨水系統中使用的排水管大多是金屬管、塑料管或鋼塑復合管，這些材質都具有一定的承載能力。在設計排水管時，設計人員應當充分考量建筑工程的實際情況，合理選擇排水管材質，確保高層建筑排水系統在暴雨天氣能夠穩定運行，不對建筑用戶的生活造成負面影響。

3工程案例

為詳細說明高層建筑給排水設計要點，本文選取實際案例進行具體分析。案例工程為某地區新建貿易中心項目，建筑規劃總面積為27300m2，具體建設項目涵蓋主樓（49層）與附樓（27層）等，建筑主樓高度為209.65m，屬于超高層建筑。施工技術人員在實際工作中需要設計相應的給排水系統，具體設計要滿足實際應用需求，同時落實綠色建筑的設計理念。

4建筑給排水系統設計要點

建筑給排水系統設計要點主要包括冷水系統設計、消防給水系統設計以及節能設計3個方面，以下展開詳細分析。

4.1冷水系統設計要點

4.1.1建筑冷水用量計算

案例工程中，施工技術人員為確保系統滿足建筑應用實際需求，首先針對冷水系統用量進行詳細計算。技術人員在充分遵循《建筑給水排水設計標準》的基礎上對工程原始資料、建筑物使用性質等因素進行綜合考量后得出建筑冷水用水量總表。

4.1.2建筑冷水系統設備及選型要點

基于用水量總表以及給水系統分區，技術人員在作業過程中將生活給水分為3個區（低區、中區、高區），針對各區供水設備的型號、減壓閥配置以及生活水池等進行科學設計。技術人員對低區水泵流量以及揚程進行計算的過程為：Qb≥Qh(三區)=4.91L/s=17.68m3/h（1）Hb=Hz+Σh+h=781kPa（2）Qb表示水泵設計流量；Qh表示設計小時流量；Hb表示水泵揚程（建筑內給水系統所需的水壓），kPa；Hz表示生活水池在最低與最不利水位條件下的要求靜水壓，計算取值為600kPa；Σh表示生活水池在最低與最不利水位條件下計算管路的總水頭損失，本次計算取值為81kPa；h表示最不利配水點條件下要求的最低工作壓力，本次計算的取值設定為100kPa。技術人員在實際變頻泵參數設置中，將流量Q、揚程H、功率N等參數分別設定為19m3/h、100m、11kW。為確保供水可靠性，技術人員在實際設計過程中依照相關參數選用3臺主泵，其中兩臺正常工作，1臺作為備用設備，同時設置1個氣壓罐以及變頻器、配電柜、感知設備支座等配套設施[4]。在各區主要設備及其型號選擇方面，考慮到相關計算過程較為復雜，本文不做贅述，僅展示主要設備以及型號，具體如表1所示。在減壓閥以及生活水池設計方面，技術人員設計配水點壓力達到0.20MPa時，配水支管采用自帶壓力表以及過濾器減壓閥將壓力點控制為0.16MPa[5]。而生活水池設置在地下二層，有效容積達到80m3，技術人員將其設計為兩格，并利用不銹鋼板作為池底材料。

4.2消防給水系統設計要點

4.2.1消防水源選用

案例工程中，設計人員充分認識到消防給水系統的重要意義，在實際工作過程中，從市政給水管線中引入給水管，其接入處最低水壓為0.18MPa。在案例工程設計中，技術人員采用沿建筑進行環形布置方案。

