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随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。进入 21 世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。
高层建筑有别于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了新的技术要求，必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。
1 高层建筑给水排水工程的特点
与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点[1 ,2 ]。
1)高层建筑给水排水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被破坏。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。2)高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大，而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性必须要比低层建筑高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足于自救。3)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，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，
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。4)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。因此，高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。5)高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。
2 高层建筑给水排水工程存在的问题
经过上百年的发展，高层建筑的给水排水技术已日趋成熟，但也存在着许多有待解决的问题，具体有以下几个方面[3 ,4 ]:1)节水、节能的给水排水设备及附件的开发与运用。2)新型减压、稳压设备的研制与应用。3)安全、可靠、经济、实用、运行管理方便的供水技术与方式的研究与推广应用。4)高层建筑消防技术与自动控制技术。5)提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施。6)低成本高效能的新型管道材料开发与应用。7)热效率高、体积小的热水加热设备的研制与应用。
3 高层建筑给水方式
1)高位水箱给水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱。该方式又可分为并联供水式、 串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式具有以下优点:a.水箱内可储备一定水量，供水比较安全可靠;b.水压稳定;c. 泵启动次数较少，效率较高; d. 设备费和运营费较低。其主要缺点:a. 水箱的设置占用了一些建筑面积; b. 增加了高层建筑结构的复杂性，基建投资相对上升；c.水质较易受到污染;d.水箱进水时，产生噪声和振动。
2)气压罐给水方式。气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。a.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，达到节能的目的;b.水泵机组采用软启动和循序启动，从而实现无塔供水。气压罐供水的主要优点:a.一般不需要水箱和水塔，荷载大大减小，尤其适用于地震区的高层建筑;b.罐内水质不易受污染；c.基建投资较省；d.便于集中管理，较易实现自动控制。其主要缺点:a.供水压力不稳，常出现周期性的波动；b.气压罐容积有限，储水较少，因而水泵启动频繁，且水泵在变压状态下工作，不仅效率低，而且增加了设备的运行费用，缩短了水泵的使用寿命；c.由于气压罐的有效容积较少，其储水和调节水量的作用远不如高位水箱，因而供水可靠性较差。
