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摘要：高层建筑具有节约城市用地，景观性好，功能齐备等特点。进入21世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展，成为城市现代化的标志。但其设计复杂，施工难度高也一直为人们所关注。本文将深入阐述高层建筑中的给排水系统和消防系统的设计，对普通建筑的给排水系统也具有一定的指导意义。
关键词：高层建筑 、建筑给水 、建筑排水
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
在建筑行业，通常将高于二十高层的建筑物定义为高层建筑。高层建筑的给排水系统有别于普通建筑物，具有水压高、用水量大，用水要求高，消防要求高等特点。因此，为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高给排水设计及施工的技术水平。笔者从设计的角度出发，结合相关规范的规定，从给水系统设计、排水系统设计两个方面探讨了高层建筑给排水的设计要点，以满足建筑物的使用功能。
高层建筑给排水工程设计的特点
高层建筑的结排水系统具备如下特点：给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大；竖向分区多；动力设备多；火灾隐患大；高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。
目前，如何合理地设计给排水及消防系统，是高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计最主要的问题。当前的高层给排水技术总体上日趋成熟，但也存在许多待解决的问题：（1）新型减压、稳压设备的研制与应用；（2）安全可靠经济实用运行管理方便的供水技术的研究与推广应用；（3）低成本高效能新型管道材料的开发与应用；（4）高层建筑消防与自动控制技术；（5）提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施；为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高给排水的技术水平。
高层建筑给水工程设计
1、竖向分区设计
高层建筑由于建筑高度很大，在进行给水系他设计时，首先要考虑的就是竖向分区问题。如果不分区面采用一个系统供水，则建筑底层的配水点所受的压力过大，会产生很多弊端。如水龙头开启时，水流易喷溅，易产生水锤，给水道管及配件易损坏以及产生噪声等。另外分区压力值也要也要选择合理，分区压力值过高，仍会产生以上弊端；分区压力值过低，又会使分区数量增多，增加给水设备，管道的工程造价及维修管理工作等。因此，高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求，管材质量，卫生器具配件所能承受的工作压力，结合建筑层数合理划分。目前，国内外对高层建筑给水系统竖向分区压力值，尚未有统一的规定，但通常都是易各分区最低點的卫生器具配点处的静水压力不大于其工作压力为依据进行分区。
2、给水系统设计
根据市政水压和建筑特点，底层及夹层由市政自来水直接供水：其它楼层采用二次供水，系统分为四区。各分区分别设置变频供水装置，变频机组采用“变频主泵(1台)+工频辆泵(3台)+小型气压”。泵房设不锈钢生活转输水箱一座，池内设不锈钢导流槽和电子水处理仪。系统分区按最低点静水压力值不大于035MPa设计，但是每个分区的下面几层水压仍然会偏高，这时，用水洁具的出水必然大于其额定出水量。这类超压出流一定程度 系统流量的正常分配。同时水压过大，水龙头启闭时易产生噪音、水及管道震动，影响系统各部件使用寿命。因此每个分区的下面三层设管减压阀，阀后压力设定在020MPa。
3、排水系统设计
高层建筑排水系统与多层建筑排水系统相比并无太大差别。对于十二层以下的高层可以同多层一样，对于十二层及以上的高层除了排水立管外，尚需增设专用通气立管。一般来说，通气立管应靠墙设置，排水立管靠外设置以便设置检查口，二者之间采用H管连接以节省空间。排水管材问题：对于排水要求非常高或者建筑高度超过100m的建筑，排水管宜采用机制排水柔性接口铸铁管，不推荐采用UPVC管。
（1）生活排水
生活扫冰包括卫生间排水、厨房排水和洗衣机排水。每户阳台设洗衣机专用地漏，其排水接入小区化粪池之后的生活排水管网，纳入市政污水系统，避免设置在阳台的洗衣机排水混城市雨水系统而污染水体的现象发生。设计采用侧排式地漏、后排式坐便器等排水方式，将排水管道布置在本层，避免上下层厨卫管道占用空间及检修的麻烦。
（2）空调水排放
空调机位统一考虑，统一布置冷凝水排水管，避免冷凝水无序排放以及因冷凝水不制顷利排出而积水，以致蚊蝇滋生。空调冷凝水间接排水接入雨水系统。
（3）消防电梯排水
消防电梯排水集水坑设在消防电梯基坑下，有很多不利因素：电梯并过于潮湿(易引起电气系统受潮而发生故障)，排水管道、阀门及潜污泵安装维修困难，结构专业难于处理且造价增加。所以本设计将此集水坑设于电梯井外，消防排水通过管道排至集水坑。
高层建筑消防水系统的设计方法
1. 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2 根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。
2. 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。
第一、走道喷头的布置。在高层建筑中，为了美观往往设有吊顶，隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方，特别是设置集中空调的高层建筑，结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低，若其吊顶形式为闷顶，则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量（≤8 个）的规定，其次走道内的自喷配水管往往管径较大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜，在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。
第二、 高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。实践证明，设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3Mpa（最不利喷头工作压力按0.05MPa 计），由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa。因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事，应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程，并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。
结束语：
高层建筑的给排水压力都很大，设计时应对给排水的容量、水压做充分的调查、论证。随着高楼层数的增加，人们更应该注意高层建筑给排水的设计，按照规范的设计方法，采用合适的设备，合理安置各种设施的格局，采取相应措施，力求节省空间，节省投资，为人们提供一个良好、舒适、安全的生活环境。
参考文献
[1] GB 50045- 2005, 高层民用建筑设计防火规范.