4.2.2消防用水量及消防水池設計

在明確消防水源后，技術人員針對消防用水量進行精準計算。考慮到案例工程中需設計的消防給水系統種類呈現出多元化特征，且火災延續時間不盡相同，因此設計人員在實際工作中需要先依據相關規定對消防用水量進行計算與統計，具體如表2所示。之后技術人員對消防水箱以及消防水池進行設計。在消防水箱方面，技術人員嚴格依照我國現行規范要求，設計消防水箱容量滿足10min的室內消防用水總量需求，為控制火災危害提供有利條件支持。同時在位置設定方面，為確保供水穩定性，技術人員將消防水箱設計在建筑使用層最高點處，消防水箱箱底標高設計為59.8m。技術人員充分考慮到建筑空間限制條件，將消防水箱設計為兩個容積為9m3的小水箱，并采用串聯供水方式[6]。在消防水池設計方面，技術人員在實際工作中主要根據以下兩種情況決定是否設置消防水池。第一，市政給水管網呈現枝狀或僅有單一進水管，且室外消防用水總量之和在40L/s。第二，在生產、生活用水量達到最大時，市政道路給水管道、進水管等難以滿足室內外消防用水需求。通過查詢相關資料發現，建設區域周邊市政管網呈現出環狀布置形態，有來自不同供水管段的兩路進水管，在支持建筑日常用水供應充足的同時，僅能滿足室外消防用水需求，因此需要設置消防水池。在實際工作過程中依照一次火災發生時，同時使用3h室內消火栓、1h封閉時自動噴水滅火系統以及1h大空間智能型滅火系統用水量總和的50%標準對消防水池容積進行計算，最終結果顯示消防水池需要1008m3。為此，技術人員在地下二層設置了消防水池1個，并將其劃分為兩格，有效容積控制在750m3以上。同時，在建筑23層分別設置消防轉輸水池以及減壓水池各一個，有效容積分別為60m3和18m3。

4.3建筑給排水系統節能設計要點

案例工程中，施工技術人員為落實綠色建筑理念，在實際進行給排水系統設計的過程中也進行了相應節能設計，具體設計方案如下。

4.3.1管網余壓供水

本工程設計高度209.65m，而市政管網給水管接入處最低水壓0.50MPa，難以滿足高層建筑給水需求，需要進行二次加壓處理。在不考慮管網壓力的情況下，若將管網進水全部引入至貯水池中并利用水泵進行供給，則市政水壓會被浪費。依據技術人員統計計算結果，案例建筑用水直供區方位較大，涵蓋商城、餐飲等多個功能區，其用水量占總用水量的21.46%，直接利用水泵進行供水會導致能耗大幅度提升。因此，技術人員依照綠色建筑理念以及相關規范要求，設計使用市政管網余壓供水模式。

4.3.2利用變頻供水設備

隨著科學發展速度不斷提升，供水技術也隨之高速發展，變頻供水在此背景下產生的新興技術之一，優勢在于節能效果較好且無需采用高位水箱。案例工程中，技術人員設計在6層以上采用變頻增壓供水方式，中區和24層高速提升泵的Q、H參數分別設計為80m3/h、120m和36m3/h、80m。技術人員在實際工作中為避免供水量變化較大時出現頻繁啟停現象，在相應位置設置變壓罐1個，并依照工頻主泵流量對變壓罐容積進行調節[7]。除此以外，技術人員在實際工作中可以選用管壁阻力較小的給水管材，并對管徑進行適當放大處理，以規避因阻力造成的損失，同時通過對水泵揚程進行相應的調整，最大限度提升設備運行經濟性。

5結語

高層建筑工程中，給排水的重要性不斷提升。行業技術人員在實際工作過程中應注意加強對給排水系統設計的研究力度。應注意從細節層面入手，針對冷水系統、消防給水系統等方面進行優化設計，同時提高對節能環保設計的重視程度。本文研究的案例在應用文中設計方案后取得了較為顯著的成效，可以為同類建筑工程給排水設計提供經驗。

作者：馬龍 單位：蘭州新現代建筑設計有限公司

高層建筑給排水設計篇2

在城市規模化發展中，大量的高層建筑相繼涌現。眾所周知，高層建筑除了高，還具有結構復雜、用途廣泛、功能繁多、設備密集等特點。其空間結構復雜，不僅平面形狀多樣，立面體形也是多變；此外，高層建筑往往體量龐大，通道復雜，人員過度集中或煙霧彌漫時，復雜的通道容易使人迷失方向。在這樣復雜的高層建筑里，生活用水的給與排、消防用水和雨水收集系統等都關系到人們的正常生活和生命財產安全，十分重要。其給排水系統的科學設計備受重視。基于此，本文就高層建筑給排水設計要點進行論述[1]。

