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[摘 要]本文结合某小高层住宅设计实践，探讨了小高层住宅给水排水设计方面的问题。
[关键词]建筑给排水 静水压力 管道 变频调速
中图分类号：TU82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0222-01
引言
随着近年来我国经济的发展，小高层住宅建设得到较快发展。由于小高层建筑排水量大，用水要求高，如何才能确保给排水系统的良好工况，满足各类功能要求，这就必须采取相应的技术措施。本文结合实际案例，对小高层住宅给水排水设计进行探讨。该工程为一个住宅组团，地下一层为自行车库，一层为公共活动用房，二至十二层为单元式住宅。
一、给排水工程的特点
小高层建筑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损坏。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.小高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，而且扑救困难。因此，小高层建筑消防系统的安全可靠性比低层建筑高。由于目前消防设备能力有限，扑救小高层建筑火灾的难度较大，所以小高层建筑的消防系统应立足于自救。
2.小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，小高层建筑的排水系统应设置通气管或采用新型单立管系统。小高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。
3.高层建筑的建筑标准高，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。须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水畅通。
4.小高层建筑设备多，管线长，易产生振动和噪音，须采取相应的技术措施。
二、生活给水方式
本小区给水服务水压为30m，可以满足六层楼直接供水。为了节约能源，尽量利用小区管网自身的压力。本住宅采用分区给水方式，即沿住宅竖向分上下两区。下区为-1～6层，由小区管网直接供水。上区为7～12层，采用增压给水方式。增压给水方式主要分为设水泵和高位水箱的给水方式、气压罐给水方式和设变频给水设备的三种给水方式。
1.设水泵和高位水箱的给水方式
该供水方式具有供水压力稳定、供水可靠性高、可防止停电引起的全楼立即停水现象的发生、水泵间歇运行及控制简单、给水设备较简单等优点。其缺点是增加了结构负荷，水箱水质比较差，所以应采取防治二次污染的措施。例如：采用不锈钢、玻璃钢等材料制作的水箱，并定期清洗，水箱容积不易过大，生活水箱与消防水箱单独设置。该方式适合规模比较小的小区。
2.设气压罐给水方式
气压罐给水设备包括离心水泵和气压罐。气压罐为一钢制密闭容器，供水时利用容器内空气的可压缩性存储和调节水量，并将罐内储水压送到一定的几何高度。水泵机组采用软启动和循环启动，实现无塔供水，可达到节能的目的。
3.设变频调速供水设备的给水方式
该方式综合了单设水泵给水和气压给水两种方式的优点，应用电动机变频调速的技术。该方式取消了高位水箱，使供水水质保证。但由于变频给水设备电气化元件多，控制相对复杂，气压罐调节容积很小。为保证供水可靠程度，在使用中应加强维护。由于该供水方式效率高、耗能低、运行稳定可靠、自动化程度高、设备紧凑，所以该供水方式已经得到广泛应用，适用于住宅数量多、供水规模大的场合。
三、排水系统
小高层建筑的排水系统由卫生洁具或受水器、排水管道、通气管道、清通设备、提升设备、污水局部处理构筑物组成。生活排水系统的排水体制分为粪便污水和生活废水合流或分流两种。
污废水合流就是卫生间污水和废水排入一根立管，不需设专用通气立管，排水管道布置简单。但是由于污水和废水合流入粪池，需增加化粪池的容积，从而增加工程造价。
污废水分流就是卫生间生活污水和废水分别排入两根立管，管道布置复杂，将污水立管和废水立管每隔两层联通，利用其排水时间差互为通气。与合流制相比，污废水分流可以改善排水及通气效果。污废水分流后，只将污水排入化粪池，减少了化粪池容积。
生活排水管道的布置是以最短的距离排出室外，尽量不越过变形缝，以有利于建筑物的使用及维修、清通。
