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高層住宅建筑給排水工程設計方法
隨著城市土地資源的大量的消耗，以及住宅建筑技術的不斷提高，高層住宅建筑已經成為住宅建筑的主流，給排水工程設計的方法也需要相應進行調整。本文將以實際的高層住宅建筑借排水工程設計舉例，分析具體的設計方法，為高層住宅建筑給排水工程設計方法提供優化思路，提高高層住宅建筑給排水工程設計質量。
【關鍵詞】高層住宅建筑;給排水工程;設計方法
高層住宅建筑具有鮮明的建筑特性，會增加給排水工程的設計難度，為了確保高層住宅建筑給排水功能的良好應用，需要在工程設計方法方面予以改進，達到滿足高層住宅建筑給排水功能需求的作用，為居民提供高品質的給排水服務。通過高層住宅建筑給排水工程設計的實例分析，能夠更加明確實際工程中，需要注意加強和改善的部分，提高給排水工程設計的質量和居民的使用體驗。
1、高層住宅建筑給排水工程概況
本次工程為某小區住宅組團，共有高層住宅建筑8棟，每棟建筑有1層地下車庫結構，地上首層建筑為架空層結構，以上2-12層為單元式住宅結構。小區用水需要分為生活用水、綠化用水等多種用類型。
2、高層住宅建筑給排水工程設計要點分析
2.1靜水壓力
高層住宅建筑由于高度因素，需要加強水壓，才能夠滿足高層住戶的用水需求，但會導致上中層管道水壓高過下層管道水壓，從而產生靜水壓力，具有管道破裂、泄露或水擊振動等質量隱患。所以在對高層住宅建筑給排水工程進行設計時，需要做到工程的全面性，協調每個給排水功能之間的影響，對于靜水壓力問題，可以采取排水系統豎向分區的設計方法，減少靜水壓力的影響。
2.2消防系統
高層住宅建筑的內部結構更為復雜，導致火災風險也隨之升高，存在安全性較低的問題。所以在對高層住宅建筑給排水工程進行設計時，需要對消防系統進行加強設計，要能夠充分發揮出消防系統的消防功能，起到保障高層住宅建筑防火安全的作用，提高高層住宅建筑的安全性。
2.3排水系統可靠性
高層住宅建筑具有居民多、用水量大等特性，尤其是在用水高峰期，同一時間的用水量會顯著升高，使給排水量在瞬間快速增加，可能會導致給排水系統的運行故障，使居民的給排水需求無法滿足。所以在對高層住宅建筑給排水工程進行設計時，要做好給排水量的控制設計，避免發生給排水系統故障，尤其是給排水系統的泄露、堵塞等問題，都能夠通過合理的給排水工程設計方法避免。
2.4防震防噪
防震防噪是提高高層住宅建筑給排水工程功能性的重要因素，需要在高層住宅建筑給排水工程設計中，對管材的選擇、管線的布設、設備的布置等部分進行更加科學合理的設計，使防震防噪性能得以實現。
3、高層住宅建筑給水工程設計方法
3.1給水方式
本次高層住宅建筑給排水工程所在城市的給水服務水壓是30m，能夠滿足本次工程中6樓的直接供水需求。基于這種情況，可以將每棟高層住宅建筑分為兩個供水部分，包括直接供水的1-6樓和增壓供水的7-12樓，能夠充分發揮出自來水的壓力作用。常用的給水方式以包括水泵與天面水箱綜合和設置變頻給水設兩種，具體分析如下：
（1）水泵與天面水箱綜合
水泵與天面水箱綜合的給水原理較為簡單，能夠保持穩定的供水壓力狀態，但是每個天面都需要有1個水箱的適配，具有一定的結構荷載，會使建筑的抗震效果受到影響，增加水箱被二次污染的風險，不利于居民的用水安全。針對這種問題，通常使用不銹鋼等具有良好防銹蝕性能的材料作為水箱材料，同時加強日常的巡查工作，對水箱的容積進行嚴格控制，減少給水停留時間，并獨立設置生活水箱和消防水箱。當出現異常情況時，巡查人員能夠及時進行處理，避免不良影響的發生。基于以上分析，水泵與天面水箱綜合給水方式更為適合給水量較低的高層住宅建筑。
（2）設置變頻給水設備
