高層建筑給水排水工程問題探究
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摘要：近年來，我國城市化進程的速度越來越快，城市人口不斷增加，城市高層建筑越來越多。高層建筑的給水排水工程設(shè)計難度比較大，設(shè)計人員需要綜合分析高層建筑結(jié)構(gòu)的特點，并從業(yè)主的實際需求出發(fā)，不斷提高給水排水設(shè)計水平?；诖?，文章在分析高層建筑給水排水工程特點的基礎(chǔ)上指出了高層建筑排水給水工程存在的問題，并提出了相應(yīng)的給水和排水工程的設(shè)計方法，最后提出高層建筑給水排水工程的發(fā)展趨勢，供相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞：高層建筑；給水排水；發(fā)展趨勢
我國城市規(guī)劃的過程中大多建筑都為高層建筑，高層建筑的建設(shè)在很大程度上提高了土地的利用率，但是高層建筑的施工建設(shè)難度比較大，設(shè)計的過程中施工單位必須綜合分析建筑整體結(jié)構(gòu)特征，并做好給水排水系統(tǒng)的布局，保證最大限度地發(fā)揮給水排水系統(tǒng)的作用。同時，設(shè)計人員應(yīng)該重視給水排水系統(tǒng)設(shè)計，采取科學(xué)規(guī)范的手段，提高設(shè)計水平，為高層建筑的穩(wěn)定運行提供保障。
1高層建筑給水排水工程的特點
高層建筑對給水排水系統(tǒng)的要求比較高，包括給排水系統(tǒng)的施工材料、施工使用的施工技術(shù)以及施工管理等。高層建筑給水排水工程的特點如下。第一，靜水壓力過大。該特點主要體現(xiàn)在高層建筑熱水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)中。在設(shè)計的過程中設(shè)計人員需要合理進行豎向分區(qū)，從而提高給水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，避免靜水壓力影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。通過提高設(shè)計的合理性，可以有效地消除給水系統(tǒng)中存在的很多問題，保證給水系統(tǒng)的運行安全。第二，高層建筑給排水系統(tǒng)需要負擔(dān)更大的水量。由于建筑的樓層高，用水人員較多，為了滿足整棟大樓的用水需求，給排水系統(tǒng)需要負擔(dān)大量的水量，并且瞬時運送的水量也比較大。一旦給排水系統(tǒng)設(shè)計出現(xiàn)問題，極容易出現(xiàn)管道堵塞等嚴重的問題，從而影響人們的正常用水。第三，排水量大，排水管道較長。相比于低層建筑，高層建筑給排水工作的完成需要使用較長的管道。同時，為了保證給排水的穩(wěn)定性，可以通過延長排水管道的長度緩解壓力波。此外，排水管道能夠滿足管道通氣的要求，穩(wěn)定管道內(nèi)部的壓力。管道的選擇不可以隨意進行，必須嚴格按照國家的相關(guān)標準，切實提高高層建筑給排水管道的質(zhì)量。
2高層建筑給水排水工程設(shè)計中存在的問題
2.1雨水系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題
高層建筑給水排水工程設(shè)計的過程中雨水系統(tǒng)設(shè)計中經(jīng)常會出現(xiàn)問題，尤其是在陽臺雨水以及屋面排水的設(shè)計中。為了保證屋面雨水排出設(shè)計的合理性，設(shè)計人員需要參考當(dāng)?shù)?年內(nèi)的暴雨天氣的情況，并合理分析最大降水量。設(shè)計的過程中設(shè)計人員需要考慮特殊極端天氣，做好屋面雨水排出的設(shè)計，如果雨水排出設(shè)計不合理，將導(dǎo)致雨水積聚問題。如果將屋面雨水與陽臺雨水混合排出，就會導(dǎo)致排水量大于設(shè)計能夠承受的最大標準，若出現(xiàn)暴雨等極端天氣，還會出現(xiàn)滿流現(xiàn)象，嚴重時還會導(dǎo)致陽臺出現(xiàn)反水的問題。實際設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要全面考慮陽臺雨水的情況，充分分析雨水系統(tǒng)的設(shè)計，保證雨水設(shè)計能夠滿足屋面雨水及時排出的需要。針對陽臺反水的問題，設(shè)計人員需要采用科學(xué)有效的方式，不斷提高設(shè)計的合理性，更好地發(fā)揮雨水系統(tǒng)的優(yōu)勢。
2.2污水系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題
污水系統(tǒng)設(shè)計的過程中受多種不同因素的影響，存在很多的問題。污水系統(tǒng)設(shè)計主要可以從兩個方面考慮。第一，高層建筑塔樓污水的排出問題。塔樓污水處理總管是由多根雨水立管匯聚而成的，污水經(jīng)過裙房被排出塔樓。傳統(tǒng)的建筑中塔樓中污水都是采用這種方式，然而這種方法在實際使用的過程中表現(xiàn)出很多的不足之處。當(dāng)雨季來臨時，由于排水量猛增，雨水不能及時排出時，會導(dǎo)致總管受到的壓力變大而出現(xiàn)破損。同時，由于缺少必要的管理與維護，導(dǎo)致總管在使用的過程中會出現(xiàn)不同程度的破損，進而影響污水排出。第二，沒有設(shè)置技術(shù)夾層所引發(fā)的問題。高層建筑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計人員必須加強對建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視，尤其是轉(zhuǎn)換層梁處的設(shè)計。此外，應(yīng)重視潔具排水管與轉(zhuǎn)換梁之間的設(shè)計聯(lián)系，保證污水系統(tǒng)的設(shè)計更加合理。
3高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計方法
3.1合理設(shè)計變頻泵無水箱
高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須加強對變頻泵無水箱設(shè)計的重視。結(jié)合業(yè)主的實際用水情況，綜合分析影響業(yè)主用水的因素，并從實際情況出發(fā)，提高變頻泵無水箱的使用效果，保證高層建筑的供水流暢，避免出現(xiàn)供水不及時的問題。同時，變頻泵無水箱實際的占地面積比較小，并且對安裝人員的專業(yè)技術(shù)水平要求比較低。
3.2減壓給水方式的設(shè)計