管道之间、管道与墙要有一定的间距。管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个450弯头或弯曲半径不小于4倍管径的900弯头。由于小高层住宅设地下自行车库，受小区内污水干管标高的限制，所以所有污废水均需经排水横干管排出。排水横干管设于地下室顶棚下，坡度要兼顾地下室空间要求，但不得小于排水横干管最小坡度。由于高层建筑卫生洁具排水系统连接管的立管较长，低层排水压力大，易使下层卫生洁具发生排水喷溅。卫生洁具属于间断排水，使排水方向的前行管道系统产生正压，水流下降过程中，后续管道产生负压形成抽吸，均可能使管道系统发生水喷溅和水封水抽吸。因此高层建筑排水系统应采取下列措施：小高层建筑的一、二层应单独排水；排水系统应加强通气，保持管系内气压平衡，采用专用通气管，或新型排水管道系统；排水立管采用乙字弯消能措施；污水、废水应分开设置立管排放，以便于废水回收和进行污水处理。
四、消防给水系统
小高层住宅功能多，地下一层为自行车库，一层为公共活动用房，其他层均为住宅。其消防设计应遵循《高层民用建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》的有关规定。
室内外消火栓用水量应根据消防规范的规定，建筑高度≤50m的普通住宅室外消火栓的用水量为15L/s，室内消火栓用水量为10 L/s。公共活动用房自动喷水系统用水量根据《自动喷水灭火系统设计规范》确定，按中危险I级设计。其喷水强度为6L/min·m2，作用面积160 m2，则消防用水量16L/s。地下一层设两个消火栓。在小高层住宅外围设室外环状消防给水干管，与小区管网相连接。按室外一个消火栓的用水量为15 L/s计算，仅需设2个室外消火栓。地下自行车库及一层公共活动房采用单出口消火栓，单元式住宅楼梯间设双出口消火栓，水枪的充实水柱长度不小10m。每个消火栓都设有消防卷盘。消火栓给水系统不用分区。为保证消火栓栓口压力不超过0.5Mpa，四层及以下楼层消火栓采用减压稳压消火栓。消火栓系统水平干管在地下室顶棚下成环状布置，住宅楼消火栓立管与电梯井上消防水箱联通，成竖向环状。
本工程一层公共活动用房设置自动喷水灭火系统，并按规范要求设了一个报警装置。消防水箱喷淋出水管应连接在报警装置前的管段上。在进行自动喷水灭火系统水力计算时，管道流速可以相应选大。这样可以减小管径来降低管道造价。
五、结语
综上所述。在进行小高层住宅建筑给水排水设计时，只有充分考虑建筑高度对给水、排水、消防系统的影响和合理设计，才能确保给水、排水、消防系统的正常使用。
参考文献：
[1]GB 50016-2014，《建筑设计防火规范》.
[2]丁再励，夏葆真等.全国民用建筑工程设计技术措施给水排水.中国计划出版社，2009.
[关键词]建筑给排水 静水压力 管道 变频调速
中图分类号：TU82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0222-01
引言
随着近年来我国经济的发展，小高层住宅建设得到较快发展。由于小高层建筑排水量大，用水要求高，如何才能确保给排水系统的良好工况，满足各类功能要求，这就必须采取相应的技术措施。本文结合实际案例，对小高层住宅给水排水设计进行探讨。该工程为一个住宅组团，地下一层为自行车库，一层为公共活动用房，二至十二层为单元式住宅。
一、给排水工程的特点
小高层建筑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损坏。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.小高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，而且扑救困难。因此，小高层建筑消防系统的安全可靠性比低层建筑高。由于目前消防设备能力有限，扑救小高层建筑火灾的难度较大，所以小高层建筑的消防系统应立足于自救。
2.小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，小高层建筑的排水系统应设置通气管或采用新型单立管系统。小高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。
3.高层建筑的建筑标准高，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。须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水畅通。
4.小高层建筑设备多，管线长，易产生振动和噪音，须采取相应的技术措施。
二、生活给水方式
本小区给水服务水压为30m，可以满足六层楼直接供水。为了节约能源，尽量利用小区管网自身的压力。本住宅采用分区给水方式，即沿住宅竖向分上下两区。下区为-1～6层，由小区管网直接供水。上区为7～12层，采用增压给水方式。增压给水方式主要分为设水泵和高位水箱的给水方式、气压罐给水方式和设变频给水设备的三种给水方式。