[2] 牛秀青.高层建筑给排水消防设计探讨[J].城市建设理论研究(电子版). 2012 (1).
关键词：高层建筑 、建筑给水 、建筑排水
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
在建筑行业，通常将高于二十高层的建筑物定义为高层建筑。高层建筑的给排水系统有别于普通建筑物，具有水压高、用水量大，用水要求高，消防要求高等特点。因此，为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高给排水设计及施工的技术水平。笔者从设计的角度出发，结合相关规范的规定，从给水系统设计、排水系统设计两个方面探讨了高层建筑给排水的设计要点，以满足建筑物的使用功能。
高层建筑给排水工程设计的特点
高层建筑的结排水系统具备如下特点：给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大；竖向分区多；动力设备多；火灾隐患大；高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。
目前，如何合理地设计给排水及消防系统，是高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计最主要的问题。当前的高层给排水技术总体上日趋成熟，但也存在许多待解决的问题：（1）新型减压、稳压设备的研制与应用；（2）安全可靠经济实用运行管理方便的供水技术的研究与推广应用；（3）低成本高效能新型管道材料的开发与应用；（4）高层建筑消防与自动控制技术；（5）提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施；为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高给排水的技术水平。
高层建筑给水工程设计
1、竖向分区设计
高层建筑由于建筑高度很大，在进行给水系他设计时，首先要考虑的就是竖向分区问题。如果不分区面采用一个系统供水，则建筑底层的配水点所受的压力过大，会产生很多弊端。如水龙头开启时，水流易喷溅，易产生水锤，给水道管及配件易损坏以及产生噪声等。另外分区压力值也要也要选择合理，分区压力值过高，仍会产生以上弊端；分区压力值过低，又会使分区数量增多，增加给水设备，管道的工程造价及维修管理工作等。因此，高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求，管材质量，卫生器具配件所能承受的工作压力，结合建筑层数合理划分。目前，国内外对高层建筑给水系统竖向分区压力值，尚未有统一的规定，但通常都是易各分区最低點的卫生器具配点处的静水压力不大于其工作压力为依据进行分区。
2、给水系统设计
根据市政水压和建筑特点，底层及夹层由市政自来水直接供水：其它楼层采用二次供水，系统分为四区。各分区分别设置变频供水装置，变频机组采用“变频主泵(1台)+工频辆泵(3台)+小型气压”。泵房设不锈钢生活转输水箱一座，池内设不锈钢导流槽和电子水处理仪。系统分区按最低点静水压力值不大于035MPa设计，但是每个分区的下面几层水压仍然会偏高，这时，用水洁具的出水必然大于其额定出水量。这类超压出流一定程度 系统流量的正常分配。同时水压过大，水龙头启闭时易产生噪音、水及管道震动，影响系统各部件使用寿命。因此每个分区的下面三层设管减压阀，阀后压力设定在020MPa。
3、排水系统设计
高层建筑排水系统与多层建筑排水系统相比并无太大差别。对于十二层以下的高层可以同多层一样，对于十二层及以上的高层除了排水立管外，尚需增设专用通气立管。一般来说，通气立管应靠墙设置，排水立管靠外设置以便设置检查口，二者之间采用H管连接以节省空间。排水管材问题：对于排水要求非常高或者建筑高度超过100m的建筑，排水管宜采用机制排水柔性接口铸铁管，不推荐采用UPVC管。
（1）生活排水
生活扫冰包括卫生间排水、厨房排水和洗衣机排水。每户阳台设洗衣机专用地漏，其排水接入小区化粪池之后的生活排水管网，纳入市政污水系统，避免设置在阳台的洗衣机排水混城市雨水系统而污染水体的现象发生。设计采用侧排式地漏、后排式坐便器等排水方式，将排水管道布置在本层，避免上下层厨卫管道占用空间及检修的麻烦。
（2）空调水排放
空调机位统一考虑，统一布置冷凝水排水管，避免冷凝水无序排放以及因冷凝水不制顷利排出而积水，以致蚊蝇滋生。空调冷凝水间接排水接入雨水系统。
（3）消防电梯排水
消防电梯排水集水坑设在消防电梯基坑下，有很多不利因素：电梯并过于潮湿(易引起电气系统受潮而发生故障)，排水管道、阀门及潜污泵安装维修困难，结构专业难于处理且造价增加。所以本设计将此集水坑设于电梯井外，消防排水通过管道排至集水坑。
高层建筑消防水系统的设计方法
1. 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2 根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。
2. 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。
第一、走道喷头的布置。在高层建筑中，为了美观往往设有吊顶，隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方，特别是设置集中空调的高层建筑，结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低，若其吊顶形式为闷顶，则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量（≤8 个）的规定，其次走道内的自喷配水管往往管径较大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜，在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。
第二、 高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。实践证明，设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3Mpa（最不利喷头工作压力按0.05MPa 计），由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa。因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事，应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程，并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。
结束语：
高层建筑的给排水压力都很大，设计时应对给排水的容量、水压做充分的调查、论证。随着高楼层数的增加，人们更应该注意高层建筑给排水的设计，按照规范的设计方法，采用合适的设备，合理安置各种设施的格局，采取相应措施，力求节省空间，节省投资，为人们提供一个良好、舒适、安全的生活环境。
参考文献
[1] GB 50045- 2005, 高层民用建筑设计防火规范.
[2] 牛秀青.高层建筑给排水消防设计探讨[J].城市建设理论研究(电子版). 2012 (1).