3)变频泵无水箱给水方式。变频调速水泵，是一种将单片机技术、变频技术和水泵机组相结合，通过变频器电源改变频率和电压，以控制交流电动机的转速，进而实现水压与流量可调的给水设备。由于变频泵的水压和流量可调，可取消高位水箱。该方式的主要优点:a.节能;b.在保持设定压力的前提下，根据用水量的变化情况随时调整电机的转速运行，既可延长设备使用寿命，又能保证运行的可靠性;c.调速全自动化，使用方便; d. 结构紧凑，占地省，安装方便，便于集中管理等。变频调速水泵的缺点；a.变频器价格贵，整机费用比其他给水设备昂贵；b.变频器对工作环境条件(包括温度、湿度、灰尘等)要求较高;c.变频器易受外界电池干扰，影响机组正常运行。
4)减压分区给水方式。减压分区给水方式是利用减压阀或各区的减压水箱进行减压。水泵将水直接送入最上层的水箱，各区分别设置水箱，由上区的水箱向下区的水箱供水，利用水箱减压，或者上下区之间设置减压阀，用减压阀代替水箱，起减压的作用。向下区供水时，先通过干管上的减压阀，然后进入下一区的管网，依次向下区供水。特点是供水比较可靠，设备和管道系统简单，节约投资，维修管理方便。采用减压阀减压方式，各区不再设置水箱，可提高建筑面积的利用率。但下区供水压力损失较大，水泵能源消耗较大。设计时一般生活给水系统采用可调式减压阀；消防系统采用比例式减压阀。
总的来说，应该根据实际情况和各个地方的不同要求采用相应的供水方式，必要时也可以使几种供水方式相结合[5]。
4 高层建筑排水系统的组成和布置
4. 1 组成
排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、 局部处理构筑物组成。
4. 2 管道布置与敷设
4. 2. 1 设置
不同性质的污、废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制，排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济、技术比较。1)民用建筑：生活污水与雨水分流排放。2)工业建筑:生产废水和生产污水较轻，可以与雨水合流；生产污水污染严重的，应单独收集处理。
4. 2. 2 排水管道布置
1)以最短的距离排出室外;2)尽量不越变形缝;3)有利于安全和建筑物的使用、维修及清通。
4. 2. 3 排水管道的敷设
1)管道之间、管道与墙之间要有一定的间距，管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞。2)排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4 倍管径的 90°弯头。
4. 2. 4 通气管道系统
关键词：高层建筑物；给水设计；排水设计
高层建筑物的给排水系统，其主要的任务是解决建筑物内部的生活、生产和消防的用水问题，以此来满足日常生活和生产的供水和排水需求。因此，在高层建筑物快速发展的形势下，进行高层建筑物给水排水工程设计的研究，对于提高高层建筑物给水排水质量、确保给水排水系统良好运行和有效地满足各类高层建筑的功能要求有着极其重要的意义。
一、高层建筑物给水排水工程特点
（一）由于高层建筑自身的高度太大，导致了其给水系统及排水系统中的给水静水压力偏大，因此，需要在在设计时对给水系统进行竖向分区处理，并且加设减压设备和水箱设备，来保护管道和配件，保证系统进行良好的运行。
（二）使用高层建筑给水设备的人数较多，瞬时的水量很大，因此一旦发生停水或管道堵塞等故障时，受影响的范围较大。这就要求在进行设计时要注意保证管道的通气，并且要有安全可靠的水源，以此来保证供水安全、排水通畅。
（三）高层建筑中有许多易引发火灾的因素，并且由于高层建筑具有人、物集中的特点，因此，一旦发生火灾危险性较大。因此在对高层建筑的消防系统进行设计时，对其安全性的要求应该高于其它建筑物。
（四）高层建筑的瞬间水量变动较大，管道长，且管道压力较大。为了稳定管道压力、保护水封，提高排水能力，就要求在设计时选用机械性强的管材作为排水管，还要对高层建筑的排水系统设置专用通气管系统。
（五）高层建筑中设有各种电气设备的线路管道，因此在进行给水排水管道设计时，处理好各种管道的布局，避免相互之间的影响，便于系统运行和各种维修。二、高层建筑物给水系统设计