1.设水泵和高位水箱的给水方式
该供水方式具有供水压力稳定、供水可靠性高、可防止停电引起的全楼立即停水现象的发生、水泵间歇运行及控制简单、给水设备较简单等优点。其缺点是增加了结构负荷，水箱水质比较差，所以应采取防治二次污染的措施。例如：采用不锈钢、玻璃钢等材料制作的水箱，并定期清洗，水箱容积不易过大，生活水箱与消防水箱单独设置。该方式适合规模比较小的小区。
2.设气压罐给水方式
气压罐给水设备包括离心水泵和气压罐。气压罐为一钢制密闭容器，供水时利用容器内空气的可压缩性存储和调节水量，并将罐内储水压送到一定的几何高度。水泵机组采用软启动和循环启动，实现无塔供水，可达到节能的目的。
3.设变频调速供水设备的给水方式
该方式综合了单设水泵给水和气压给水两种方式的优点，应用电动机变频调速的技术。该方式取消了高位水箱，使供水水质保证。但由于变频给水设备电气化元件多，控制相对复杂，气压罐调节容积很小。为保证供水可靠程度，在使用中应加强维护。由于该供水方式效率高、耗能低、运行稳定可靠、自动化程度高、设备紧凑，所以该供水方式已经得到广泛应用，适用于住宅数量多、供水规模大的场合。
三、排水系统
小高层建筑的排水系统由卫生洁具或受水器、排水管道、通气管道、清通设备、提升设备、污水局部处理构筑物组成。生活排水系统的排水体制分为粪便污水和生活废水合流或分流两种。
污废水合流就是卫生间污水和废水排入一根立管，不需设专用通气立管，排水管道布置简单。但是由于污水和废水合流入粪池，需增加化粪池的容积，从而增加工程造价。
污废水分流就是卫生间生活污水和废水分别排入两根立管，管道布置复杂，将污水立管和废水立管每隔两层联通，利用其排水时间差互为通气。与合流制相比，污废水分流可以改善排水及通气效果。污废水分流后，只将污水排入化粪池，减少了化粪池容积。
生活排水管道的布置是以最短的距离排出室外，尽量不越过变形缝，以有利于建筑物的使用及维修、清通。
管道之间、管道与墙要有一定的间距。管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个450弯头或弯曲半径不小于4倍管径的900弯头。由于小高层住宅设地下自行车库，受小区内污水干管标高的限制，所以所有污废水均需经排水横干管排出。排水横干管设于地下室顶棚下，坡度要兼顾地下室空间要求，但不得小于排水横干管最小坡度。由于高层建筑卫生洁具排水系统连接管的立管较长，低层排水压力大，易使下层卫生洁具发生排水喷溅。卫生洁具属于间断排水，使排水方向的前行管道系统产生正压，水流下降过程中，后续管道产生负压形成抽吸，均可能使管道系统发生水喷溅和水封水抽吸。因此高层建筑排水系统应采取下列措施：小高层建筑的一、二层应单独排水；排水系统应加强通气，保持管系内气压平衡，采用专用通气管，或新型排水管道系统；排水立管采用乙字弯消能措施；污水、废水应分开设置立管排放，以便于废水回收和进行污水处理。
四、消防给水系统
小高层住宅功能多，地下一层为自行车库，一层为公共活动用房，其他层均为住宅。其消防设计应遵循《高层民用建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》的有关规定。
室内外消火栓用水量应根据消防规范的规定，建筑高度≤50m的普通住宅室外消火栓的用水量为15L/s，室内消火栓用水量为10 L/s。公共活动用房自动喷水系统用水量根据《自动喷水灭火系统设计规范》确定，按中危险I级设计。其喷水强度为6L/min·m2，作用面积160 m2，则消防用水量16L/s。地下一层设两个消火栓。在小高层住宅外围设室外环状消防给水干管，与小区管网相连接。按室外一个消火栓的用水量为15 L/s计算，仅需设2个室外消火栓。地下自行车库及一层公共活动房采用单出口消火栓，单元式住宅楼梯间设双出口消火栓，水枪的充实水柱长度不小10m。每个消火栓都设有消防卷盘。消火栓给水系统不用分区。为保证消火栓栓口压力不超过0.5Mpa，四层及以下楼层消火栓采用减压稳压消火栓。消火栓系统水平干管在地下室顶棚下成环状布置，住宅楼消火栓立管与电梯井上消防水箱联通，成竖向环状。
本工程一层公共活动用房设置自动喷水灭火系统，并按规范要求设了一个报警装置。消防水箱喷淋出水管应连接在报警装置前的管段上。在进行自动喷水灭火系统水力计算时，管道流速可以相应选大。这样可以减小管径来降低管道造价。
五、结语
综上所述。在进行小高层住宅建筑给水排水设计时，只有充分考虑建筑高度对给水、排水、消防系统的影响和合理设计，才能确保给水、排水、消防系统的正常使用。
参考文献：
[1]GB 50016-2014，《建筑设计防火规范》.
[2]丁再励，夏葆真等.全国民用建筑工程设计技术措施给水排水.中国计划出版社，2009.