設置變頻給水設備的給水方式不僅能夠同時擁有氣壓給水和水泵給水的多種優勢，通過電動機變頻調速技術還能夠使供水壓力更加穩定可靠。設置變頻給水設備的給水方式不需要再設置天面水箱，降低了水質污染的風險，有利于保障居民的用水安全。但由于變頻積水設備的電氣元件結構，對于給水的控制難度將會增加，還會降低氣壓罐調節容積。為了確保給水功能的良好運行，需要對設備的質量進行嚴格檢查，包括設備的生產質量和后續的服務質量，有利于設備的維護。基于以上分析，設置變頻給水設備的給水方式適用于給水量較多的高層住宅建筑，也是高層住宅建筑主要使用的給水方式。在本次高層住宅建筑給排水工程設計中，采用的給水方式為設置變頻給水設備。
3.2給水管道布置與敷設
（1）管道選型
本次高層住宅建筑給排水工程所在市主要以鍍鋅鋼管作為積水管道材料，但鍍鋅鋼管經過長期使用后，會產生較多的銹蝕、破裂、滲漏等問題，其適用性較差，適用性較高的積水管道材料要能夠保障水質的純凈度。目前市場中的鋼管種類豐富，包括ABS塑料和鋼塑復合管材等，經過給水需求、工程技術、成本因素等多方面的綜合考量后，本次高層住宅建筑給排水工程設計中，將采用鋼塑復合管作為干管和立管，UPCV給水管作為其他部分。
（2）分戶水表設置
分戶水表設置有戶內和戶外兩種設置方式，戶內的水表設置能夠使水立管數量減少，只需要在每個單元建筑中設置1根水立管就能夠滿足應用需求，給水管道布置能夠更為簡潔，還能夠降低工程成本。但是戶內的水表設置會增加入戶抄表的難度，不利于給水系統的管理。針對這個問題，可以通過開設IC卡水表或遠傳水表等方式解決;戶外的水表設置需要在住宅建筑的每層集中敷設，便于集中管理，但不僅會增加管道數量，還會增加工程成本。基于以上分析，在本次高層住宅建筑給排水工程設計中，對于住宅用戶的水表設置，將通過住宅底層的水表房設置，集中敷設所有的分戶水表;對于商戶、小區管理的水表設置，按照就近原則，在附近的水表房中敷設。
（3）給水管道具體敷設特點
本次高層住宅建筑給排水工程設計按照住宅樓的高度劃分為上和下兩個供水區，在地下室頂板下統一敷設兩個供水區對應的水平干管，并同時進行消防給水干管敷設，減少管道支撐的工程量和成本。所有水平干管均設置為環形狀，有利于保持穩定的供水性能。水平干管中衍生的各個管道將通過地下室頂板擴展至各樓層的地下水表房中，基于分戶水表進入各個戶內。給水立管將集中敷設在樓梯間的管道井中，并在每3層樓的間隔位置設置防火分隔。對于給水管道的敷設位置安排，不能敷設在外墻面，會造成給水管道的銹蝕問題，并增加維護難度，無法保障給水管道的運行質量。本次工程的高程住宅建筑每戶為1個廚房和2個衛生間的結構，出于滿足實際用水需求的考量，需要將所有用戶的敷設水平管都準確達到各個用水點位置，通過沿樓板暗敷的方式能夠更好的達到敷設要求，以保護層和平層內敷設為主，避免樓板混凝土中間位置。
4、高層住宅建筑排水工程設計方法
高層住宅建筑由于住戶較多，每日產生的生活污水等排水量也較大，所以 排水工程的設計難度也較高，具體的排水工程設計分為以下四個部分：
4.1生活排水系統
（1）排水體制
按照居民的日常生活情況，排水需求主要包括生活用水和糞便污水兩個類型，排水體制可以采取合流或分流兩種方式。合流排水是將居民的生活用水和糞便污水混合后通過1根排水立管進行排放，由于合流排水體制僅需要1個排水立管敷設，具有較低的敷設難度和敷設成本，但是排水會直接進入化糞池中進行化糞處理，大量的生活用水會增加化糞池的容積，降低化糞池的處理效率，具有較大的局限性。分流排水就是將居民的生活用水和糞便污水分別通過2根獨立的排水立管進行排放，由于2個獨立的排水立管設置，需要更為復雜的布置方式，通常每隔2層就將兩根排水立管連通一次，使排水時間差的特性能夠得到充分的利用。分流排水能夠達到更好的排水和通氣作用，也有利于化糞池容積的控制。
（2）生活排水管道敷設
居民的生活排水管道敷設重點在于廚房排水，需要將相關立管和地漏在臨近廚房的區域進行設置。將衛生間的排水橫管設置在同一層，并將所有橫支管都設置在沉箱內。還需要在其底部做好排水地漏的設置，能夠處理好沉降內積水和排水效率等問題。