（一）供水方式
1.高位水箱给水方式
高位水箱供水有并联供水、串联供水、减压水箱供水、减压阀供水等几种式方式，它的主要设备是水泵和水箱。高层建筑物中的高位水箱通过存储水泵供给的水，来对高层建筑物中的用水量进行调节，它具有水压稳定、供水安全和运行成本合理的优点。
2.气压罐给水方式
气压罐给水的主要设备是离心水泵和钢制密闭的气压罐。高层建筑物中的气压罐给水是气压罐利用空气的可压缩原理对水泵提供给罐内的水进行存储并进行水量的调节，并将罐内储水压送到一定的几何高度。它具有节能、水质不易受污染、可实现无塔供水等优点。
3.减压分区给水方式
减压分区给水主要有减压阀减压和减压水箱减压两种方法，进行设置时，需要把所安装的一系列水箱分为上下两个区域，水泵将水送入最上层的水箱，然后由上层水箱为下层水箱供水，在这个过程中，利用减压水箱或者采用在区域间安装减压阀的方式，进行减压，然后依次向下供水。它具有供水可靠、设备简单、维护方便和节约投资的优点。
（二）给水设计
1.生活给水系统
高层建筑物的高度过大导致室外管网的供水压力不能满足其高层用水的水压要求，因此目前我国的高层建筑物供水系统中使用到了一些增压设备。目前增压设施成为高层建筑给水中比重最大，发展最快的一种装置。我国常用的增压设施有水泵、气压给水设备和变频调速给水设备，近年来又出现无负压供水设备等技术。利用这些增加设备产生较大的水压，并配合使用竖向分区方式进行高层建筑物的供水，使高层建筑物的供水系统能够安全有效的进行运行。
2.热水给水系统
热水供应曾经是高层建筑物供水系统中较薄弱的环节，但随着近几年建筑工程中热水供应工程的大力发展，热水供应技术也有很大的提高。热水的加热方式主要有一次换热效率要高于二次换热效率的有燃气热水锅炉和近些年大量应用的环保节能的太阳能热水器。高层建筑的热水供应系统主要有局部热水供应系统和集中热水供应系统两种，进行具体设计时要根据建筑标准要求的高低选择适合自己的生活热水供应系统。对于热水供应系统中的水质处理问题上主要是注意防止热水结垢，损坏设备管道，降低传热效率。
3.消防给水系统
由于高层建筑具有易引发火灾、火势扩散较快和不易扑灭的特点，因此对高层建筑物的消防系统的设计就显得十分重要。消防给水是高层建筑灭火的主要手段，在注重扑救初期火灾的消火栓系统中采用稳压泵维持系统的常高压。近年来我国确立了以消火栓给水系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主过渡的原则，大力推广自动喷水灭火系统。自动喷水喷头有普通喷头外，快速响应喷头、大水滴喷头等。主要将其设置在容易起火部位、疏散通道和人员密集场所，并且扩大设置在水灾蔓延通道，不易发现火灾、不易扑救火灾部位和需淋水降温保护等场所，使火灾扑救更及时、更迅速。
二、高层建筑物排水系统设计
（一）排水系统的组成和布置
1.组成
排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、抽升设备和局部处理构筑物等几部分组成。
2.管道布置
在对排水管道进行选择时，要根据所排污、废水的不同性质进行，遵循符合技术标准和经济节约两大因素。进行管道布置设计时，要以最短的距离排出室外，并且不要越过变形缝，同时要保证其安全性和方便使用维护。具体的对管道进行铺设工作时，要注意在管道与管道之间、管道与墙之间要留有一定的距离；管道要穿墙或穿楼板进行铺设时，要有预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45度弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90度弯头。
(二)排水设计
1.生活排污系统
高层建筑的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。而合流入粪池的方式就是污、废水合流排水体制。它的管道布设简单，但是它需要增大化粪池的容积。污、废水的分流体制是将卫生间生活污水和废水分别排入两根立管，进行排出的方法。它的管道布设较复杂，但它能够改善排水和通气的效果。
2.排水通气系统
在高层建筑设计过程中，给水排水设计需要涉及的内容较多，给水设计又包含了生活用水和消防用水的设计，所以在整个高层建筑给排水设计中，应切实加强对其的设计，才能更好地确保整个高层建筑性能的提升。基于此，笔者结合自身工作实践，就此展开以下几点探究性的分析。
