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摘要：本文根据规范要求，结合工程，分别从给水系统、消火栓消防系统、自动喷水灭火系统、污水排水系统、废水排水系统、雨水排水系统和热水供给和循环系统分析高层建筑给排水设计。
关键词：高层建筑;给排水系统;设计
一、工程概况
本建筑主楼建筑高度为101.4米，共25层，地上23层，地下2层。总建筑面积14880m2，地下一、二层为地下车库辆，战时物资库;地下二层中还有设备泵房，配电室等。一～四楼为商场;五楼办公室及小型会议室;六～十六层为办公室每层各有一小会议室，二十三层为多功能厅。
二、设计方案
1 给水系统
室内给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水和水泵两种供水方式相结合。为了避免直接从校园管网抽水，本系统在地下层设置调节水池。由生活给水泵从调节水池抽水至屋顶水箱，屋顶设置10吨不锈钢板水箱。低区为一层至三层，由市政管网直接供水;四层到二十三层由屋顶水箱供水，采用上行下给的给水方式。分为高区和中区，中区为四层至十一层，高区为十二层至二十三层，在十二到十三层之间的管道井中设置减压阀，保证中区水压安全。
⑴水源
本工程由市政管网供水，接入管为DN150，市政供水压力0.2MPa。
⑵供水方式
采用调节水池-生活水泵-屋顶水箱-减压阀联合供水方式。建筑内部采用上行下给的给水方式。一层至三层由市政管网直接供水为低区。四层到二十三层由屋顶水箱供水。分为高区和中区，中区为四层至十一层，高区为十二层至二十三层，在十二到十三层之间的管道井中设置减压阀保证中区水压安全。为避免从管网直接抽水，在地下二层设置调节水池，选用40t不锈钢水箱。屋顶水箱选用10t不锈钢水箱。水箱进水管设置两个浮球阀门，一备一用，根据水箱内水位变化控制水泵的启闭。同时水箱需设置溢流管，高度为高于最高水位20到30mm，排至屋面。
⑶生活泵
选取65MS×7-11型离心泵两台，一用一备。从调节水池抽水送至屋顶生活水箱及屋顶消防水箱。
2 排水系统
室内排水系统采用污、废分流制，废水和污水立管设置专用通气管。污水先排入化粪池，经处理后与废水共同排入市政排水系统。屋顶雨水单独排入城市雨水系统。
室内排水管采用塑料排水管，每隔六层设置一检查口，同时顶层和底层也设置检查口。检查口距楼层地面高度1.0米。
3 消防系统
本建筑物为二类建筑，属中危险级。分别设置消火栓系统和自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统采用闭式自动喷水灭火系统的湿式喷水灭火系统。消火栓系统分为高区和低区，中间设置减压阀。屋顶设置消防水箱，储存十分钟消防水量18m3，室外共设置五个水泵结合器，通过消防车从室外消火栓补给室内消防系统，其中三个供消火栓系统，两个供自动喷水灭火系统。水泵结合器离建筑墙的距离应保持在15到40米之间，并且离马路保持2米的距离为宜。消防系统必须两路进水，消火栓系统应成环布置。
⑴ 消防水源
市政管网满足任何时刻都能供足够的水，管网为网状，可不设消防水池。消防泵直接从市政管网抽水。消防水分两路进水，进水管管径为DN150。在屋顶设置18t的不锈钢消防水箱，提供十分钟的消防水量。
⑵消防水量
室内消火栓流量为40L/S，室外消火栓流量为30L/S，自动喷水灭火系统流量为30L/S。
⑶室内消火栓消防系统