1高層建筑對給排水系統的功能需求

1.1生活給排水功能

日常供水、排水是高層建筑給排水系統的基本功能。高層建筑的用途差異對供水、排水系統的功能有著不同的要求。設計者必須根據高層建筑的不同用途先收集原始資料，再開展針對性設計。對于那些用途繁雜的高層建筑，必然存在不同性質的用水區域。不同性質的用水區域必須配套相應的給水加壓系統。不同性質的用水，計費規則也會不同，給水系統也就不同，需要獨立設置。一般情況下，高層建筑當中的用水類別會包括：業主日常用水、行政事業用水、經營服務用水以及特種行業用水。在對不同供水系統進行建設的過程中，相關工作人員應當及時到當地相關部門對用水收費范圍以及標準進行了解，確保相關給水系統可以滿足高層建筑各類業主的實際需求。除了給水功能以外，暢通的排水功能也是高層建筑給排水系統所必備的。為了確保系統排水性能可以滿足高層建筑日常運行實際需求，相關工作人員在對其進行設計的過程中會采用污廢合流制，在地上采用重力流排水方式，在地下采用壓力流排水方式。建筑內日常產生的生活污水會經化糞池有效處理之后流入室外污水排水系統。對于高層建筑內產生的含油廢水，需要經過隔油池處理后再排入室外污水排水系統。在開展建筑排水系統室外豎向分區建設工作的過程中，相關工作人員應當有效結合高層建筑主體功能分區，進一步提升高層建筑排水系統建設的合理性。通常高層建筑排水系統功能分區會采用單獨建設的形式，保證各系統運行互不干擾[2]。

1.2消防功能

高層建筑給排水系統的消防功能是業主或用戶人身安全的基本保障，應該得到設計單位、建設單位的高度重視。通常情況下，高層建筑消防系統需要采用臨時高壓給水系統供水，但是《建筑給排水設計標準》（GB50015-2019）中明確指出“消火栓刷口靜壓力不應大于1.0MPa，當大于1.0MPa時，應采用分區給水系統。”因此，為保證高層建筑消防功能可以充分發揮作用，建設過程中應遵守該規則，設計人員一般會使用水泵、減壓閥或者減壓水箱進行分區，甚至會考慮自動噴水滅火功能的設計。在對該功能進行完善的過程中，應當以每個報警閥所控制的樓層進行分區，并盡可能地將消防分區與生活用水分區相匹配，使得火災發生之后，消防工作可以第一時間開展。

2高層建筑給排水系統的設計要點

2.1工程案例及設計依據

為了探究高層建筑給排水設計要點，本文主要以某國際大廈為例，該超高層智能型綜合寫字樓總投資約3.8億元人民幣，樓高206m，總建筑面積154053m2（其中包括地下面積30905m2，地上面積123148m2），并且樓層功能劃分為辦公大廳、機動車車庫、會議室、餐廳等。在本次給排S水設計中運用到了多種新技術，并且針對高層給排水復雜性特點，給出合理的解決方案，主要體現在以下幾個方面：（1）為了盡量避免下層管道凈水壓力過大，本次施工采用多種給水系統，使得市政管網余壓得到充分利用，避免引起震動和泄漏等問題；（2）利用雨水回收利用系統，有效利用可再生資源，既經濟又環保；（3）系統在火災突發時，可以提高高層建筑滅火系統可靠性。

2.2設計要點

2.2.1生活給水的設計

在生活給水設計之前，應該根據建筑物使用功能對該高層建筑日常生活用水量進行分析，估計高頻段用水期間最大用量[3]。估計結果如表1所示。設置給水系統分區，其中負樓層和1樓層由市政水直供，從2~17層，18~35層均由變頻加壓供水；管道布設形式主要有兩種，分別是上行下給和下行上給；在市政給水管網中將給水水池和泵房設置在負樓層，引入一根DN200的管道進入地下室，在地下泵房設置28層水箱給水泵組，每個區最低壓力0.35MPa。管網干流流速為1.2~2.0m/s，支流流速為0.75~1.2m/s，轉輸水泵容積為5~10min[4]。

2.2.2熱水給水的設計

在設計熱水給水系統時，主要對給水系統進行分區，負樓層和一樓層無熱水，從2樓開始一直到頂層35層，都采用上行下給的管道布置形式。設置洗臉盆熱水溫度為35℃，淋浴器熱水溫度為40℃，同時用水概率分別以90%和70%計算，熱水盆每小時消耗量為80L，淋浴器每小時消耗熱水量為200L。在供水系統中，冷熱水均由同一供水變頻泵組構成，每個區冷熱水泵供用水點使用，水壓恒定，便于調節溫度，熱水循環主管在總閥之后不循環，每個系統末端熱水經過循環水泵再次加熱，每層的給水總閥前設置電伴熱系統，保證用戶在開啟水龍頭后，水溫恒定。