排水立管的敷設方法主要有緊鄰墻壁設置和衛生間外墻設置兩種，緊鄰墻壁設置能夠達到更高的美觀性要求，可以采用磚墻進行隱蔽處理，只通過活動門的檢查口設置確保管道的檢查和維護。能夠使各個排水立管保持更高的完整性，損傷的風險也更低，但是會占用一定的建筑面積;衛生間外墻設置能夠避免對建筑面積的占用，但持續的陽光照射會對管道質量造成影響，比如導致UPVC塑料的老化變形等，無法保持管道長期運行的安全性和可靠性。基于以上分析，本次高層住宅建筑排水工程的排水立管敷設采用緊鄰墻壁布置的方式，并通過建筑地下停車庫的結構，排放污水的排水橫干管將設置在地下室的頂棚內，根據地下室的空間情況做好坡度的合理設置，達到排水管的坡度要求。
4.2雨水系統
對于車庫頂面的排水問題，主要采用普通外排水的方式，并將單根雨水立管適配1個檢查口。對于小區中庭雨水和景觀用水，都作為內排水系統設計。通過匯水范圍能夠確定適當的雨水斗，使雨水能夠快速的通過雨水橫干管排出。但是對于橫干管的雨水斗數量要做好控制，每根雨水橫干管最多4個雨水斗為宜。
4.3空調冷凝水排水
空調已經是居民常用的電氣設備，對于空調冷凝水的排水需求也需要做到充分的考量，通過在外墻設置D32凝水立管和D25支管的方式，將空調冷凝水進行收集和室外排放。
4.4地下室排水
地下室排水具有較高的功能多樣性，包括在消防電梯井底部的排水設置、水泵房水池排污和地下室雨水排水等。對于消防電梯集水井和潛污泵的設計，需要控制2m3以上的消防電梯集水井容量，以及36m3/h以上的潛污泵流量。
結語：
通過對高層住宅建筑給排水工程設計的實例分析，能夠明確在實際工程設計中，需要考量的內容和面對的問題，能夠促進高層住宅建筑給排水工程設計方法的優化和創新，提高高層住宅建筑給排水工程設計的質量。
參考文獻：
[1]菅小春.對高層住宅小區給排水設計的探討[J].經貿實踐，2018（009）：301-301.
[2]馬華輝.高層住宅建筑給排水管道設計要點探討[J].建材發展導向，2019，（002）：385-386.
[3]陳乾.試析高層住宅建筑給排水施工要點及質量控制[J].建筑工程技術與設計，2018（007）：2544.
作者簡介：
雷濤（1993.06-），男，漢族，重慶開州，本科，助理工程師，研究方向：建筑施工技術與管理。
【關鍵詞】高層住宅建筑;給排水工程;設計方法
高層住宅建筑具有鮮明的建筑特性，會增加給排水工程的設計難度，為了確保高層住宅建筑給排水功能的良好應用，需要在工程設計方法方面予以改進，達到滿足高層住宅建筑給排水功能需求的作用，為居民提供高品質的給排水服務。通過高層住宅建筑給排水工程設計的實例分析，能夠更加明確實際工程中，需要注意加強和改善的部分，提高給排水工程設計的質量和居民的使用體驗。
1、高層住宅建筑給排水工程概況
本次工程為某小區住宅組團，共有高層住宅建筑8棟，每棟建筑有1層地下車庫結構，地上首層建筑為架空層結構，以上2-12層為單元式住宅結構。小區用水需要分為生活用水、綠化用水等多種用類型。
2、高層住宅建筑給排水工程設計要點分析
2.1靜水壓力
高層住宅建筑由于高度因素，需要加強水壓，才能夠滿足高層住戶的用水需求，但會導致上中層管道水壓高過下層管道水壓，從而產生靜水壓力，具有管道破裂、泄露或水擊振動等質量隱患。所以在對高層住宅建筑給排水工程進行設計時，需要做到工程的全面性，協調每個給排水功能之間的影響，對于靜水壓力問題，可以采取排水系統豎向分區的設計方法，減少靜水壓力的影響。
2.2消防系統
高層住宅建筑的內部結構更為復雜，導致火災風險也隨之升高，存在安全性較低的問題。所以在對高層住宅建筑給排水工程進行設計時，需要對消防系統進行加強設計，要能夠充分發揮出消防系統的消防功能，起到保障高層住宅建筑防火安全的作用，提高高層住宅建筑的安全性。
2.3排水系統可靠性
高層住宅建筑具有居民多、用水量大等特性，尤其是在用水高峰期，同一時間的用水量會顯著升高，使給排水量在瞬間快速增加，可能會導致給排水系統的運行故障，使居民的給排水需求無法滿足。所以在對高層住宅建筑給排水工程進行設計時，要做好給排水量的控制設計，避免發生給排水系統故障，尤其是給排水系統的泄露、堵塞等問題，都能夠通過合理的給排水工程設計方法避免。