采用临时高压消防给水系统，火灾时启动消防水泵，使满足消防水压。室内消火栓系统采用并联给水，减压阀分区。消火栓口距地面高度为1.1m，在五层与六层之间设置减压阀，即地下二层到四层为低区，五层到二十三层为高区。为保证消火栓栓口处的出水压力不超过50米水柱，在五层至十层之间的消火栓支管上设置减压孔板。为了保证有两个木柱同时到达室内任何地方，主楼室内消火栓的间距不应超过30米，裙房室内消火栓间距不应超过50米。所以，主楼设有四根消火栓立管，其中两根分别位于两个消防前室（消防前室必须设置消火栓）;裙楼也设有一根消火栓立管。高低区消火栓各自成环，同时相互成环，分别位于二十三层、五层、四层及地下二层。
室内消火栓选用SN65型、水枪为QZ19、衬胶水带DN65长25m。消火栓泵选用XBD9.9/50-W150型。共设有三个水泵接合器，每个水泵接合器的流量为15L/S，两个接于高区，一个接于低区。水泵接合器选用SQB150型。主楼及裙房的屋顶均设试验消火栓。
例如某办公楼共48层，底下6层为商业用途的裙房，建筑高度193m，消火栓系统分区如下：-3～7层为1区，由低区消火栓泵经减压阀减压后供水;8～22层为2区，由低区消火栓泵直接供水;23～34层为3区，由高区消火栓泵经减压阀减压后供水;35～48层为4区，由高区消火栓泵直接供水。（为叙述方便，1区、2区合称低区，3区、4区合称高区）中间消防水箱和高区消火栓泵设于22层。这样分区的优点在于消火栓泵扬程不至于过大，管道及设备的耐压等级也不会过高。它的不利因素是对控制系统的可靠性要求较高，需设中间设备层，设备分散，管理不便。
⑷自动喷水灭火系统
根据“高规”，高度超过100m的建筑均应设自动喷水灭火系统。《自动喷水灭火系统设计规范》（GB500084—2001，2005年版，以下简称“喷规”）第8.0.1条规定：“配水管道的工作压力不应大于1.2MPa”。
设计应以每个报警阀所负担的楼层进行分区，并尽量使分区与生活给水系统及消火栓给水系统相适应，以避免横管过于分散。“喷规”第6.2.3.1条规定：“湿式系统及预作用系统一个报警阀组所控制的喷头数不宜超过800个，干式报警阀组所控制的喷头数不宜超过500个。”第6.2.4条规定：“每个报警阀组供水的最高与最低位置的喷头高差不大于50m。”则报警阀所负担的层数应当根据上述条文确定。 例如某住宅区含3栋42层超高层纯住宅楼，层高为3m，建筑高度为126m。自动喷水灭火系统分区如下：1～10层为1区，11～20层为2区，21～30层为3区，31～42层为4区。1～3区自动喷水灭火系统分别由管井内成环状的双主立管上引出，各区分别经减压阀减压后供水，4区由自动喷水灭火主立管直接供水。
本工程地下一层、二层车库属于中危险级Ⅱ级。在建筑的办公室、商场、会议室等公共活动场所、走廊、地下车库等处均应设置闭式自动喷水灭火系统。重要设备用房等不宜用水消防的部位设置二氧化碳或干粉灭火器。楼梯部位配置适量灭火器。
地下车库和设备间采用直立式上喷式喷头，其余均采用标准喷头。本建筑共计约3100个，共设四套湿式报警阀系统，分别为地下二层到三层、四层到八层、九层至十三层、十四至二十三层。
喷头布置原则为两喷头距离小于3.6m大于2.4m，离墙小于1.8m大于0.6m。
喷淋泵选用KQDL65-16×8型两台，一用一备。
喷淋稳压泵选用XBD Pn/Qn-DLGZ型两台，一用一备。
每层的喷淋支管末端，即最不利点，都需设置压力表和泄水阀，排水立管。每层的支管进水处均需设信号阀和水流指示器。
自动喷水灭火系统还应设置排水管，用于排出喷淋支管中剩余水，管径为DN70。
共设两个水泵接合器，每个流量为15L/S。
4 雨水系统
屋面雨水单独排入市政雨水系统。屋面雨水采用单斗内排水。内排水的设计计算包括选择布置雨水斗，布置并计算连接管、立管、排出管和埋地管的管径。
5 热水系统
本建筑二层到二十三层的卫生间洗脸盆供应热水，供水时间为10小时。
