高层建筑给排水工程优化设计探讨

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  摘要:如今,高层建筑的高度和层数都比以前有了较大的提高,这对高层建筑给排水工程的质量提出了更高的要求。高层建筑给排水系统的施工必须严格使用优质材料,采用合理的高层建筑设计理念和准确的设计方案,确保给排水系统的设计能很好地满足高层建筑的功能和使用需求。
  关键词:高层建筑;给排水工程;优化设计
  1高层建筑给排水工程特点
  高层建筑给排水工程具有一定的特殊性。由于其层数多、高度高,给排水设计和施工难度大。设计人员应充分考虑施工过程中可能遇到的问题,坚持可持续发展的理念和以人为本,不以破坏建筑质量和安全性能为前提,严格按照规章制度和施工操作要求,采用先进的节能材料和节能技术,提高高层建筑给排水工程的低碳环保特性。高层建筑给排水工程的复杂性主要体现在以下三个方面。
  1)高层建筑人口密度高,用水量大且频繁。一旦给排水系统在运行过程中发生设备故障,就会严重影响居民的正常用水,甚至造成经济损失。因此,在保证给排水系统正常运行的基础上,高层建筑给排水工程设计也进行了系统分区设计,科学划分高层建筑给排水系统,确保各分区独立运行,确保断层区的水安全。这样,即使一个地区的给排水系统出现问题,其他系统也不会受到影响,并为问题地区提供临时给排水服务。
  2)在高层建筑给排水设计中,应合理分配系统给排水管网的连接材料及其走向,同时应根据不同的环境条件作不同的考虑。由于我国高层建筑的位移较大,高層建筑给排水管道的设计必须尽量采用强度较高的软连接材料。
  3)高层建筑的内部是一个相对封闭的空间。一旦楼内有火灾危险,楼内人员很难逃生。因此,高层建筑给排水工程也是保证建筑消防安全的重要设施。科学的给排水管道分区设计,可以提高给排水工程的稳定性和消防系统的科学性,从而保证高层建筑的防火能力,提高居民的安全。
  2高层建筑给排水设计要点
  与多层建筑相比,高层建筑给排水工程的计算方法和基本理论在许多方面是相同的。但是,由于高层建筑高度大、层数多、结构复杂、建筑功能广等特点,高层建筑给排水工程不仅在技术上有广度,而且在深度上也有一定的局限性,建立和完善经济合理的给排水系统,妥善解决排水管道的通风问题,是保证维护管理方便、排水畅通、供水安全可靠的基础。
  2.1给水系统的设计
  高层建筑给排水系统设计应为每栋建筑设计一套独立的给水系统,并通过蓄水池供水→水泵→水箱→减压阀→水点。这是一种更加节能、省地、方便管理的高层建筑给水方案。既可以解决城市基础设施跟不上高层建筑发展速度的问题,又可以防止对城市供水管网的影响;满足《高层民用建筑设计防火规范》对消防初期蓄水的要求。同时,多栋建筑可共用水库,水库位于地下车库内。单体建筑采用独立水泵,具有灵活、独立、管理方便、销售好等优点。而水箱供水是解决高层建筑给水系统节能问题的有效途径。
  在没有自闭阀供水系统的情况下,在供水管道顶部设置一些自闭阀可以达到控制水流量的目的,但对空气流量的控制并不能达到很好的效果。这样,当供水系统被切断时,大量空气将聚集在供水管道中。当供水系统重新供水时,供水管中的气流会被挤压到供水管的顶部,从而形成压缩空气聚集区。此时,如果人为打开自闭阀的开关,供水管内的气流会因其强大的压力随水流喷出,最终可能导致人员伤亡或设备损坏的严重后果。因此,在日常设计中应增加一些单体建筑室外阀门的控制设置,同时,在设计中还应在立管底部增加一些供水阀门,必要时,底部人员可直接关闭供水主阀,以减少污染物的排放,因此,这些问题将在一定程度上得到极大的缓解。
  2.2排水管和地漏的设计
  在厨房里,水平排水支管可以连接到本层地板上的垂直排水管上。具体做法是厨房地漏选择侧墙式敷设或取消地漏,洗菜池的S型存水弯也安装在地面上,使整个厨房的排水支管不会落在较低的楼层空间上,这样既可以增加厨房的使用空间,同时也方便了居民的维护。卫生间内水平排水支管敷设在本层。具体措施为:卫生间地面下沉,下沉室内设水平污水管。这种方式施工排水管比较方便,但维修起来非常困难。在实际使用过程中,卫生间附近的地板和下层侧墙经常发生渗漏。由于无法查明漏水原因,上层居民只能将整个卫生间地面凿平进行装修。因此,应严格做好卫生间地面及洗手池周围的防水处理;卫生间内所有给排水管道经过严格的试压、注水试验后,方可密封。建议在水槽侧面设置侧排水沟,以消除可能的积水。
