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【摘 要】本文从建筑给水、建筑排水和消防系统等几个方面，对高层建筑的给排水设计进行了探讨。
【关键词】高层建筑；给排水；优化
Discussion on high-rise buildings optimization problems exist to measure the drainage system
Zhao Yang
（Handan Municipal Institute of Architectural Design Handan Hebei 056004）
【Abstract】In this paper， several aspects of building water supply， drainage and fire protection systems， construction of high-rise building water supply and drainage design were discussed.
【Key words】High-rise buildings；Drainage；Optimization
近年来，由于高层建筑的大量建造，对给排水方面也提出了新的要求。本文从建筑给水、建筑排水和消防系统等几个方面，对高层建筑的给排水设计进行了探讨。
1. 建筑给水设计
1.1 给水方式的确定。国内外建筑常用的加压供水设备分为：高位水箱供水、气压水箱供水以及无水箱变频泵供水。这也是国内外高层建筑给水系统中普遍采用的几种形式。对高层建筑进行供水方式选择，也就是确定采用何种加压供水设备，从而确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水系统。高层建筑的加压和供水方式是高层建筑给水的核心，合理地选择供水形式及加压方式对于高层建筑至关重要。
1.2 给水竖向分区。（1）给水分区是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地将其划分为若干个供水区，每个供水区都有完整的给水系统。确定给水竖向分区是高层建筑整个给水系统设计中首要的和基本的环节，呸向分区合理与否，将直接关系到给水系统的运行、使用、维修、管理、投资和节能的情况及效果。（2）若分区过大，会由于下层压力过大，给用户的使用带来许多不利之处，而且管材易损坏，易产生回流污染及水锤和水锤噪声。若分区过小，将增加高层建筑供水分区数，相应增加给水系统管道、设备和土建投资及维护管理工作。
高层建筑高度大，生活用水一般要按照用水点的静水压力0.35～0.45MPa进行竖向分区。工程实践表明，当分区压力过大时，底层水压较大，用水器具容易损坏，且水流流速大，使用不便。一般设计采用用水点的静水压力不大于0.35MPa进行分区。生活用水增压后送到顶层水箱，然后用比例式减压阀向下供水。
1.3 几个有效的细节处理。
1.3.1 自动排气阀的设置。设有延时自闭阀蹲式大便器的楼房给水系统，如学校、旅馆、办公楼等，最好在管系的最高点增设自动排气装置。因为给水用的延时自闭阀能很好地控制水流，但却不能很好地控制气流。当系统停水时，给水管内常积存有大量的空气。系统恢复供水后，管系内空气常会被水流压缩至管系顶部而形成一个压缩空气区。此时有人再按下延时自闭阀的按扭时，则压缩的空气会伴随着水流喷薄而出，常会将便器内的污物吹到地面以上，甚至溅到入厕者的衣物上。在管系的最高点设一个自动排气阀则可有效地解决这一问题。同样的问题也存在在一般的给水立管中，只是存气量的大小问题。在某楼给水系统设计中，笔者在各立管顶部均设置了微量排气阀，有效防止了立管集气。
1.3.2 适当增设单体建筑户外控制阀门。传统的住宅给水设计是在每一根立管的底层出地面处设切断阀门，而户外小区内则是一个建筑楼群组共用一个地下控制阀门。但是立管底部的给水阀门不可少，其目的主要是为了当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可以及时关闭给水总阀，减少排污量，从而有效地阻止“事态的进一步扩大”。而小区内多设阀门的目的则是为了物业管理部门在对楼上某住户的管道进行维修时，能方便地从楼下户外将水源关闭，从而减少对一楼住户的干扰。
1.3.3 关于水表的设置。《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）第3.4.17条规定：“住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外”；对这一规定，该条规范没有任何具体的解释，执行中造成了一些矛盾。解决这个问题的一个很好的方法是把水表集中设于在每层的管道间内，其中分户水表可以非常整齐的靠于墙面。这样的设置形式既突出了水表外形整洁美观，又使得给水管路相对短捷，水流阻力小，维修更换起来十分方便快捷，而且这样设计造价相对较低，与相关专业容易协调一致。