采用集中热水供应系统，给水方式为上行下给式。配水系统的泄气由系统中最上部的龙头在放水的同时进行。采用卧式容积式热交换器，进水温度按5℃计，出水温度为60℃，冷水由屋顶水箱供给。为保证热水温度，在立管上设置回水管，采用立管循环方式。回水管需低于立管顶端0.5m接出。
供水方式为开式，热水加热方式为间接加热，循环方式为立管循环，从而保证随时都有规定水温的热水，使热水经循环水泵流回水加热器以补充管网所散失的热量。
冷水由屋顶水箱供给，设进水温度为5℃，出水温度为60℃。加热器设置在上部设置层，为上行下给式热水循环系统，配水系统的泄气由系统中最上部的龙头在放热水同时进行，回水管需低于立管顶端0.5m接出。
在各立管上设置检修阀门，在各回水立管上设置调节阀门。
采用返程布置热水系统，即从加热器的热水管出口，经热水配水管、回水管再回到加热器为止的任何循环管路的长度几乎相等。
热水管网应在下列管段上装设阀门：
① 与配水干管连接和分干管;
② 配水立管与回水立管;
③ 从立管接出的支管;
④ 与加热器连接的管段。
热水管网在下列管段上应装止回阀：
① 水加热器的冷水供水管;
② 机械循环的第二循环回水管。
循环水泵选用40R-26IA型两台，一用一备。
6.结语
总的来说，给排水系统与我们的日常生活息息相关，一些设计施工中的细节处理不细致，常常给住户带来诸多问题，设计及施工人员，应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，在实践中努力创新，将问题消除于萌芽状态。本设计方案合理，符合现行规范的要求，在技术和经济两方面做到优化设计。
参考文献：
[1]GB50352—2005.民用建筑设计通则.
[2]GB50015—2003.建筑给水排水设计规范.（2009年版）
[3]GB50045—95.高层民用建筑防火规范，2005年版.
[4]GB50084—2001.自动喷水灭火系统设计规范，2005年版.
[5]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施，《给水排水》，2009.
关键词：高层建筑;给排水系统;设计
一、工程概况
本建筑主楼建筑高度为101.4米，共25层，地上23层，地下2层。总建筑面积14880m2，地下一、二层为地下车库辆，战时物资库;地下二层中还有设备泵房，配电室等。一～四楼为商场;五楼办公室及小型会议室;六～十六层为办公室每层各有一小会议室，二十三层为多功能厅。
二、设计方案
1 给水系统
室内给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水和水泵两种供水方式相结合。为了避免直接从校园管网抽水，本系统在地下层设置调节水池。由生活给水泵从调节水池抽水至屋顶水箱，屋顶设置10吨不锈钢板水箱。低区为一层至三层，由市政管网直接供水;四层到二十三层由屋顶水箱供水，采用上行下给的给水方式。分为高区和中区，中区为四层至十一层，高区为十二层至二十三层，在十二到十三层之间的管道井中设置减压阀，保证中区水压安全。
⑴水源
本工程由市政管网供水，接入管为DN150，市政供水压力0.2MPa。
⑵供水方式
采用调节水池-生活水泵-屋顶水箱-减压阀联合供水方式。建筑内部采用上行下给的给水方式。一层至三层由市政管网直接供水为低区。四层到二十三层由屋顶水箱供水。分为高区和中区，中区为四层至十一层，高区为十二层至二十三层，在十二到十三层之间的管道井中设置减压阀保证中区水压安全。为避免从管网直接抽水，在地下二层设置调节水池，选用40t不锈钢水箱。屋顶水箱选用10t不锈钢水箱。水箱进水管设置两个浮球阀门，一备一用，根据水箱内水位变化控制水泵的启闭。同时水箱需设置溢流管，高度为高于最高水位20到30mm，排至屋面。
⑶生活泵