2.2.3消防給水的設計

該高層建筑屬于大型多功能建筑設施,因此消防系統較為復雜,共涉及到汽車庫自動噴水滅火系統、消火栓滅火系統、自動噴水滅火系統、智能型主動噴水滅火系統、氣體滅火系統等多個消防設施，室外消防水池的容積為332m3，消防用水主要接市政管網，室內消防水箱的容積為572m3，并且消防供水流程主要為市政供水管網→室外消防水池→泵組加壓給水管網→室外消火栓。如果是室內消防系統，其供水流程為：地下生活水池→加壓生活泵組→重力供水→室內消火栓。在確定消防用水量時，防火按照一類執行，在本次給水設計中，如果設定火災次數為一次，那么需要室外供水30L/s，室內消火栓消防用水為40L/s，自動噴水滅火系統需要用水25L/s，如果火災延續時間為3h，那么室外每小時用水量為108m3，室內每小時用水量為144m3，滅火系統每小時用水90m3。在室外消火栓給水系統中，從市政給水管接入DN100補水管，然后進入地下室，直到室外消防水池，泵組設置在地下負四層，每個給水網上設置一個室外消火栓，間距為100m，水池容積為332m3，并且利用分區給水方式，對管材要求較低，設備布置較為集中，不會增加整體建筑物的造價，可以節約土建成本，可靠性高，并且該種常高壓系統不受消防供電影響，可以保證消防用水安全性和可靠性，保證利用管網水壓系統在供水時每級壓力≤2.5MPa，設置增壓穩壓裝置，降低系統工作壓力。

2.2.4生活排水的設計

在本次高層建筑給排水設計中，室內衛生間均采用同層排水技術，支水管和排污橫管不穿越樓板，而是在平面施工敷設時，利用主排污管在同樓層內排放廢棄物，管道維修時不會干擾到下層用戶，并且衛生間器具布置靈活，管道不會出現結露現象，安裝方便，避免衛生死角。同時，該種施工方式排水噪聲較小，節省通氣立管，在高層生活排水設計中應用廣泛。墻內設置隱蔽型支架，支架內包含排水和給水管道，安裝完畢后，整個洗手間只有配水龍頭和衛生器具顯露出來，降低衛生間漏水率和下滲率，在地下室排水中，利用自動控制裝置，將污水引至地下負四層的集水井，集水井設置防爆排水地漏，排水管道位于天花板下300mm處，消防電梯采用重力排水閥，排水量不小于10L/s。

2.2.5室外排水的設計

在室外排水設計中，主要應用雨水排水系統，由于該國際大廈位于季風性氣候區，夏季降雨量較為集中，因此在屋面仍然采用傳統雨水排水方法，構造較為簡單，重力流雨水系統為87型雨水斗，系統工作時過水斷面收縮，形成漩渦，使整個排水系統呈氣液兩相流狀態，當雨水進入到排水系統時，空氣大約占據1/3空間，斗內出現負壓狀態，泄水量增加。同時，技術人員還應該根據當地夏季降雨情況，計算出暴雨強度，隨著城市化建設的不斷推進，大量的雨水徑流未加以利用，就直接下滲到地下管道中，不透水面積日益增多，但是也造成了水資源的大量浪費，因此在本次排水設計中，在綠色循環可持續發展理念下，為了減輕該城市排水設施負擔，節約水資源，設定天面雨水回收系統。流程為：天面雨水+地面雨水→檢查井+雨水口→棄流池→沉淀地+雨水滲濾系統→儲水池→消毒處理→回收利用[5]。在儲水池內設置兩臺潛水泵，同時設置攪拌、沖洗裝置，供綠化和道路灑水使用，為了保證儲水池內水質不變，或者降低徑流受到的污染，可以向水池內投加氯片。在必要時也可以設置雨水綜合利用系統，以降低廢水處理成本，簡化處理工藝，分擔市政雨水管排水壓力，通過屋面雨水回收利用和地面雨水下滲，降低排水管道負荷。