1.高层建筑给水设计要点
在高层建筑给水设计过程中，主要包含生活用水和消防用水的给水设计，在实际设计中，设计人员应切实掌握以下技术要点。
1.1高层建筑生活给水系统的设计要点
在高层建筑生活给水系统设计过程中，首先就是科学的进行分区，在确定给水系统的竖向分区时，其高度主要是结合卫生器具的最大净水压力值而确定，但其设计的水压不能过大，而应满足供水点最低水压低需要，才能预防其出现负压回流的情况。其次就是对高位水箱供水的方式进行确定，常见的方式主要有串联、并联和减压水箱三种供水方式，在实际设计中，应结合实际需要针对性的进行设计。以串联供水方式为例，就应在各分区内设置相应的水泵和水箱，在各分区的下部设立需要满足该分区的提升泵，以确保其更好地满足上区从下区水箱中抽水的需要，在整个加压输送过程中，水是逐区加压上扬，所以不会浪费扬程动力，但是该供水方式的缺点就想需要在水泵分散在多个分区，对于维护和管理带来了不便，且下区一旦出现故障，就会导致上区的供水受到影响。因而必须在实际中针对性的选用。而如果除上述三种方式外，还可以采取不设置水箱的方式进行供水，但是无法对水量进行调节，因此，不同供水方式有着各自的优点和缺点。最后是给水管材的设计，应符合生活用水管材的需要，通常而言，在整个给排水系统中所使用的各种管材的要求一般相同，所以在选用塑料管时，一般选用PVC-U、PE-X、PE-HD、PP-R、PB、ABS等管材，选用金属管时，主要选用镀锌管、铸铁管、铜管等，在选用复合管材时，主要选用衬胶管、衬铅管和玻璃管等。
1.2高层建筑消防给水系统的设计要点
一是在高层建筑消防给水系统设计时，应始终将水作为主要的灭火剂，并始终以消防栓系统为主，并在此基础上对消防给水系统进行分类，常见的消防给水系统，根据其功能不同，首页及的侧重点也不同，所以必须在实际设计中结合确定的给水系统类型进行设计。
二是高层建筑消防给水系统设计时，若按照其服务范围来设计，主要有独立的和区域集中的消防给水系统来看，在设计独立的消防给水系统时，主要是在高层建筑中设置单独加压的系统，利用其为整个高层的消防供水，优点是具有较高的安全性，而缺点是难以管理，需要较大的投资，因而主要在人防要求高的地震区的高层建筑和重要建筑中采用。而采取区域集中的消防给水系统，主要就是为多幢高层建筑提供具有加压泵房的共用的消防给水系统，不仅便于管理，而且投资小，缺点是难以适应地震区对安全性需要较高的高层建筑，所以应结合实际需要确定房屋建筑的消防给水系统的方案。
三是在设计高层建筑消防给水系统时，若按照给水方式来设计，主要有分区和不分区之分，高层建筑的高度大于50米，则采用分区系统，而若低于等于50米就选择不分区系统，而若按照给水压力进行设计，主要有高压、临时高压和稳高压之分，在实际设计中，由于不同压力的设计效果不同，所以为了满足消防给水的需要，必须对其压力进行科学的确定。若按照系统的类别进行设计，常见的主要有消防栓和自动喷水灭火系统。在设计消防栓给水系统时，应确保其给水管网、消防给水管网、水泵、水池、水箱、稳压装置和水泵接合器等设计的科学合理性，才能确保其性能得到有效发挥。而自动喷水灭火系统，应确保其喷头、报警装置、水流指示器、给水管网和试水装置以及消防水池和水箱水泵等设计的合理性，从而提高其运行的可靠性[1]。
2.高层建筑排水设计要点
在做好高层建筑给水系统设计的同时，还应切实加强对其排水系统的设计，才能完成整个给排水系统的设计。所以，作为设计人员，应切实掌握以下技术要点。
2.1科学合理地确定高层建筑的排水系统
在整个高层建筑中，排水系统主要是用于污水和废水的排放，所以在设计排水系统时，必须结合高层建筑的实践，科学合理地确定排水系统的类型。但是所确定的排水系统必须具备以下几个条件，首先，其排水路径应简捷，便于流畅，其次是管道中的气压应稳定，而不会初选剧烈变化；最后就是不得对房屋功能的发挥带来影响，同时便于施工和安装。
2.2排水管设计要点
