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摘要：高层建筑独有的特性,使得对建筑给排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求.本文从我国高层建筑给排水的特点出发，从生活给水，生活热水、消防栓给水、排水四个方面对建筑工程给排水设计进行了分析。
关键词：给排水设计 高层建筑 管道敷设
中图分类号：[TU208.3]
1 高层建筑给水排水工程的设计要求
由于高层建筑具有层数多高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此。对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点。
1.1 高层建筑给水热水消防系统静水压力大。如果只采用一个区供水，不仅影响使用。而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。
1.2 高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大．而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比底层建筑的高。由于目前我国消防设备能力有限。扑救高层建筑火灾的难度较大。所以高层建筑的消防系统应立足于自救。
1.3 高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力。稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料。并采用柔性接口。
1.4 高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，瞬间的给水量和排水量大．一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此。高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。
1.5 高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪音的技术措施。
2 高层建筑给水排水设计
2.1 生活给水系统
由于高层建筑物总高度较大，仅靠室外管网的供水压力，通常无法满足较高层用水点的水压要求，工程中一般采用增压设备辅助供水，以产生更大的水压，如果给水系统不进行竖向分区，则底层卫生器具将承受较大的静水压力，从而带来一系列的问题。因此，对高建筑应实行分区供水，保证给水系统的顺利进行。在给水方式上、各个地方应该根据自已地区的实际情况和不同要求选择适合的给水方式，通常包括高位水箱给水、气压罐给水、变频泵无箱给水、减压分区给水等几种方式。
2.2 污废水排放系统设计
室内的污废水管道采用雨水和污、废水分流，污水和废分流设计，污、废水排放系统设置共享通气立管,室外的污废水管道采用合流设计,排入市政污水管网.。
地库停车场的废不由排水沟收集排入车库集水坑，再经潜水排污泵提升至室外污水管网。考虑停车库没有洗车库，故不令设集中的隔油处理。废水集水井内均设两台潜水排污泵，均为一用一备设置，主泵可以由控制箱随机启动，在紧急情况下可以通过水信控制的模式启动备用泵，达到更为安全的目的。水泵可现场物动控制或通过控制实现自动控制（停泵水位、第一台水泵启动水位、启动备用水泵和报警水位等）。
2.3 消火栓灭火系统
依据各建筑类别及《高层民用建筑设计防火规范》《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》，住宅为一类高层普通住宅，同一时间按一个着火点进行消防设防，建筑高度大于50m，室内消火栓用水量为20L／s，室外消防用水量为1L／s，火灾延续时间2h；地下车库室内消火栓用水量为10L／s，室外消防用水量为20 L／s，火灾延续时间为2h。
3 关于水表设置
长期以来，我国住宅水表均设于室内厨房或卫生间等用水集中处，对于用水点较多且分散的住宅，有时甚至一户内设多个水表。近年来，水表设于户内而引发的诸多问题日益引起人们的重视。由于这些问题的产生，水表出产已成为必然的选择。住宅建筑一般装设分户水表，分户水表或分户水表的数字显示应设在户外较宜。水表分户一般有以下几种方式：
3.1 分户水表集中设于屋顶（水箱供水）或底层空间内（变频供水）。这种方式常用于多层单元式住宅中。一般一个单元梯位水表设一个水表井（箱），分户水管沿室内管井或建筑外墙引入户内。其优点为；抄表方便，抄表人员劳动强度低，可以杜绝用户的输水行为。缺点是：管材耗量大，管道水头损失大，需占用较大空间的管道井，如设于外墙则易影响建筑外观，分户支管不易检修。
3.2 水表设于楼梯休息平台处。给水立管设于平台处，每户设一水表箱；将水表箱嵌入休息平台两侧墙体中。其优点为：分户支管短，较节约管材，管道水头损失也较小，缺点是：水表分散设置，抄表人员劳动强度较大；通常室内消火栓箱也明设于休息平台处，因而使本来就拥挤的休息平台更为局促，给住户通行带来不便。
3.3 水表每层集中设于水表间内，分户水表整齐靠于墙面。其优点：分户支管短，较节约管材，管道水头损失也较小，缺点是：分户管道必须沿公共走道楼板下引入室内，因而走道内要求设吊顶。