3高層建筑給排水系統設計注意事項

（1）做好給排水管道防腐工作。在給排水系統設計工作開展的過程中，為防止給排水管道遭受腐蝕影響，相關工作人員可以采用“四油三布”的形式開展防腐工作，即刷瀝青油以及纏纖布，兩項工作交叉進行，優先進行刷油。（2）排水立管不能設置消能彎頭。如果通過該種方式開展設計工作，將導致管道轉折處易形成水躍，進而導致排水能力下降，甚至會出現管道堵塞問題。（3）進行防脫加固處理。在對排水管道進行設計的過程中，由于管道接口抗拉拔能力相對較弱，所以設計時就應提出要求，工作人員應當及時進行防脫加固處理，進一步提升管道抗水流沖擊能力。

4結束語

綜上所述，高層建筑給排水設計主要包含給水系統、排水系統、消防系統和雨水收集系統等多種項目的設計。不同用途的高層建筑對供水、排水、消防系統的功能有著不同的要求。設計者必須根據高層建筑的不同用途先收集原始資料，再開展針對性設計。根據用水性質和特點，分區進行給排水和消防設計。重點把握生活給水、熱水給水、消防給水、生活排水和室外排水系統的設計要點，注重系統的防腐、穩定和安全。

作者：張學智 單位：北京方州基業建筑規劃設計有限公司甘肅分公司

高層建筑給排水設計篇3

１工程概況

本研究提到的工程位于南方某城市，總建筑面積１２６５４ｍ２，容積率４５，綠地率３５％，為高層建筑項目，主要包括主塔樓建筑、裙房建筑等，塔樓為３８層辦公樓，建筑高度１５３５ｍ；裙樓為６層辦公樓，建筑高度４３７５ｍ，辦公人數３０００人左右；地下室共三層，主要用于地下車庫及設備用房；地下建筑深度１３８ｍ。本項目地場屬ＩＩ類，地震防烈度７度；無斷裂構造痕跡及其它不良地質現象。本項目周邊已設市政道路，且已按雨、污分流鋪設排水管道，本項目雨、污就近接入市政排水管網，項目周邊無再生水等非傳統水源管網。本項目周邊無中水管網，采用中水回用系統只能利用廢水，該項目屬于公共建筑，廢水用水量較低，中水水源穩定性差，回收污廢水時可能會出現水質不達標的問題，且對污水處理工藝要求較高。本工程地處南方某城市，雨水資源相對比較豐富，故本項目設計采用雨水回用系統。

２生活給水系統設計

２.１水量計算

本項目水源來源于市政自來水，市政給水管引入一條ＤＮ２００給水管，市政管網供水壓力為０３Ｍｐａ；本項目主要生活用水包括辦公用水、空調補水、游泳池補水、游泳池淋浴水、食堂用水、車庫沖洗、綠化用水等等。經過計算可知，本項目中辦公用水定額為每人每天每小時６０Ｌ，用水時間１０ｈ，最大時用水量為３６ｍ３／ｈ，每天辦公用水量為１８０ｍ３；空調補水每天每小時３０ｍ３，用水時間１０ｈ，最大時用水量為每小時３０ｍ３，每日空調補水用量為３００ｍ３；游泳池補給水每天用水定額為１２０ｍ３，最大時用水時為每小時１２ｍ３；游泳池淋浴每人每天每小時６０Ｌ，用水時間１０ｈ，最大用水量為每小時６ｍ３；食堂定額為每人每天每小時１５Ｌ，最大時用水量為每小時１０ｍ３，每日用水量為３０ｍ３；車庫沖洗、綠化等每日用水量為３４５ｍ３，最大時用水量為１１５ｍ３／ｈ；不可預見系數１１０，最大時用水時取１０５ｍ３／ｈ，每日用水量為７０ｍ３。本項目最大時用水量合計為每小時１１６ｍ３，最高日用水量為７６５ｍ３。