若高层建筑的地层为空层，或者设置了商铺，那么其上部排水立管就应在底层转换，且不得对底层功能的发挥带来影响，出户管转换后应大于2根，一般在4根左右，在设计排水横干管时，其管径应在DN200之内，一般选用管径为DN150的横干管，且其服务的用户数量不得大于100户。而高层建筑中设置了专用的通气立管，那么就应将上层的排水直管与排水立管直接连接，但是为了避免底部排水器具溢出，可以将底层排水管独立的设计。因此，在进行排水管道设计时，必须确保其布置和连接点的设置符合相关设计的需要，例如排水管道的坡度，主要采取通用坡度进行安装，若情况允许，可以将其坡度适当降低，但是最小不得低于其最小坡度，而在确定检查口的数量和位置时，则必须符合有关要求，同时还应对排水立管采取相应的措施予以防护，例如每间隔2到4层，就应设置相应的承重支座，才能确保其重量得到有效的分散，而立管的最低处的弯头，也应设置承重的支架或者支墩，才能确保其更好地满足排放的需要，而在设计生活污水管道时，一般不能将其设置在建筑的内部，若需要设置检查井，就应在建筑内部采取相应的密封措施[2]。
2.3地漏附件的设计
设计地漏附件的目的主要是及时的将建筑表面的积水排除，尤其是卫生间和厨房，是设计滴漏的关键部位。因而在设计地漏时，必须将其与排水支管相连，从而达到排除积水的目的。
2.4地下室排水设计
地下室排水管道布置的最大困难是所有的管道及配件都
不允许穿过底板#解决地下室排水管道敷设，可采用以下措施：一是在确定地下室底板地面标高时，应定在土建结构层以上0.5m。在这0.5m的后浇层中可敷设管道或地沟。二是在电梯井最底层的基坑旁边设置集水坑或集水池，接受电梯井或地面以及管道的排水。
2.5屋面排水系统的设计
屋面排水系统分为内、外排水系统。外排水系统的组成部分均敷设在室外，屋面排水系统点分散，建筑物较大需增加垫排水系统层厚度。内排水系统分为封闭式、敞开式系统。封闭式系统管道无开口部分，管道内呈压力流状态，排水系统排水的能力较大。敞开式系统的立管最终排入室内明渠中或埋道地管中。但是就目前来看，我国高层建筑较适合采用封闭式的内排水系统[3]。
3.结语
综上所述，对高层建筑的给水排水设计进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的高层建筑给排水设计人员，必须充分意识到加强给排水系统设计的重要性，并紧密结合实际需要，切实加强对其的设计，才能更好的确保建筑功能得到高效的发挥，并为整个高层建筑的消防安全提供强大的支持。
【参考文献】
中图分类号： TU208 文献标识码： A
随着我国城市化建设进程不断发展，这就使得城市给排水工程得到了越来越的关注。众所周知，城市给排水工程是城市基础设施的重要组成部分，而城市发展的快慢直接会受到城市建筑给排水的约束。但就我国目前现阶段来看，我国城市建筑排水系统设计中还存在一些问题。相关部门应该加强对给排水设计方面的重视，从而能够更好的提高居民的居住条件以及城市的整体水平。
一、高层建筑排水系统的主要特点
高层建筑排水具有如下特点：a、排水主管长，配件多、接口多，排水管道发生渗漏堵塞几率高；b、卫生器具多，使用人员多排水秒流量大；c、有各类排水系统复杂；d、布管困难，防水防噪要求高。e、维护管理麻烦；f、超高层建筑需抗震设计。
二、高层建筑给水排水设计方案分析
（1）、排水管道敷设
高层排水管道的布置敷设除遵循多层排水管道布置敷设的一般要求外，还具有其自身的特点：a、排水流量瞬时值很大、由此引起管道内压力波动较大、流速高、水流形态复杂，因此，高层排水管道较多层应考虑噪音、震动、稳定性。b、排水立管承接的排水高度较高，底层管道及排除管承压大，压力变化高。因此，底层污废水的排除方式显得尤为重要。c、排出管应采取防沉降措施：排出管在穿墙处设置钢筋混凝土套管或简易管沟，其管顶至沟（或套管）内顶的空间不应小于建筑物的沉降量，并不小于0.2m，沟（或套管）内填轻软质材料。
（2）排水管道水流特点及应对措施
1）排水支管水流运动特点为：排水横支管是接纳各卫生器具排水管的来水, 卫生器具排水的特点是间歇性排水, 历时短, 流率高, 水流迅猛具有冲击性。尤其是虹吸式大便器的排水更为明显。当水流突然排放，在器具排水管与横支管
的连接处 （端部弯头或三通），水流首先是冲击对面的管壁，然后冲向下游，水流紊乱并与管道中的空气剧烈混合，形成波动的气水混合流，并产生水跃使水面壅起。如波顶达到管顶而产生一段长度的满流，就形成水塞流动。在水塞的下游，产生正压，水塞的上游侧形成负压（这负压可能造成水封被破坏）。水流经过一段时间和距离的流动之后，能量损失，水面逐渐下降，流速减小，趋向平稳流动。因此，各横支管内的水流不应超过最大充满度的要求，使空气能在水面上自由流动，并容纳一定的高峰负荷。但超负荷的情况仍有可能发生，特别是在横支管上连接的卫生器具较多时，为保持管内气压稳定，则应在负压区补入空气，在正压区排泄空气，这就需要设置通气支管。《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第4.6节中，为对高层建筑排水支管设置通气管做强制性规定，因此高层建筑排水支管可按照常规的排水支管进行设计计算。