以上几种水表分户方式，各有其优缺点，具体在工程实际设计中采用何种方式，应由设计入员根据住宅的性质、档次及当地行业管理部门的要求确定。
4 排水管道敷设及材质选用
4.1 卫生间排水管道设置
为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间，排水管道的敷设一般采用以下几种方式：
卫生间地面楼板下沉，污水横管设于下沉室内。这种方式对排水管道的施工较为方便，但检修管道则十分不易。在实际工程使用过程中，经常发生下层住户靠卫生间处楼板及侧墙发生渗漏现象。由于无法查找出漏水的原因，上层住户只能将整个卫生间地面凿开重新翻修，凿开后才发现下沉室内积满水，积水经侧墙渗入下层。分析产生积水的主要原因有：卫生间地面防水未处理好，地面水渗透入下沉室；部分给排水管道漏水进入下沉室。针对以上原因采取的措施有：严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理；卫生间内所有给排水管道应经严格试压住水试验后方可暗封管道，建议在下沉室侧面设置侧排地漏，以排除可能出现的积水。
采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。采用这种方法，可避免出现下沉式积水的状况，但应注意几点：首先，尽可能将洁具特别是座便器设于靠外墙处；其次应与建筑专业密切配合。由于排水横管及立管均设于外墙，不可避免影响到建筑外观，因而在建筑方案设计阶段，给排水专业人员就应介入，将卫生间布置于建筑凹槽处，尽量降低对建筑立面的负面影响。
在北方严寒和寒冷地区的气候条件下，住宅厨房、卫生间的排水立管应分别设置。加侧排地漏,北方地区因安装困难可适当加大管井，排水管道不得穿越卧室，排水立管采用普通塑料排水管时，不应布置在靠近与卧室相邻的内墙；当必须靠近与卧室相邻的内墙时，应采用橡胶密封圈柔性接口机制的排水铸铁管、双臂芯层发泡塑料排水管、内螺旋消音塑料排水管等有消声措施的管材。
4.2 排水管道的材质选用
根据建设部的规定，目前新建多层住宅均使用UPVC塑料排水管，室内UPVC排水管的类型有普通UPVC实壁管、UPVC芯层发泡管（PSP管）、UPVC螺旋消音管三种。普通UPVC实壁管噪音较大，而同等壁厚的UPVC芯层发泡排水管比UPVC实壁管重量轻约20%-30%左右，同时它又具有隔热隔音的效果，特别适合于建筑排水，可显著地降低流水噪音，大有取代UPVC实壁排水管的趋势。UPVC螺旋消音管不仅可以降低噪音，而且與其它同管径排水管相比排水能力大大提高。不仅可作为高层建筑的排水管，而且还不用设专用通气立管。因此，要根据安全、经济、环境等因素综合考虑，合理选择排水管。
总之，在高层建筑给排水设计中如何做到合理、经济、实用仍将是每个设计人员共同探讨的一个主题。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：给排水设计 高层建筑 管道敷设
中图分类号：[TU208.3]
1 高层建筑给水排水工程的设计要求
由于高层建筑具有层数多高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此。对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点。
1.1 高层建筑给水热水消防系统静水压力大。如果只采用一个区供水，不仅影响使用。而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。
1.2 高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大．而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比底层建筑的高。由于目前我国消防设备能力有限。扑救高层建筑火灾的难度较大。所以高层建筑的消防系统应立足于自救。
1.3 高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力。稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料。并采用柔性接口。
1.4 高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，瞬间的给水量和排水量大．一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此。高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。
1.5 高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪音的技术措施。
2 高层建筑给水排水设计
2.1 生活给水系统
由于高层建筑物总高度较大，仅靠室外管网的供水压力，通常无法满足较高层用水点的水压要求，工程中一般采用增压设备辅助供水，以产生更大的水压，如果给水系统不进行竖向分区，则底层卫生器具将承受较大的静水压力，从而带来一系列的问题。因此，对高建筑应实行分区供水，保证给水系统的顺利进行。在给水方式上、各个地方应该根据自已地区的实际情况和不同要求选择适合的给水方式，通常包括高位水箱给水、气压罐给水、变频泵无箱给水、减压分区给水等几种方式。
