高层设计下的建筑给水排水论文

1生活给水系统
1．1给水分区方式
高层建筑采用的给水方式要符合建筑自身用水特点，对供水分区进行合理选择时，除了考虑用户自身需要以外，还要和其他专业统一技术经济相结合分析，以此选择最合适的给水方案。供水一般分为三个区:分别是高、中、低三个区。高区(19层～32层)，适合高位水箱的给水方式，中区(7层～18层)，采用变频调速供水;低区(1层～6层)，由市政管网直接供水，利用市政供水压力。在节省投资的情况下，高区和中区还可采用恒速泵－屋顶水箱给水方式和变频给水，节能效果也十分显著。
1．2给水管材选用
目前，市场上给水管材种类繁多，质量不一，价格差异较大。使建筑工程设计中对管材的选用产生一定的困难。常用的给水管材分为金属管材、非金属管材和复合管材三种。(1)金属管材:室内给水常用金属管材分为几下几种:薄壁不锈钢、铜管、镀锌钢管等。它的优点为:韧性好，经久耐用，有较好的抗冲击能力，易操作等。缺点:价格偏高，难以成为广泛使用的给水管材，只有一些特殊场合和规格较高的地方才能使用。(2)塑料管材:种类较多并且特性各异，如常用的硬聚氯乙烯(UPVC)管有较高的抗冲击性和耐化学性，质地坚硬，耐腐蚀不结垢，安装方便，价廉;但抗震性较差，在使用过程中会有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送，接头粘合技术要求较高，固化时间较长。而高密度聚乙烯(HDPE)管是目前抗震性最好的管道，韧性好，较好的抗疲劳强度，耐温性能较好，耐冲击强度高，质轻，使用寿命长;但熔接需要电力，机械连接，连接件大。设计中应根据实际工程情况选用。(3)金属与塑料复合管材:一般常用的有涂塑钢管、铝塑复合管等。其优点为:较高的强度，连接方便，抗老化性能好等，是目前市场上使用较多的管材。
1．3加压系统选择
关于给水加压系统的选择共有三种:(1)各级供水均采用水池－水泵－水箱的联合供水方式;(2)各级供水均选用水池(水箱)－变频供水设备－各用水点的供水方式;(3)初级供水采用市政管网－无负压供水设备－各用水点的供水方式，二级供水采用转输水箱－变频供水设备－各用水点的供水方式。
2排水系统
2．1生活排水系统
污水在排水立管中流动，与一般的压力流和重力流不同，是一种极不稳定的气—水两相流。在高层建筑中，由于排水立管长、水量大、流速高，往往会引起管道内的气压极大波动，并且可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气进入室内，污染室内环境。理论和实践都说明:高层建筑排水系统功能的优劣，很大程度上取决于排水管道的通气系统是否合理。因此，在高层建筑中通气系统在排水系统中占有重要地位。一个完善的排水系统，应满足以下各点要求:(1)管道布置合理，水力条件好，能迅速排出污水;(2)尽可能的使排水系统的管道内保持气压稳定，防止水塞的形成和水封被破坏;(3)管道安装牢固，防振，减振和减少噪声;(4)检修方便。
2．2雨水系统
建筑屋面雨水系统可按不同的流态设计:(1)半有压屋面雨水排水系统:主要采用65型号、87型系统雨水斗，管网设计流态是无压流和有压流之间的过渡流态。(2)压力流屋面雨水排水系统，也称为虹吸式雨水系统，采用虹吸式雨水斗，管网设计流态是有压流。(3)重力流屋面雨水排水系统:采用重力流雨水斗，管网设计流态是无压流态，水力计算中忽略水流压力的作用。根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003(2009年版)4．9．10的规定，高层建筑屋面雨水排水管道设计流态宜按重力流设计。由于目前的重力流雨水斗不具备阻隔超流量雨水进入该斗的功能，而且屋面溢流口一般高出屋面十几厘米以上，由溢流口排除超设计重现期雨水的构想在工程设计中难以实现。当超设计重现期雨水进入重力流系统后，系统中的流态会向半有压流或有压流转变，产生明显的正压和负压，造成负压区塑料管被吸瘪，室内检查井冒水，甚至管道系统的破坏。