2. 建筑排水设计
建筑排水系统主要包括生活污水、生活废水、屋面及阳台雨水。室内排水系统是采用污水废水分流，还是合流方式，应根据所在城市室外排水制度、地方主管部门的要求、建筑物的标准等因素决定。
2.1 同层排水。
2.1.1 近年来，同层排水作为卫生间排水系统中的一项新技术得到了较多的应用。同层排水是指管道在
本层内敷设，采用1个共用的水封管配件代替诸多的P弯、S弯，一旦发生堵塞，在本层内就能清理、疏通。其优点是保护住宅的私密性，可以相对灵活地设置卫生洁具的摆放位置，能减少噪声，创造相对安静的生活环境。
2.1.2 同层排水设计需要考虑两点：（1）管材材质要有较好的密封性，能够抵抗外力破坏。（2）施工安装需要满足一定的要求，一般采用热熔对焊。在实际工作中应进行技术经济比较，选取性价比最好的管材。
2.2 室内排水系统均应采用污、废分流。由于生活污水特别是大便器排水是在几秒钟内将6L冲洗水量排出，行成瞬时洪峰流态，在排水管道内造成较大的压力波动，尤其是不设专用通气立管的多层建筑，在排水便器前由于抽吸作用在管道内行成负压而破坏卫生器具水封，而在排水便后由于管道内空气受到水流的压缩形成正压使卫生器具水封发生喷溅破坏，从而使排水系统内污蚀气体及微小生物进入室内影响室内环境卫生，而室内采用分流制后，相对来说，洗涤废水排水是属于连续流，排水平稳。污水系统的水封高于50mm且水量较大，不宜由于系统内气压的波动而引起破坏。故建筑物排水系统采用分流制能提高建筑物内卫生标准。 3. 消防系统
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，以及人们对自身生存质量要求的不断提高，在所有住宅中，设计消防系统是非常有必要的。经多方面比较，同行间共认在一、二层设室内消火栓，水源由市政管网提供（各大中城市的市政管网压力保持在0.25～0.3MPa之间），楼顶不设消防水箱，层层设置灭火器。设计参数：消火栓用水量5L/s，单枪流量2.5L/s，同时使用2支水枪，水带长度25米。需要注意的是，设计时必须保证来自不同立管的两股水柱同时到达同一单元内的任何部位。而市政管网完全能够保证灭火时间内的用水流量。有人认为设计室内消火栓既可，不需设置灭火器，但笔者认为室内消火栓的使用要经过一定的培训，而且使用的人员需要一定的体力保证，所以在住宅消防系统中，灭火器的设置还是很有必要的。
3.1 普通消火栓系统。
（1）根据规范的规定，大多数的住宅小区、单体建筑及高层建筑等，均应设消防水池2次加压。从城市规划的角度，宜关注区域集中消防供水系统，即在区域内不设多个消防水池及泵房，只设1个消防水池及加压泵房，来满足区域消防供水的要求。但这里需要注意的是消防水池的设置是否合理。
（2）另外，要求在现场的消火栓箱内安装紧急启动消防泵按钮，按钮一合，消防水泵就立即启动。考虑到减小消防泵的启动负荷，应在出水管路上设计多功能控制阀。水泵起动时能自动打开阀门，停止时能自动关闭阀门，并能有效地防止水锤的危害。应注意高层建筑消火栓压力超压后，要采用减压稳压消火栓。
3.2 自动喷水系统的进化。（1）自动喷水系统正由原来的大水量水喷淋系统向小水量的细水雾系统过渡，而且已经有公司开发出更先进的绿色环保产品，可以完全避免水对电器设备造成的损害。高层建筑采用细水雾系统可以减少水量的储备，大幅度地减少设备面积，并增强对火灾的探测能力。（2）火灾探测器部分将逐步由红外控制取代烟感、温感元件，经电脑逻辑判断是照明还是火焰，并对喷水系统实施开关，使火灾在萌芽状态中即被扑灭，以尽可能减少损失，提高灭火效率。在设计中，可以参考专业公司的相关资料，采用合理的设计，保证灭火系统的效果。
4. 结语
随着科学技术的发展，高层建筑给排水的发展趋势也将更加迅速地向人性化、智能化、环保化的方向发展。建筑给排水看似不复杂，但它与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求。
参考文献
[1] 黄玉萍.建筑给排水质量检查中应注意的问题及处理[J].给水排水，2003，（07）.
[2] 范舍金.建筑给排水设计中常见的违规问题[J].给水排水，2002，（07）.
[3] 赵世明.我国建筑给排水及消防技术中的几个悖论[J].给水排水，2003，（10）.
[4] 成纯赞.建筑给排水工程中若干通病及其防治[J].给水排水，2006，（03）.
[5] 李枝.住宅给排水设计应注意的几个问题[J].给水排水，2004，（12）.
[6] 冯旭东.浅谈上海市建筑给排水设计的一些地方特点[J].给水排水，2004，（09）.