2.2 污废水排放系统设计
室内的污废水管道采用雨水和污、废水分流，污水和废分流设计，污、废水排放系统设置共享通气立管,室外的污废水管道采用合流设计,排入市政污水管网.。
地库停车场的废不由排水沟收集排入车库集水坑，再经潜水排污泵提升至室外污水管网。考虑停车库没有洗车库，故不令设集中的隔油处理。废水集水井内均设两台潜水排污泵，均为一用一备设置，主泵可以由控制箱随机启动，在紧急情况下可以通过水信控制的模式启动备用泵，达到更为安全的目的。水泵可现场物动控制或通过控制实现自动控制（停泵水位、第一台水泵启动水位、启动备用水泵和报警水位等）。
2.3 消火栓灭火系统
依据各建筑类别及《高层民用建筑设计防火规范》《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》，住宅为一类高层普通住宅，同一时间按一个着火点进行消防设防，建筑高度大于50m，室内消火栓用水量为20L／s，室外消防用水量为1L／s，火灾延续时间2h；地下车库室内消火栓用水量为10L／s，室外消防用水量为20 L／s，火灾延续时间为2h。
3 关于水表设置
长期以来，我国住宅水表均设于室内厨房或卫生间等用水集中处，对于用水点较多且分散的住宅，有时甚至一户内设多个水表。近年来，水表设于户内而引发的诸多问题日益引起人们的重视。由于这些问题的产生，水表出产已成为必然的选择。住宅建筑一般装设分户水表，分户水表或分户水表的数字显示应设在户外较宜。水表分户一般有以下几种方式：
3.1 分户水表集中设于屋顶（水箱供水）或底层空间内（变频供水）。这种方式常用于多层单元式住宅中。一般一个单元梯位水表设一个水表井（箱），分户水管沿室内管井或建筑外墙引入户内。其优点为；抄表方便，抄表人员劳动强度低，可以杜绝用户的输水行为。缺点是：管材耗量大，管道水头损失大，需占用较大空间的管道井，如设于外墙则易影响建筑外观，分户支管不易检修。
3.2 水表设于楼梯休息平台处。给水立管设于平台处，每户设一水表箱；将水表箱嵌入休息平台两侧墙体中。其优点为：分户支管短，较节约管材，管道水头损失也较小，缺点是：水表分散设置，抄表人员劳动强度较大；通常室内消火栓箱也明设于休息平台处，因而使本来就拥挤的休息平台更为局促，给住户通行带来不便。
3.3 水表每层集中设于水表间内，分户水表整齐靠于墙面。其优点：分户支管短，较节约管材，管道水头损失也较小，缺点是：分户管道必须沿公共走道楼板下引入室内，因而走道内要求设吊顶。
以上几种水表分户方式，各有其优缺点，具体在工程实际设计中采用何种方式，应由设计入员根据住宅的性质、档次及当地行业管理部门的要求确定。
4 排水管道敷设及材质选用
4.1 卫生间排水管道设置
为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间，排水管道的敷设一般采用以下几种方式：
卫生间地面楼板下沉，污水横管设于下沉室内。这种方式对排水管道的施工较为方便，但检修管道则十分不易。在实际工程使用过程中，经常发生下层住户靠卫生间处楼板及侧墙发生渗漏现象。由于无法查找出漏水的原因，上层住户只能将整个卫生间地面凿开重新翻修，凿开后才发现下沉室内积满水，积水经侧墙渗入下层。分析产生积水的主要原因有：卫生间地面防水未处理好，地面水渗透入下沉室；部分给排水管道漏水进入下沉室。针对以上原因采取的措施有：严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理；卫生间内所有给排水管道应经严格试压住水试验后方可暗封管道，建议在下沉室侧面设置侧排地漏，以排除可能出现的积水。
采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。采用这种方法，可避免出现下沉式积水的状况，但应注意几点：首先，尽可能将洁具特别是座便器设于靠外墙处；其次应与建筑专业密切配合。由于排水横管及立管均设于外墙，不可避免影响到建筑外观，因而在建筑方案设计阶段，给排水专业人员就应介入，将卫生间布置于建筑凹槽处，尽量降低对建筑立面的负面影响。
在北方严寒和寒冷地区的气候条件下，住宅厨房、卫生间的排水立管应分别设置。加侧排地漏,北方地区因安装困难可适当加大管井，排水管道不得穿越卧室，排水立管采用普通塑料排水管时，不应布置在靠近与卧室相邻的内墙；当必须靠近与卧室相邻的内墙时，应采用橡胶密封圈柔性接口机制的排水铸铁管、双臂芯层发泡塑料排水管、内螺旋消音塑料排水管等有消声措施的管材。
4.2 排水管道的材质选用
根据建设部的规定，目前新建多层住宅均使用UPVC塑料排水管，室内UPVC排水管的类型有普通UPVC实壁管、UPVC芯层发泡管（PSP管）、UPVC螺旋消音管三种。普通UPVC实壁管噪音较大，而同等壁厚的UPVC芯层发泡排水管比UPVC实壁管重量轻约20%-30%左右，同时它又具有隔热隔音的效果，特别适合于建筑排水，可显著地降低流水噪音，大有取代UPVC实壁排水管的趋势。UPVC螺旋消音管不仅可以降低噪音，而且與其它同管径排水管相比排水能力大大提高。不仅可作为高层建筑的排水管，而且还不用设专用通气立管。因此，要根据安全、经济、环境等因素综合考虑，合理选择排水管。
总之，在高层建筑给排水设计中如何做到合理、经济、实用仍将是每个设计人员共同探讨的一个主题。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。