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第4.3.8条规定：住宅的污水排水横管应设置同层排水。同层排水设置后，可解决日常生活中，上下层住户因为排水管道漏水，经常出现各种纷争，促进邻里的和睦关系。同时，同层排水后，排水支管、器具支管等设施不再穿越本层楼板，由此引发的漏水现象大大减轻；配件多、接口等均位于户内，管道的清通管理更加方便快捷。卫生间同层排水常见的做法如下：
一是卫生间统一做成下沉式卫生间，按照过去的老做法把下水道管统一布置在地坑内；二是卫生间地面不下沉，使用挂壁式坐便器等卫生器具及沿墙敷设的排水支管等设施，实现同层排水。
2）排水立管水流运动特点为：生活粪便污水在立管中的水流运动，不仅是气水两相流，实际上水流中还掺有粪便、纸团等固态物，因而是一个固、液、气三相流。随着流量的增加，可能比试验的条件更容易提早出现隔膜流和水塞流，形成一种固、 液、 气三相混合的“水团”在管道中流动。当 “水团” 从排水横支管流入立管后，即有水沿管壁呈膜流流动，也有固体的垂直下落。在“水团”的上侧形成负压区， 在其下侧的一定距离处形成正压区。因此，高层排水立管中压力平衡程度决定了排水流畅度及排水管材的寿命。
高层排水立管中压力平衡程度主要通过增设通气立管的方法解决。《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第4.6.2 2条规定10层及10层以上高层建筑卫生间的生活污水立管设置通气立管。通气立管安装应遵循如下原则：通气立管的上端应在最高层卫生器具上边缘或检查口以上，与排水立管的通气部分以斜三通连接或伸出屋面，下端应在最低排水横支管以下以斜三通与排水立管或排水横主管连接。专用通气立管宜每层或隔层、主通气立管不宜多于8 层设结合通气管与排水立管连接。结合通气管下端宜在排水横支管以下与排水立管以斜三通连接；上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。
除此之外，现在有一种有特殊配件的单立管排水系统，可以起到扩容、分流等作用，有利于改善立管的多效果，国内外的很多专家都非常重视这一系统的研究，并取得了一定的研究成果，目前采用较多的系统有苏维脱单立管排水系统，旋流士丹利管排水系统，螺旋管安立管排水系统等，而且系统虽然有很多的优点，但由于技术还不成熟，没有达到大规模使用的条件，还需要加大研究力度，争取早日大规模的使用。
3）排出管中的水流运动特点： 当立管内水流下落距离较长时，水流以很高的速度进入排出管。在水流方向由垂直下落转入水平流动时，水流的一部分动能转变为位能，形成水跃。如果水量小，排出管的坡度大，水跃就不易形成。水流从水跃发生处向下流动，受到摩擦阻力的影响，流速逐渐减小， 渐渐的变成稳定的明渠渐变流。当水量较大、 水流方向急剧转变时，就会发生满流水跃而成为水塞，严重时甚至造成回压，使距离排出管高度较小的底层卫生器具存水弯的水封破坏，发生喷溅。为了排除这种回压，可在立管排出管中的水流底部接出通气管。 从排水管内水流运动的情况可以看出，夹气水流的大小决定了排水管道系统工作状态的优劣。为避免水流在下降过程中产生过大的压力波动而破坏卫生器具的水封，必须使立管中的流量控制在一定的范围之内, 即对各种管径的立管，确定一个最大允许流量值（立管的排水能力）。立管最适当的流量是控制立管内水流呈环膜流状态的范围内，这时水流充满立管断面的1/4～1/3。污水立管的最大排水能力就是根据这一原则并考虑通气方式而确定的。
（3）排水管道管材选择。基于高层建筑排水特点，对管材及配件接口做相应的要求。
1）、高层建筑排水支管中水流特点与多层建筑排水支管中水流特点类似，管材选择时可与多层建筑类似，选择常用的排水塑料管材。
2）、排水立管可采用建筑排水塑料管或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件，当采用塑料排水管时，还应执行《建筑排水塑料管道工程技术规程》CJJ/T29-2010中的要求。高层排水塑料管材主要有生活排水用硬聚氯乙烯管、氯化聚氯乙烯、聚烯烃及共混管，排水塑料管的选择，应结合建筑类别、建筑高度、排水温度及供货条件等经技术经济比较后确定。高层建筑排水管材选择以50米为准，选择不同的管材。