在給水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員可以加強對減壓給水方式的設(shè)計。結(jié)合高層建筑用水的實際情況綜合分析減壓給水方式的應(yīng)用優(yōu)勢，該方式能夠有效提高水泵的使用效率，提高分區(qū)供水的效率。一般情況下采用自上而下的方式，能夠有效地提高減壓閥設(shè)計合理性，降低水資源的損耗，提高供水的穩(wěn)定性。3.3合理設(shè)計高位水箱高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要綜合多種不同的因素合理設(shè)計高位水箱，結(jié)合整個給水系統(tǒng)的設(shè)計情況合理配置相應(yīng)型號的高位水箱。同時，綜合考慮業(yè)主用水的實際特點，合理調(diào)整高位水箱的位置。必要時，設(shè)計人員需要采用精密的儀器，測量出高位水箱的安裝位置，并降低水箱對周圍居民的影響。
3.4規(guī)范給水管道布置
給水排水系統(tǒng)安裝過程中會涉及多種不同規(guī)格管道的安裝，因此必須規(guī)范給水管道的布置，保證給水工作的順利進行。第一，控制管道的質(zhì)量，根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定，做好管道質(zhì)量的控制。第二，給水系統(tǒng)安裝需要根據(jù)管道的型號和數(shù)量等，制訂完善的管道安裝計劃。管理人員要督促施工人員進行管道安裝計劃。第三，管道安裝的過程中，施工應(yīng)該按照施工設(shè)計的圖紙合理擺放管道，做好管道的搭接工作，保證整個供水系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行。
4高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計方法
4.1做好排水口的合理設(shè)置
針對高層建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計，設(shè)計人員需要加強對排水口設(shè)計的重視，提高排水口設(shè)計的合理性。結(jié)合排水系統(tǒng)的整體特點，保證排水口能夠流暢、高效地工作。排水口處理的過程中，設(shè)計人員需要考慮管道內(nèi)部壓力的特點，保證管道能夠承受內(nèi)部的壓力，避免出現(xiàn)管道破裂的問題。同時，排水口處理完成后，施工人員需要做好試水試驗，綜合整個系統(tǒng)運行的特點，減少其他因素對排水系統(tǒng)的影響，提高排水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。此外，設(shè)計人員應(yīng)該從生態(tài)環(huán)境保護的角度出發(fā)，做好排水口的環(huán)保及清潔工作，避免污水的任意排放影響居民的正常生活，促進生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
4.2做好排水管道設(shè)計工作
在排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員還需要加強對排水管道的設(shè)計。結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計人員應(yīng)分析排水系統(tǒng)需要使用的管道以及管道型號、數(shù)量等，同時，根據(jù)建筑整體的污水排放量做好管道的布局，提高排水系統(tǒng)管理設(shè)計的整體水平。針對廚房和衛(wèi)生間等污水排放量較大的區(qū)域，設(shè)計人員需要在管道安裝完成后做好試水試壓實驗，保證管道能夠滿足高層建筑污水排放的使用，同時避免出現(xiàn)管道破損的問題。
5高層建筑給水排水設(shè)計趨勢
5.1智能化
科技的發(fā)展使得更多先進的給水排水設(shè)備被研發(fā)并廣泛使用，高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要合理引入科學(xué)技術(shù)，提高設(shè)計的智能化水平。智能化水平的不斷提高可以實現(xiàn)對水流相關(guān)參數(shù)的實時監(jiān)測，提高給水排水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，未來發(fā)展的過程中將進一步提升排水系統(tǒng)的智能化水平。
5.2更節(jié)能
未來高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計將更注重節(jié)能性，不斷提高給水排水系統(tǒng)的節(jié)能效果。例如，會充分合理地應(yīng)用變頻調(diào)速水泵，或者采用節(jié)能加熱裝置，減少對電能消耗量。未來高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員將從節(jié)約的角度，進一步提高水資源的利用率。例如，安裝節(jié)水水龍頭，減少水資源的浪費；安裝智能控制設(shè)備，保證水資源得到合理利用。
5.3更美觀、簡潔
隨著人們審美水平的不斷提高，未來高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計會更加注重給水排水系統(tǒng)的美觀性。結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)的特點，合理布局管線，保證給水排水系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)美觀。此外，由于高層建筑空間資源有限，且給水排水系統(tǒng)非常復(fù)雜，增加了運營維護成本。采用新技術(shù)、新方法，能夠使給水排水系統(tǒng)簡潔、高效，這也是高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計發(fā)展的主要方向和重點關(guān)注的問題。
6結(jié)束語
總之，高層建筑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其給水排水系統(tǒng)的設(shè)計難度比較大。設(shè)計人員應(yīng)綜合分析建筑結(jié)構(gòu)的特點，加強對給水排水系統(tǒng)設(shè)計的重視，并優(yōu)化給水排水系統(tǒng)的設(shè)計方法，保證用水的科學(xué)性、合理性，實現(xiàn)節(jié)能減排，提升企業(yè)效益，不斷優(yōu)化人們在高層建筑中的居住體驗。
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[3]張勇.BIM技術(shù)在給水排水工程設(shè)計中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn),2017(35):98.
作者:劉聰鵬 單位:北京天彩燃氣工程有限責(zé)任公司