  卫生间应采用后出水口卫生间,同时进行侧排水,淋浴间或浴缸应垫高。各卫生器具的水平排水支管沿卫生间地脚引至外墙,再与垂直排水管连接。采用这种设计和安装时,应注意:卫生洁具,特别是卫生间,必须靠近外墙。另一方面,如果这种住宅的上下楼层不匹配,或者一些客厅、卧室的上部是厨房或卫生间,而厨房或卫生间的下部是露台或阳台,在这种情况下,不允许在下层空间的上部安装水平排水管,同时也不允许降低卫生间的楼层,此时需要对水平排水管的设置进行特殊处理:排水管安装在卫生间的外墙上,采用后出水口卫生间,采用侧墙地漏或墙式出水口排水解决。
  2.3建筑给排水工程UPVC管道消防设计质量通病
  当建筑发生火灾时,如果建筑的设计结构不能有效防止烟气和火焰的蔓延,将给人们的生命财产安全带来极大的危害。然而,无数的工程实践证明,建筑给排水工程管道在火灾发生时往往会成为建筑防火的薄弱环节。可见,当建筑物采用明管且管径较大时(D≥11cm),立管穿楼板时应采取防火措施;当建筑物采用明排水横支管且管径较大时(D≥(11cm),在管孔或管井内与立管连接处,应采取措施防止火灾蔓延;当建筑物的水平主管必须穿过防火墙或防火分区的隔墙时,应在管道穿墙处的两侧采取相同的措施,以防火灾蔓延。另外,UPVC管道采用防火套管或防火圈进行防火措施时,防火套管或防火圈的耐火极限不应小于UPVC管道穿越处建筑构件的耐火极限。   3优化高层建筑给排水工程设计的措施
  3.1优化给排水系统供水的智能管控
  科学技术的进步促进了许多设备和系统的智能化实施。同样,给排水系统通过智能设计,能更好地实现给排水管理,控制建筑用水,避免水资源浪费,智能排水系统能保证生活污水的排放,最终过滤净化废水,废水可以回收利用。因此,加强给排水系统的优化设计,使给排水系统通过记录建筑用水,控制季节、时段的供水量,具有十分重要的意义。例如,通过观察记录,发现建筑用水量夏季多于冬季,晚上比早晚多。因此,智能给排水系统可以增加夏季相对炎热的供水量,减少冬季寒冷的供水;夜间增加供水,白天和早晨后减少供水。从而满足了水资源的需求,避免了水资源的浪费。
  3.2搞好消防节水
  为了保护火灾危险,必须在建筑物内设置消防用水设施。例如,设置消防水箱和水塔。由于消防储备量大,使用寿命长,长期放置,经常出现水质问题。因此,有必要使用消防水井。当消防水箱中的水即将变质时,将其出口并放入生活用水中,然后更换。这不仅合理利用了消防用水,而且避免了因恶化而造成的水资源浪费,从而达到节水的目的。
  3.3建立用水系统
  部分水资源经过一系列处理后,仍能达到一定的水质指标,达到一定的使用标准,成为有效的应用用水。同时,在高层建筑集中的地区,每天都会产生大量生活污水。这些废水产生的时间相同。因此,这些废水水质理想,处理工艺简单,无需过多复杂步骤。治疗效果非常理想。因此,这些水资源将成为水系统的重要水源。
  3.4节能水资源设备的使用
  在高层建筑给排水设计和施工过程中,水资源浪费是工作人员需要考虑的重点,防止和浪费水资源浪费的重要措施是推广和使用节水设备。由于高层建筑卫生间很普遍,但根本没有节水功能,因此相关部门工作人员在高层建筑安装卫生间时,应使用新型节水厕所,这样可以大大减少水资源浪费,节约更多水资源。
  3.5使用变频水泵
  逆变泵的主要特点是节能。此外,该泵的可用转速有很多档位,安全系数大于其他泵。同时,由于高层建筑供水,需要大量的压力才能使水流达到相应的高度。因此,为降低水压,相关人员还需要为整个给排水系统安装泄压设施,使电能应用过多,消耗量增加。采用变频泵,不仅可以节约水箱等设施设备,降低成本,还可以通过调速调节流量,降低能源消耗。此外,变频泵技术也日趋成熟,如果在高层给排水工程中得到广泛应用,将大大节约能源。
  3.6节能型太阳能热水器的使用
  目前,在高层建筑给排水设计方案中,将应用于太阳能热水器,而传统太阳能热水器的工作原理是将太阳能转化为热能,这种装置不仅绿色环保,节约资源,提高能效,同时也给用户带来了极大的便利。为了更好地节约水资源,相关研发部门对热水器进行了改进。改进后的热水器可以利用热泵对水进行加热,吸收空气中的热量,根据制冷放热的原理对冷水进行加热,不仅提高了热效率,而且达到了资源可持续利用的目的。当然,使用热水器的高层建筑很多,但我们不得不承认,热水器的设计存在很多缺陷,给人们带来了很多麻烦。但我相信,在科研人员的不断努力下,太阳能热水器会越来越完善,人们的生活质量和幸福指数也会不断提高。
  结语
  在小高层住宅可持续发展的过程中,给排水工程的重要性日益凸显,而相应的设计方案是提高给排水效率的关键。在实际设计中,需要充分考虑实际情况,确定适应小高层住宅建筑的方式,为住宅建筑的整体质量提供保障。
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