选取65MS×7-11型离心泵两台，一用一备。从调节水池抽水送至屋顶生活水箱及屋顶消防水箱。
2 排水系统
室内排水系统采用污、废分流制，废水和污水立管设置专用通气管。污水先排入化粪池，经处理后与废水共同排入市政排水系统。屋顶雨水单独排入城市雨水系统。
室内排水管采用塑料排水管，每隔六层设置一检查口，同时顶层和底层也设置检查口。检查口距楼层地面高度1.0米。
3 消防系统
本建筑物为二类建筑，属中危险级。分别设置消火栓系统和自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统采用闭式自动喷水灭火系统的湿式喷水灭火系统。消火栓系统分为高区和低区，中间设置减压阀。屋顶设置消防水箱，储存十分钟消防水量18m3，室外共设置五个水泵结合器，通过消防车从室外消火栓补给室内消防系统，其中三个供消火栓系统，两个供自动喷水灭火系统。水泵结合器离建筑墙的距离应保持在15到40米之间，并且离马路保持2米的距离为宜。消防系统必须两路进水，消火栓系统应成环布置。
⑴ 消防水源
市政管网满足任何时刻都能供足够的水，管网为网状，可不设消防水池。消防泵直接从市政管网抽水。消防水分两路进水，进水管管径为DN150。在屋顶设置18t的不锈钢消防水箱，提供十分钟的消防水量。
⑵消防水量
室内消火栓流量为40L/S，室外消火栓流量为30L/S，自动喷水灭火系统流量为30L/S。
⑶室内消火栓消防系统
采用临时高压消防给水系统，火灾时启动消防水泵，使满足消防水压。室内消火栓系统采用并联给水，减压阀分区。消火栓口距地面高度为1.1m，在五层与六层之间设置减压阀，即地下二层到四层为低区，五层到二十三层为高区。为保证消火栓栓口处的出水压力不超过50米水柱，在五层至十层之间的消火栓支管上设置减压孔板。为了保证有两个木柱同时到达室内任何地方，主楼室内消火栓的间距不应超过30米，裙房室内消火栓间距不应超过50米。所以，主楼设有四根消火栓立管，其中两根分别位于两个消防前室（消防前室必须设置消火栓）;裙楼也设有一根消火栓立管。高低区消火栓各自成环，同时相互成环，分别位于二十三层、五层、四层及地下二层。
室内消火栓选用SN65型、水枪为QZ19、衬胶水带DN65长25m。消火栓泵选用XBD9.9/50-W150型。共设有三个水泵接合器，每个水泵接合器的流量为15L/S，两个接于高区，一个接于低区。水泵接合器选用SQB150型。主楼及裙房的屋顶均设试验消火栓。
例如某办公楼共48层，底下6层为商业用途的裙房，建筑高度193m，消火栓系统分区如下：-3～7层为1区，由低区消火栓泵经减压阀减压后供水;8～22层为2区，由低区消火栓泵直接供水;23～34层为3区，由高区消火栓泵经减压阀减压后供水;35～48层为4区，由高区消火栓泵直接供水。（为叙述方便，1区、2区合称低区，3区、4区合称高区）中间消防水箱和高区消火栓泵设于22层。这样分区的优点在于消火栓泵扬程不至于过大，管道及设备的耐压等级也不会过高。它的不利因素是对控制系统的可靠性要求较高，需设中间设备层，设备分散，管理不便。
⑷自动喷水灭火系统
根据“高规”，高度超过100m的建筑均应设自动喷水灭火系统。《自动喷水灭火系统设计规范》（GB500084—2001，2005年版，以下简称“喷规”）第8.0.1条规定：“配水管道的工作压力不应大于1.2MPa”。
设计应以每个报警阀所负担的楼层进行分区，并尽量使分区与生活给水系统及消火栓给水系统相适应，以避免横管过于分散。“喷规”第6.2.3.1条规定：“湿式系统及预作用系统一个报警阀组所控制的喷头数不宜超过800个，干式报警阀组所控制的喷头数不宜超过500个。”第6.2.4条规定：“每个报警阀组供水的最高与最低位置的喷头高差不大于50m。”则报警阀所负担的层数应当根据上述条文确定。 例如某住宅区含3栋42层超高层纯住宅楼，层高为3m，建筑高度为126m。自动喷水灭火系统分区如下：1～10层为1区，11～20层为2区，21～30层为3区，31～42层为4区。1～3区自动喷水灭火系统分别由管井内成环状的双主立管上引出，各区分别经减压阀减压后供水，4区由自动喷水灭火主立管直接供水。