相对于低层建筑来说，高层建筑的高度大、层数多、振动源多，排水量和用水量都比较大，也给建筑的给排水设计提出了更高的要求。必须结合高层建筑的特点给出对应的给排水设计，从而提高给排水系统的质量，同时也为给排水系统施工奠定良好的基础。
1 高层建筑给排水设计的特点
由于建筑高度和层数的增加高层建筑的给排水设计有着以下几个重要特点：（1）静水压力大，所以管道和配件的压力更大，影响系统的安全性，同时也增加了系统设计的难度；（2）引发火灾因素更复杂，高层建筑的结构和功能更加的复杂导致更容易着火，对消防防水系统的稳定性、安全性有了更高的要求，从而满足各类消防需求；（3）给排水量大，用水人数的增加，且瞬时给排水量大大增加，一旦发生给排水系统故障严重影响居民生活质量，必须提高给排水系统的可靠性，通过结构设计减少堵塞、泄露等的发生；（4）对防震和防噪声要求更高，给排水系统的管线和设备会造成一定的噪声，必须注重防噪声设计。
2 高层建筑给排水设计重点分析
2.1 生活给水系统
由于供水高度的增加，仅通过室外管网压力无法满足高层用户的水压要求。设计中一般要使用增压设备，从而增加水压。如果给水系统不采用竖向分区设计，也会增加底层管道和设备的压力，所以给水系统的整体设计思路为分区域供水。
2.2 生活热水系统
热水供应是较为薄弱的环节，随着热供应工程的发展热水供应得到一定发展。水加热方式有直接和间接两种，按照供应方式不同可分为集中供应和局部供应，要结合建筑的实际应用选择合适的生活热水系统。同时在热水供应中还需要注意几个方面的问题：（1）水垢问题，常见的应对方法是软化，降低水的硬度。但是软化的成本较高，且管理和运行较为复杂。另外还能通过温度控制来降低水垢，一般水温控制在40℃～60℃最佳。也可应用磁水器来降低水垢硬度，松软并打散后排出；（2）热水循环中热水泵的承压问题，底层热水泵的压力较大，对强度和密封性要求更高，一般需要专门订货提高强度和密封性；（3）排气问题，由于加热处于设备的底部所以供水中随着水中压力的减少会减少气体的溶解度，导致气体逐渐的析出，所以热水系统也需要注意排气。特别是上行下给式的系统中，气体在顶部的聚集还能够影响水循环，所以必须在顶部设置排气装置，且热水管道严禁设置成凹凸形，且横管有不低于0.003的坡度；（4）体积膨胀问题，由于水温的影响会导致管道和设备出现热胀冷缩，所以必须设置释压安全阀和膨胀管来减少热胀冷缩带来的问题，保持压力系统的平衡和稳定。
2.3 消防给水系统
消防问题对给排水设计提出了更多要求，主要表现在两个方面：（1）消防栓给水系统，建筑的消防系统设计是给排水设计的重要组成部分。而消防栓给水系统对于扑灭火灾早期有重要的价值，且为了提高系统的应用性常需要用稳压泵来保持较高的水压。并能够提供小口径的自救水枪方便非消防专业人士使用，提高建筑的安全设计。为了有效的提升消防栓的出水量和水压，可在分区内设置多出口水泵、减压阀、稳压阀等，保障灭火系统的可靠性、并通过加强设备用泵和工作泵的自动切换保障发生火灾是灭火装置能正常投入使用；（2）自动喷水灭火系统，近几年我国建筑的消防给水系统也逐渐的向自动喷水转换，通过传感器和报警装置提高对火灾的预防能力。
3 给排水设计的优化
对于给水系统可通过共用吸水管和分建水池来降低建筑投资成本并提升建筑面积的利用率。为减少生活污水的处理，可以把消防贮水和建筑贮水分开单独设置。而消防泵排水能够直接回到消防贮水池中，利用储水来减少能量消耗。类似的雨水排放和生活污水排放也可分开，并对较为严重的污水做处理后排放。在实际施工中，设备房常需要设置到不规则地段，从而保障地下室内车库的空间利用。对于管道铺设来说，尽量保障管道不变形的情况下用最短的距离排出污水。管道之间、管道与墙体之间均预留一定的距离。排出管端和排水立管必须设置弯头，一般要求弯曲半径不低于管径4倍的直角弯头。另外在设计中还要综合考虑管线的管卡、外径、内径、配件等的尺寸和规范，提高设计规范，优化设计过程。
4 结语
总之飞速发展的建筑业给给排水设计提出了更高的标准，本文结合高层建筑的特点对其给排水设计进行了分析，结合设计的重点进行了讨论，为高层建筑的给排水设计提供了参考。
参考文献：
[1]袁宝军. 高层建筑给水排水工程水力计算及优化设计的研究及探讨[D].合肥工业大学，2003.101-102.
[2]梁志君. 南宁九洲国际大厦给排水设计及绿色建筑技术应用[D].华南理工大学，2012.56-58.