[文章编号]1006-7619（2013）10-18-911
【关键词】高层建筑；给排水；优化
Discussion on high-rise buildings optimization problems exist to measure the drainage system
Zhao Yang
（Handan Municipal Institute of Architectural Design Handan Hebei 056004）
【Abstract】In this paper， several aspects of building water supply， drainage and fire protection systems， construction of high-rise building water supply and drainage design were discussed.
【Key words】High-rise buildings；Drainage；Optimization
近年来，由于高层建筑的大量建造，对给排水方面也提出了新的要求。本文从建筑给水、建筑排水和消防系统等几个方面，对高层建筑的给排水设计进行了探讨。
1. 建筑给水设计
1.1 给水方式的确定。国内外建筑常用的加压供水设备分为：高位水箱供水、气压水箱供水以及无水箱变频泵供水。这也是国内外高层建筑给水系统中普遍采用的几种形式。对高层建筑进行供水方式选择，也就是确定采用何种加压供水设备，从而确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水系统。高层建筑的加压和供水方式是高层建筑给水的核心，合理地选择供水形式及加压方式对于高层建筑至关重要。
1.2 给水竖向分区。（1）给水分区是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地将其划分为若干个供水区，每个供水区都有完整的给水系统。确定给水竖向分区是高层建筑整个给水系统设计中首要的和基本的环节，呸向分区合理与否，将直接关系到给水系统的运行、使用、维修、管理、投资和节能的情况及效果。（2）若分区过大，会由于下层压力过大，给用户的使用带来许多不利之处，而且管材易损坏，易产生回流污染及水锤和水锤噪声。若分区过小，将增加高层建筑供水分区数，相应增加给水系统管道、设备和土建投资及维护管理工作。
高层建筑高度大，生活用水一般要按照用水点的静水压力0.35～0.45MPa进行竖向分区。工程实践表明，当分区压力过大时，底层水压较大，用水器具容易损坏，且水流流速大，使用不便。一般设计采用用水点的静水压力不大于0.35MPa进行分区。生活用水增压后送到顶层水箱，然后用比例式减压阀向下供水。
1.3 几个有效的细节处理。
1.3.1 自动排气阀的设置。设有延时自闭阀蹲式大便器的楼房给水系统，如学校、旅馆、办公楼等，最好在管系的最高点增设自动排气装置。因为给水用的延时自闭阀能很好地控制水流，但却不能很好地控制气流。当系统停水时，给水管内常积存有大量的空气。系统恢复供水后，管系内空气常会被水流压缩至管系顶部而形成一个压缩空气区。此时有人再按下延时自闭阀的按扭时，则压缩的空气会伴随着水流喷薄而出，常会将便器内的污物吹到地面以上，甚至溅到入厕者的衣物上。在管系的最高点设一个自动排气阀则可有效地解决这一问题。同样的问题也存在在一般的给水立管中，只是存气量的大小问题。在某楼给水系统设计中，笔者在各立管顶部均设置了微量排气阀，有效防止了立管集气。
1.3.2 适当增设单体建筑户外控制阀门。传统的住宅给水设计是在每一根立管的底层出地面处设切断阀门，而户外小区内则是一个建筑楼群组共用一个地下控制阀门。但是立管底部的给水阀门不可少，其目的主要是为了当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可以及时关闭给水总阀，减少排污量，从而有效地阻止“事态的进一步扩大”。而小区内多设阀门的目的则是为了物业管理部门在对楼上某住户的管道进行维修时，能方便地从楼下户外将水源关闭，从而减少对一楼住户的干扰。
1.3.3 关于水表的设置。《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）第3.4.17条规定：“住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外”；对这一规定，该条规范没有任何具体的解释，执行中造成了一些矛盾。解决这个问题的一个很好的方法是把水表集中设于在每层的管道间内，其中分户水表可以非常整齐的靠于墙面。这样的设置形式既突出了水表外形整洁美观，又使得给水管路相对短捷，水流阻力小，维修更换起来十分方便快捷，而且这样设计造价相对较低，与相关专业容易协调一致。