2.4防震防噪
防震防噪是提高高層住宅建筑給排水工程功能性的重要因素，需要在高層住宅建筑給排水工程設計中，對管材的選擇、管線的布設、設備的布置等部分進行更加科學合理的設計，使防震防噪性能得以實現。
3、高層住宅建筑給水工程設計方法
3.1給水方式
本次高層住宅建筑給排水工程所在城市的給水服務水壓是30m，能夠滿足本次工程中6樓的直接供水需求。基于這種情況，可以將每棟高層住宅建筑分為兩個供水部分，包括直接供水的1-6樓和增壓供水的7-12樓，能夠充分發揮出自來水的壓力作用。常用的給水方式以包括水泵與天面水箱綜合和設置變頻給水設兩種，具體分析如下：
（1）水泵與天面水箱綜合
水泵與天面水箱綜合的給水原理較為簡單，能夠保持穩定的供水壓力狀態，但是每個天面都需要有1個水箱的適配，具有一定的結構荷載，會使建筑的抗震效果受到影響，增加水箱被二次污染的風險，不利于居民的用水安全。針對這種問題，通常使用不銹鋼等具有良好防銹蝕性能的材料作為水箱材料，同時加強日常的巡查工作，對水箱的容積進行嚴格控制，減少給水停留時間，并獨立設置生活水箱和消防水箱。當出現異常情況時，巡查人員能夠及時進行處理，避免不良影響的發生。基于以上分析，水泵與天面水箱綜合給水方式更為適合給水量較低的高層住宅建筑。
（2）設置變頻給水設備
設置變頻給水設備的給水方式不僅能夠同時擁有氣壓給水和水泵給水的多種優勢，通過電動機變頻調速技術還能夠使供水壓力更加穩定可靠。設置變頻給水設備的給水方式不需要再設置天面水箱，降低了水質污染的風險，有利于保障居民的用水安全。但由于變頻積水設備的電氣元件結構，對于給水的控制難度將會增加，還會降低氣壓罐調節容積。為了確保給水功能的良好運行，需要對設備的質量進行嚴格檢查，包括設備的生產質量和后續的服務質量，有利于設備的維護。基于以上分析，設置變頻給水設備的給水方式適用于給水量較多的高層住宅建筑，也是高層住宅建筑主要使用的給水方式。在本次高層住宅建筑給排水工程設計中，采用的給水方式為設置變頻給水設備。
3.2給水管道布置與敷設
（1）管道選型
本次高層住宅建筑給排水工程所在市主要以鍍鋅鋼管作為積水管道材料，但鍍鋅鋼管經過長期使用后，會產生較多的銹蝕、破裂、滲漏等問題，其適用性較差，適用性較高的積水管道材料要能夠保障水質的純凈度。目前市場中的鋼管種類豐富，包括ABS塑料和鋼塑復合管材等，經過給水需求、工程技術、成本因素等多方面的綜合考量后，本次高層住宅建筑給排水工程設計中，將采用鋼塑復合管作為干管和立管，UPCV給水管作為其他部分。
（2）分戶水表設置
分戶水表設置有戶內和戶外兩種設置方式，戶內的水表設置能夠使水立管數量減少，只需要在每個單元建筑中設置1根水立管就能夠滿足應用需求，給水管道布置能夠更為簡潔，還能夠降低工程成本。但是戶內的水表設置會增加入戶抄表的難度，不利于給水系統的管理。針對這個問題，可以通過開設IC卡水表或遠傳水表等方式解決;戶外的水表設置需要在住宅建筑的每層集中敷設，便于集中管理，但不僅會增加管道數量，還會增加工程成本。基于以上分析，在本次高層住宅建筑給排水工程設計中，對于住宅用戶的水表設置，將通過住宅底層的水表房設置，集中敷設所有的分戶水表;對于商戶、小區管理的水表設置，按照就近原則，在附近的水表房中敷設。
（3）給水管道具體敷設特點
本次高層住宅建筑給排水工程設計按照住宅樓的高度劃分為上和下兩個供水區，在地下室頂板下統一敷設兩個供水區對應的水平干管，并同時進行消防給水干管敷設，減少管道支撐的工程量和成本。所有水平干管均設置為環形狀，有利于保持穩定的供水性能。水平干管中衍生的各個管道將通過地下室頂板擴展至各樓層的地下水表房中，基于分戶水表進入各個戶內。給水立管將集中敷設在樓梯間的管道井中，并在每3層樓的間隔位置設置防火分隔。對于給水管道的敷設位置安排，不能敷設在外墻面，會造成給水管道的銹蝕問題，并增加維護難度，無法保障給水管道的運行質量。本次工程的高程住宅建筑每戶為1個廚房和2個衛生間的結構，出于滿足實際用水需求的考量，需要將所有用戶的敷設水平管都準確達到各個用水點位置，通過沿樓板暗敷的方式能夠更好的達到敷設要求，以保護層和平層內敷設為主，避免樓板混凝土中間位置。