２.２分區及供水方式

本項目中接入的市政供水管網壓力為０３Ｍｐａ，不過市政給水管道還有待完善，管網末端壓力不穩定的情況時有發生，因此針對地上一至三層用戶采用加壓供水的方法，負三層及負一層采用直接供水的方法，以保證供水質量。根據建筑的實際情況對給水系統進行分區，工分為直接供水區、低區、中區、高區等個區，其中地下－３層至－１層為直接供水區，１～７層為低區，８～２２層為中區，其中８～１４層經減壓供水，２３～３８為高區，針對供水壓力大于０４５Ｍｐａ的區域設置減壓閥進行減壓，控制每個出水點水壓不超過０４５Ｍｐａ。每區設置一套變頻供水設備，根據管網水力計算泵房供水設備泵型，采用變頻給水設備作為生活用水加壓設備，保證水泵運行的高效性。給水管材采用內壁光滑、阻力小的材料，可適當擴大管徑，減少管道阻力損失，提高水泵揚程。負三層設置獨立的、與結構底板完全脫開的生活貯水池，為保證生活用水的衛生要求，在貯水池內設置二氧化氯消毒設備；采用變頻調速泵設備無需設置天面生活水池，避免二次污染。生活給水系統室外埋地管道管材公稱直徑１００以上的不銹鋼管，并采用卡箍連接；原則上管材以公稱直徑小于５０時給水管道上的閥門采用截止閥，大于５０時采用閘閥或蝶閥，不過本項目中管段上需雙向水流時需采用閘閥或蝶閥，各種排空泄水閥也采用閘閥或蝶閥，如管道安裝空間小則選擇蝶閥［１］。

２.３供水方式選擇

一般情況下高層建筑的供水方式包括以下幾種。１）高水位水箱供水，高水位水箱供水系統分為并聯供水、通訊供水、減壓水箱供水及減壓閥供水，無論哪種供水系統水箱供水都包括泵、水箱兩個部分。高水位水箱供水系統的優勢在于水壓穩定，啟動時間短，工作效率高，設備及運行成本更低，供水質量更穩定。不過高水位水箱供水系統也存在不足，比如水位高水箱大，增加了基礎設施的投資成本，且水質易被污染，水箱進水后易出現振動與噪音。本項目中設置大量的通訊設備，設備層面積緊張，塔樓設置有機房、衛星天線、通信設備機房等區域，高水位水箱需要一定的占地面積，因此本項目不適用。２）氣壓罐供水，氣壓罐供水系統包括密封罐與離心泵兩大部分，其中密封罐多為鋼質，供水時水槽內空氣壓縮可起到調節水量的作用，水槽內按一定幾何高度輸送水壓，軟啟動順序啟動，可實現無塔供水。氣壓罐供水系統的主要優勢在于水箱無需設置壓力，大大降低了水箱負荷，保證供水質量，且基本投資相對較低，通常應用于集中式、自動化管理。不過氣壓罐給排水也存一定不足，包括水量小，而氣壓罐采用壓力波動運行，運行效率受到影響；供水壓力穩定性差，易導致供排水質量不穩定；此外，氣壓罐儲氣罐中的有效容積相對較少，無法保證其供水可靠性。由上文可知，本項目最大時用水量達到１２１ｍ３／ｈ，日用水量達到每天７８０ｍ３，供水規模相對較大，因此也不適用氣壓供水。３）變頻調速供水系統，變頻泵是指改變頻率及壓力控制電機的轉速，對供水系統的水壓、流量進行調節，管網實際水壓低于設定水壓時，變頻調速器會按照順序循環軟啟動對應的水泵，保證水壓恒定；反之管網水壓高于設定水壓時變頻調速器反順序切掉對應水泵電機，根據實際用水量變化調節電機轉速，保證供水質量的穩定性、可靠性，且能夠延長運行時間，使用方便。雖然變頻泵無水箱供水系統成本相對較高，且環境溫度、濕度、粉塵等會影響到變頻器的工作環境，外部電池也會影響變頻器的工作性能，但是其供水壓力穩定，有效節能，多臺泵組循環軟啟動可減少沖擊，消除水錘，無需高位水箱、水塔等，避免二次污染；可編程控制、全自動運行，操作維護更加便捷，結構緊湊、占地小、投資少，因此本項目中采用變頻調速供水方式。４）減壓分區供水系統，減壓分區供水系統中，每個水箱安裝于不同的區域，采用減壓閥或者減壓罐降低各區域的水壓，將水直接輸送至上部水箱。上層儲罐供應至下層儲罐，上下兩層儲罐之間安裝減壓閥，供水至下層儲罐時直接進入下一管道供水系統即可。在本項目中結合實際情況采用分區供水系統與變頻調速供水相結合的方式［２］。