并且由于国标图集常用的65、87型雨水斗会使系统内产生明显压力，采用该雨水斗时应按半有压流系统设计。为此，在多层建筑重力流排水系统宜采用建筑排水塑料管，但在高层建筑重力流排水系统则宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管。另外，若采用压力流排水系统则宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等，其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的静水压。用于压力流排水的塑料管，其管材抗环变形外压力应大于0．15MPa。
3消防给水系统
3．1消防给水系统形式的选择
3．1．1减压给水方式
即设立在屋面水箱和一组消防水泵，水泵的扬程一般100～170mHO左右，通过减压阀减压使高区往低区供水，此种供水方式其优点则是占地面积小，水泵机组少，系统简单，节约造价和施工安装的时间，在高低两区交界的失火时，只需要启动一台水泵即可。但也不乏缺点:电耗较大，但消防输泵不需要经常运转，相比之下还是较为经济的。另一个问题则是水流的水质通过减压阀后要求变得较高，镀锌钢管是消防给水管道经常采用的，但往往因长时间不运行而出现锈蚀的现象，从而产生铁锈，容易堵塞减压阀前的过滤器，严重影响灭火效果。因此考虑到这个方面，采用耐腐蚀的管材和管件及阀门是设计方面要重点注意的。之后还要对日常管理工作进行加强，保证较好的水质。
3．1．2并联分区给水方式
在高位水箱和一组消防水泵分别设立是高区和低区。两个分区各自独立给水，它对水质的要求没有减压阀高，有较好的安全性。地下层集中设置了水泵，方便管理，比减压给水方式耗电少。为增加水箱和水泵的占地面积，在低区多设立一组水泵和分区水箱，但这种方式和减压给水方式进行对比，增加了造价。如果高区和低区交界的任何一层发生火灾，都要启动两组水泵，随之而来的则是增大供电系统容量。而想要减少一组水泵，则要采用多级双出口水泵。
3．1．3串联分区给水方式
串联分区供水方式，各区都设有水泵、水箱，每区水泵从水箱抽水送到上一区的水箱，由无塔供水设备中的水箱向各层供水。水泵和水箱设置在设备层里。优点:各区的水泵扬程和流量稳定，按照实际需要来设计，所以水泵的工作效率高，能耗低;管道的总需求量少，节约投资。缺点:设备层(技术层)的要求高;每区都有水泵、水箱;水泵噪声大。水箱要考虑防汤水，不便于集中管理;下层水箱容积大，结构负荷大。造价高。工作不可靠，上区用水受下区限制。
3．2消防给水系统的防超压措施
在高层建筑中全自动变频调速供水设备被广泛采用，不仅符合消防给水系统，还可以恒压变流量。一般有以下两种措施:1)设置回流泄压装置;在消防水池支管上设置泄压阀，泄压阀会因为管网压力超过设定工作压力一定范围(30%)时而自动打开回流泄压，防止管网超压。2)系统分区时可采用可调式减压阀减压;只要设立一个阀后压力，并利用可调式减压阀来稳定压力，阀后的工作压力不会受阀前任何变化的影响。超压现象也不会在可调式减压阀后面的消防管网出现。
3．3室外消防支援室内消防系统
首先，应注意的是室外消火栓和水泵接合器的设置。有些民用高层建筑没有充分考虑水泵接合器与室外消火栓的连接问题，室外消火栓和水泵接合器的连接可以使消防车从消火栓处方便快速取水。而水泵接合器数量设计要与室外消火栓数量保持一致，室内消火栓的水泵接合器要呈分散状设置。如果室内某一处安装的水泵接合器数量超过两组，应该增加适量的消火栓在室外，使建筑消防要求得到满足。其次，还要对消防电梯前室消火栓的专用性问题给予重视，为消防员提供是消防电梯前室设置消火栓的主要目的，专为开辟通路所用。不能将其计算到消防栓总量当中。
4结束语
综上所述，高层建筑给水排水工程和一般多层住宅有较大的差别，如管材的选用，消防系统设计的不同，这就要求设计人员不仅要了解用户需求，还要符合其规范要求，重视使用效果，提高设计技术。所设计的工程要具有一定的经济性，减少工程投资的同时提高工程质量，使各方满意。