4、高層住宅建筑排水工程設計方法
高層住宅建筑由于住戶較多，每日產生的生活污水等排水量也較大，所以 排水工程的設計難度也較高，具體的排水工程設計分為以下四個部分：
4.1生活排水系統
（1）排水體制
按照居民的日常生活情況，排水需求主要包括生活用水和糞便污水兩個類型，排水體制可以采取合流或分流兩種方式。合流排水是將居民的生活用水和糞便污水混合后通過1根排水立管進行排放，由于合流排水體制僅需要1個排水立管敷設，具有較低的敷設難度和敷設成本，但是排水會直接進入化糞池中進行化糞處理，大量的生活用水會增加化糞池的容積，降低化糞池的處理效率，具有較大的局限性。分流排水就是將居民的生活用水和糞便污水分別通過2根獨立的排水立管進行排放，由于2個獨立的排水立管設置，需要更為復雜的布置方式，通常每隔2層就將兩根排水立管連通一次，使排水時間差的特性能夠得到充分的利用。分流排水能夠達到更好的排水和通氣作用，也有利于化糞池容積的控制。
（2）生活排水管道敷設
居民的生活排水管道敷設重點在于廚房排水，需要將相關立管和地漏在臨近廚房的區域進行設置。將衛生間的排水橫管設置在同一層，并將所有橫支管都設置在沉箱內。還需要在其底部做好排水地漏的設置，能夠處理好沉降內積水和排水效率等問題。
排水立管的敷設方法主要有緊鄰墻壁設置和衛生間外墻設置兩種，緊鄰墻壁設置能夠達到更高的美觀性要求，可以采用磚墻進行隱蔽處理，只通過活動門的檢查口設置確保管道的檢查和維護。能夠使各個排水立管保持更高的完整性，損傷的風險也更低，但是會占用一定的建筑面積;衛生間外墻設置能夠避免對建筑面積的占用，但持續的陽光照射會對管道質量造成影響，比如導致UPVC塑料的老化變形等，無法保持管道長期運行的安全性和可靠性。基于以上分析，本次高層住宅建筑排水工程的排水立管敷設采用緊鄰墻壁布置的方式，并通過建筑地下停車庫的結構，排放污水的排水橫干管將設置在地下室的頂棚內，根據地下室的空間情況做好坡度的合理設置，達到排水管的坡度要求。
4.2雨水系統
對于車庫頂面的排水問題，主要采用普通外排水的方式，并將單根雨水立管適配1個檢查口。對于小區中庭雨水和景觀用水，都作為內排水系統設計。通過匯水范圍能夠確定適當的雨水斗，使雨水能夠快速的通過雨水橫干管排出。但是對于橫干管的雨水斗數量要做好控制，每根雨水橫干管最多4個雨水斗為宜。
4.3空調冷凝水排水
空調已經是居民常用的電氣設備，對于空調冷凝水的排水需求也需要做到充分的考量，通過在外墻設置D32凝水立管和D25支管的方式，將空調冷凝水進行收集和室外排放。
4.4地下室排水
地下室排水具有較高的功能多樣性，包括在消防電梯井底部的排水設置、水泵房水池排污和地下室雨水排水等。對于消防電梯集水井和潛污泵的設計，需要控制2m3以上的消防電梯集水井容量，以及36m3/h以上的潛污泵流量。
結語：
通過對高層住宅建筑給排水工程設計的實例分析，能夠明確在實際工程設計中，需要考量的內容和面對的問題，能夠促進高層住宅建筑給排水工程設計方法的優化和創新，提高高層住宅建筑給排水工程設計的質量。
參考文獻：
[1]菅小春.對高層住宅小區給排水設計的探討[J].經貿實踐，2018（009）：301-301.
[2]馬華輝.高層住宅建筑給排水管道設計要點探討[J].建材發展導向，2019，（002）：385-386.
[3]陳乾.試析高層住宅建筑給排水施工要點及質量控制[J].建筑工程技術與設計，2018（007）：2544.
作者簡介：
雷濤（1993.06-），男，漢族，重慶開州，本科，助理工程師，研究方向：建筑施工技術與管理。
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