２.４直飲水管道系統

項目設置直飲水系統，直飲水處理機房設置于地下三層，自來水注入原水箱后，經過機械過濾器，再經過活性炭進行二次過濾，經過軟化器進行軟化，經過鹽桶、保安過濾器后再進入反滲透環節，完成反滲透后進入中間水箱、中間水泵，再次進行反滲透后進行三次精濾，精濾完成后進行消毒，最后進行純水箱，由水泵傳輸至用戶。主樓、裙樓均設置直飲水點，采用變頻供水、立管全循環方式，不另設循環泵也可保證工作時間內四個區域均能夠有一臺水泵保持正常運行，為保證直飲水的衛生、健康，直飲水管道選擇不銹鋼管。由于本項目直飲水處理機房位于負三層，因此各分區最低飲水嘴處靜水壓力要控制在０４Ｍｐａ以下，如某些區域靜水壓力過大，需設置可調式減壓閥，保證供水點的壓力穩定。

３生活排水系統設計

３.１生活排水系統基本要求

本項目層數高、功能多樣，排水量相對較大，排水系統采用雨、污分流，室內排水采用廢、污分流，糞便污水經過化糞池處理后排入市政管網，負１～３層衛生間采用真空排水系統，地上部分衛生間采用同層排水系統，衛生間立管與污水立管共用通氣立管。生活排水系統的主要組成部分包括地下、地下大部分，其中地下部分包括地下室衛生間、地下機房、消防電梯坑、地下車庫地面等，地上部分包括地上建筑衛生間、空調機房、管井、衛生間廢水、餐飲廚房廢水等等，其中地下衛生間、地漏、洗臉盆排水排至集水井，糞便污水采用真空排水系統；地下機房、消防電梯坑、地下車庫地面污水匯集至附近集水坑，再經潛污泵提升至市政污水管道。地上衛生間糞便污水排放至室外化糞池，空調機房、管井、衛生間面盆、地漏等污水排放至室外房水管網；餐飲廚房廢水排放至獨立管道內，經氣浮隔油隔渣后由隔油池排放至市政污水管網［３］。

３.２地下層排水系統

地下層排水系統向室外排水管網排放污水時主要利用提升系統來實現，常用的污水提升系統包括兩種。一種是傳統的排水系統，即通過一般的重力排水匯集至集水井，集水井水位達到一定高度時排污系統會將其提升至室外排水管網。排污泵放置于集水井內為濕式提升系統，排污泵與集水井分離為干式提升系統，干式系統的占地面積更大，但排污泵發生故障、集水井出現堵塞等問題時，維修更加方便；濕式系統戰地面積小，節省了使用空間，但如果排污泵發生故障需要將水泵抽出檢修，因此后續維修難度較大。在我國大部分建筑采用的都是傳統排水系統，其技術成熟、設計運行方便，不過傳統排水系統集水井處于開放狀態，污水異味溢出易污染環境，影響居民的生活居住體驗。另一種則是真空排水系統，與傳統排水系統相比，真空排水系統完全密封，不存在污水異味及溢出的問題，對環境的影響更小；傳統排水系統利用重力流排放，管道設置只能下降坡度，衛生間要做沉箱，每個衛生間都要設置集水井，而真空排水系統敷設管道時無坡度要求，施工更靈活，管道管徑小、埋深淺，施工更便利。且真空排水采用先進的電子檢測系統，一旦發生故障系統可自動隔離故障部分，不會影響系統其它模塊正常運行；此外，傳統排水系統采用普通坐便器，每次沖水用水量達６Ｌ，而真空坐便器僅需１Ｌ水量即可，因此真空排水系統性能遠遠優于傳１６工作探索統排水系統。真空排水系統包括真空泵站、真空坐便器、控制裝置、序批處理裝置等等，其排水流程如下圖１所示。系統中真空泵站包括真空泵、真空收集器、排水泵三個部分，系統通過真空泵維持管道內氣壓差，衛生間污水由真空管傳輸至真空收集器，當真空收集器中水位達到系統設置界線后，排水泵啟動提升污水，將其排放至市政污水管網。真空坐便器是與真空排水系統配套的衛生器具，其內置氣動真空控制閥，可保證衛生器具處于真空狀態。真空系統中的控制裝置通過液位傳感器對真空閥進行自動控制，其與排水衛生器具連接，真空閥閉合時污水存儲于小集水槽，開啟真空閥后氣壓差會將污水吸到真空收集器中。真空閥的開閉由序批處理裝置控制，真空管中的污水達到一定水位時，液位傳感器向序批處理裝置傳達指令，真空閥開啟，避免真空管內積水過多。相比傳統排水系統，真空排水最大的不足在于其成本相對較高，本項目屬于一類建筑，建設單位在分析系統成本與實用性后同意污水提升采用真空排水系統。實際應用中大便器采用普通排水器具，每個大便器設置一個真空污水提升器；洗手盆采用真空廢水提升器收集其排放的污水，保證廢水與污水進入真空系統前嚴格分開，避免便器管路向廢水管路傳導異味而影響環境［４］。