本工程地下一层、二层车库属于中危险级Ⅱ级。在建筑的办公室、商场、会议室等公共活动场所、走廊、地下车库等处均应设置闭式自动喷水灭火系统。重要设备用房等不宜用水消防的部位设置二氧化碳或干粉灭火器。楼梯部位配置适量灭火器。
地下车库和设备间采用直立式上喷式喷头，其余均采用标准喷头。本建筑共计约3100个，共设四套湿式报警阀系统，分别为地下二层到三层、四层到八层、九层至十三层、十四至二十三层。
喷头布置原则为两喷头距离小于3.6m大于2.4m，离墙小于1.8m大于0.6m。
喷淋泵选用KQDL65-16×8型两台，一用一备。
喷淋稳压泵选用XBD Pn/Qn-DLGZ型两台，一用一备。
每层的喷淋支管末端，即最不利点，都需设置压力表和泄水阀，排水立管。每层的支管进水处均需设信号阀和水流指示器。
自动喷水灭火系统还应设置排水管，用于排出喷淋支管中剩余水，管径为DN70。
共设两个水泵接合器，每个流量为15L/S。
4 雨水系统
屋面雨水单独排入市政雨水系统。屋面雨水采用单斗内排水。内排水的设计计算包括选择布置雨水斗，布置并计算连接管、立管、排出管和埋地管的管径。
5 热水系统
本建筑二层到二十三层的卫生间洗脸盆供应热水，供水时间为10小时。
采用集中热水供应系统，给水方式为上行下给式。配水系统的泄气由系统中最上部的龙头在放水的同时进行。采用卧式容积式热交换器，进水温度按5℃计，出水温度为60℃，冷水由屋顶水箱供给。为保证热水温度，在立管上设置回水管，采用立管循环方式。回水管需低于立管顶端0.5m接出。
供水方式为开式，热水加热方式为间接加热，循环方式为立管循环，从而保证随时都有规定水温的热水，使热水经循环水泵流回水加热器以补充管网所散失的热量。
冷水由屋顶水箱供给，设进水温度为5℃，出水温度为60℃。加热器设置在上部设置层，为上行下给式热水循环系统，配水系统的泄气由系统中最上部的龙头在放热水同时进行，回水管需低于立管顶端0.5m接出。
在各立管上设置检修阀门，在各回水立管上设置调节阀门。
采用返程布置热水系统，即从加热器的热水管出口，经热水配水管、回水管再回到加热器为止的任何循环管路的长度几乎相等。
热水管网应在下列管段上装设阀门：
① 与配水干管连接和分干管;
② 配水立管与回水立管;
③ 从立管接出的支管;
④ 与加热器连接的管段。
热水管网在下列管段上应装止回阀：
① 水加热器的冷水供水管;
② 机械循环的第二循环回水管。
循环水泵选用40R-26IA型两台，一用一备。
6.结语
总的来说，给排水系统与我们的日常生活息息相关，一些设计施工中的细节处理不细致，常常给住户带来诸多问题，设计及施工人员，应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，在实践中努力创新，将问题消除于萌芽状态。本设计方案合理，符合现行规范的要求，在技术和经济两方面做到优化设计。
参考文献：
[1]GB50352—2005.民用建筑设计通则.
[2]GB50015—2003.建筑给水排水设计规范.（2009年版）
[3]GB50045—95.高层民用建筑防火规范，2005年版.
[4]GB50084—2001.自动喷水灭火系统设计规范，2005年版.
[5]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施，《给水排水》，2009.