2. 建筑排水设计
建筑排水系统主要包括生活污水、生活废水、屋面及阳台雨水。室内排水系统是采用污水废水分流，还是合流方式，应根据所在城市室外排水制度、地方主管部门的要求、建筑物的标准等因素决定。
2.1 同层排水。
2.1.1 近年来，同层排水作为卫生间排水系统中的一项新技术得到了较多的应用。同层排水是指管道在
本层内敷设，采用1个共用的水封管配件代替诸多的P弯、S弯，一旦发生堵塞，在本层内就能清理、疏通。其优点是保护住宅的私密性，可以相对灵活地设置卫生洁具的摆放位置，能减少噪声，创造相对安静的生活环境。
2.1.2 同层排水设计需要考虑两点：（1）管材材质要有较好的密封性，能够抵抗外力破坏。（2）施工安装需要满足一定的要求，一般采用热熔对焊。在实际工作中应进行技术经济比较，选取性价比最好的管材。
2.2 室内排水系统均应采用污、废分流。由于生活污水特别是大便器排水是在几秒钟内将6L冲洗水量排出，行成瞬时洪峰流态，在排水管道内造成较大的压力波动，尤其是不设专用通气立管的多层建筑，在排水便器前由于抽吸作用在管道内行成负压而破坏卫生器具水封，而在排水便后由于管道内空气受到水流的压缩形成正压使卫生器具水封发生喷溅破坏，从而使排水系统内污蚀气体及微小生物进入室内影响室内环境卫生，而室内采用分流制后，相对来说，洗涤废水排水是属于连续流，排水平稳。污水系统的水封高于50mm且水量较大，不宜由于系统内气压的波动而引起破坏。故建筑物排水系统采用分流制能提高建筑物内卫生标准。 3. 消防系统
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，以及人们对自身生存质量要求的不断提高，在所有住宅中，设计消防系统是非常有必要的。经多方面比较，同行间共认在一、二层设室内消火栓，水源由市政管网提供（各大中城市的市政管网压力保持在0.25～0.3MPa之间），楼顶不设消防水箱，层层设置灭火器。设计参数：消火栓用水量5L/s，单枪流量2.5L/s，同时使用2支水枪，水带长度25米。需要注意的是，设计时必须保证来自不同立管的两股水柱同时到达同一单元内的任何部位。而市政管网完全能够保证灭火时间内的用水流量。有人认为设计室内消火栓既可，不需设置灭火器，但笔者认为室内消火栓的使用要经过一定的培训，而且使用的人员需要一定的体力保证，所以在住宅消防系统中，灭火器的设置还是很有必要的。
3.1 普通消火栓系统。
（1）根据规范的规定，大多数的住宅小区、单体建筑及高层建筑等，均应设消防水池2次加压。从城市规划的角度，宜关注区域集中消防供水系统，即在区域内不设多个消防水池及泵房，只设1个消防水池及加压泵房，来满足区域消防供水的要求。但这里需要注意的是消防水池的设置是否合理。
（2）另外，要求在现场的消火栓箱内安装紧急启动消防泵按钮，按钮一合，消防水泵就立即启动。考虑到减小消防泵的启动负荷，应在出水管路上设计多功能控制阀。水泵起动时能自动打开阀门，停止时能自动关闭阀门，并能有效地防止水锤的危害。应注意高层建筑消火栓压力超压后，要采用减压稳压消火栓。
3.2 自动喷水系统的进化。（1）自动喷水系统正由原来的大水量水喷淋系统向小水量的细水雾系统过渡，而且已经有公司开发出更先进的绿色环保产品，可以完全避免水对电器设备造成的损害。高层建筑采用细水雾系统可以减少水量的储备，大幅度地减少设备面积，并增强对火灾的探测能力。（2）火灾探测器部分将逐步由红外控制取代烟感、温感元件，经电脑逻辑判断是照明还是火焰，并对喷水系统实施开关，使火灾在萌芽状态中即被扑灭，以尽可能减少损失，提高灭火效率。在设计中，可以参考专业公司的相关资料，采用合理的设计，保证灭火系统的效果。
4. 结语
随着科学技术的发展，高层建筑给排水的发展趋势也将更加迅速地向人性化、智能化、环保化的方向发展。建筑给排水看似不复杂，但它与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求。
参考文献
[1] 黄玉萍.建筑给排水质量检查中应注意的问题及处理[J].给水排水，2003，（07）.
[2] 范舍金.建筑给排水设计中常见的违规问题[J].给水排水，2002，（07）.
[3] 赵世明.我国建筑给排水及消防技术中的几个悖论[J].给水排水，2003，（10）.
[4] 成纯赞.建筑给排水工程中若干通病及其防治[J].给水排水，2006，（03）.
[5] 李枝.住宅给排水设计应注意的几个问题[J].给水排水，2004，（12）.
[6] 冯旭东.浅谈上海市建筑给排水设计的一些地方特点[J].给水排水，2004，（09）.
[文章编号]1006-7619（2013）10-18-911