３.３地上層衛生間排水系統

地上層衛生間排水有兩種方式，一種是隔層排水，即排水橫管貫穿該層樓板伸到下層用戶的天花板上，再接入排水立管，其對結構要求比較簡單，隔層排水所用的潔具種類較多，排水管坡度大可以減少管道堵塞的問題等。不過隔層排水需穿越樓板敷設排水支管，樓板預留孔會限制衛生器具的布置，排水時噪音大，一旦發生滲漏會干擾下層用戶等。另外一種是同層排水，即排水橫管敷設于本樓層，只有排水立管穿越樓板，同層排水又包括沉箱式同層排水與隱蔽式同層排水兩種，其中沉箱式同層排水是指將降低衛生間樓板，衛生器具排水橫支管敷設于下降的樓板上，再與排水立管連接，這種排水方式可最大程度上減少水管滲漏的問題，且排水時噪音小，不會干擾下層用戶，可自由布置衛生器具及管道，不過對衛生間沉箱位置防水處理要求較高，建筑結構必須配合同層排水支管，結構降低的高度會對衛生潔具的布置產生一定的限制，且排水管道是固定的，后期維修存在一定難度。隱蔽式同層的排水是將排水橫管敷設于本層假墻內，衛生器具為掛壁式，不僅可以節省地面空間，且能夠消除衛生死角，墻前安裝便于二次裝修，假墻還能隔間；水箱設計獨特，管道內壁光滑，節水效果好，布局靈活、個性化，管道走向可調整。不過作為一種新型的排水方式，其器具、管材都采用了新型技術，成本相對較高，且對施工技術要求較高。本項目屬于一類建筑，選擇沉箱式同層排水技術，保證排水通暢，減少滲漏，相對于隱蔽式同層排水技術而言，其技術成熟、風險較小［５］。

４消防給排水系統設計

本項目所處位置自來水供應充足，室外消火栓利用建筑周邊給水管網即可，間隔１００ｍ左右設置一個室外消火栓。室內采用并聯分區直接加壓消火栓給水系統，消火栓設計流量在４０Ｌ／ｈ，火災延續時間３ｈ，水槍口徑１９，充實水柱１３ｍ以上，立管頂部連通，水泵至水平環管設兩條輸水管，保證建筑任何一點均能夠同時到達兩股水柱，各消防栓箱配置水槍、２５ｍ龍帶、碎玻按鈕、警鈴、指示燈、消防軟管轉盤等基礎設施。由于該建筑高度大于１００ｍ，為避免壓力過高，采用并聯分區的方式進行供水，其中－３～７層為低區，８～２２層為中區，２３～３８層為高區，各區水壓均采用減壓穩壓消火栓，避免水壓大于０５ＭＰａ。消防電梯井、消防水泵房設置消防排水設施，集水井容積設計２５ｍ３，潛水泵排水能力為每秒１０Ｌ［６－７］。

５結語

總之，高層建筑的給排水系統設計要充分結合建筑的用水特點，在保證安全性的基礎上考慮系統設計的經濟性、穩定性，不斷優化給排水系統設計方案，盡量應用新型技術提高建筑給排水系統的節能性，保證建筑項目的經濟效益、環境效益及社會效益。

作者：宋新梅 單位：新疆建設職業技術學院