前言：在当今社会的发展下，建筑的给水排水的设计越来越受到重视，特别是人们的生活理念不断的转变。人们越来越关注建筑的整体素质，公共设施的设计，建筑给水排水设计的好与坏影响着人们的居住生活习惯。一个好的建筑不仅要外观的漂亮，还需要里外设计的合理，以配合以后的生活、工作需要，使生活与工作更加舒适，更有利于建筑的使用寿命。建筑的给水排水设计关系到工程的工期、资金、时间等问题，需要从全局的方向出发，设计出最优并适合社会发展的建筑设计。特别是近年来，在建筑的施工设计中，设计者与房屋使用者们都比较重视建筑给水排水设计的优化。本文从建筑给水排水设计优化性的必要性与可行性和设计的最优措施两个方面进行探讨，力求找出最好的方式来促进建筑给水排水设计的优化。
一、高层建筑给排水系统的主要特征
高层建筑一般具有高度大、层数多、振动源多、用水要求高、水流量大等特点，在建筑给水排水工程的设计、施工、材料等方面都要求较高。高层建筑给水排水工程与低层建筑给水排水工程相比，特点如下：
高层建筑给水系统静水压力大，供水必须进行合理的竖向分区，设计中必须控制好最不利点的最低工作压力和最低静水压力，才能确保系统的运行安全、避免管道及配件的损坏； 高层建筑消防系统的安全可靠性要比底层建筑的高，引发火灾的因素多，火灾危险大，火势蔓延速度快，而且扑救困难。由于我国目前消防设备能力有限，火灾的扑救难度较大，因此高层建筑的消防系统必须以自救为基础；高层建筑的排水管道长，排水量大，管道中所承受的压力波动大，系统必须确保水封不被破坏，提高排水系统的排水能力，同时应设置通气管系统或采用新型单立管系统，稳定管道的压力；高层建筑多采用集中供应热水系统，集中供热系统已成为高层建筑的“卖点”之一，同时也是高层建筑档次的标志。集中热水系统设计应使用水点能随时取用温度恒定、压力稳定的热水。
二、建筑给水排水常见的给水方式
1、高位水箱给水方式
高位水箱主要依靠水泵和水箱供水，此方式又可分为如下几类：并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水方式。高位水箱中的水由离心水泵提供，它设在泵房内。相比气压罐给水方式，泵房内的水泵启动次数较少，箱内的储水量比气压罐多，供水稳定连续，因此它的设备费和运营费较低。但是它的水质易受到污染，此外水箱需要一定的建筑面积，使得建筑的结构更为复杂，投资费用则较高。
2、气压罐给水方式
此方式主要依靠离心水泵和气压罐，气压罐利用容器内空气的可压缩性来存储和调节水量，罐内的水压则被送到一定的垂直几何高度，水泵机组的工作方式是通过循环启动和软启动从而实现无塔供水。这种给水方式不需要水箱与水塔，易于统一管理，能自动控制，罐内水不易受污染，且它的载荷小，适用于地震带上的建筑。但是它的供水压力经常出现周期性的波动，罐内储水量有限，要频繁启动水泵，增加了设备的维护运行费用并且水泵的使用寿命也有所缩短，这方面远不如高位水箱。
3、变频泵无水箱给水方式
变频泵无水箱给水可调节水压与流量，是一种将单片机、变频技术和水泵机组结合的一种技术，这种给水方式无需水箱。由于这种方式可以根据各区的用水量动态调整电机的运行速度，大大的延长了设备的使用寿命，同时也环保节能。跟减压分区给水方式一样它同样不占建筑面积，且便于统一管理维护。但是在购置整套设备时变频泵比水箱价格较昂贵，尤其是变频器。变频器还比较脆弱，受外界环境影响较大，对温度、湿度、灰尘的要求十分高。
4、减压分区给水方式
减压分区给水主要依靠减压阀或各区的减压水箱运行以达到减压的目的。在设备运行时，水泵直接将水送入顶层水箱，各区分别设置水箱，各区之间也可设置减压阀，上区水箱向下区供水，此过程水箱之间可自行减压或依靠减压阀减压，各区便不再单独设置水箱，不再像高位水箱给水方式占用建筑面积。
二、高层建筑物排水系统设计
1.排水系统的组成和布置
1.1组成
排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、抽升设备和局部处理构筑物等几部分组成。
1.2.管道布置
在对排水管道进行选择时，要根据所排污、废水的不同性质进行，遵循符合技术标准和经济节约两大因素。进行管道布置设计时，要以最短的距离排出室外，并且不要越过变形缝，同时要保证其安全性和方便使用维护。具体的对管道进行铺设工作时，要注意在管道与管道之间、管道与墙之间要留有一定的距离；管道要穿墙或穿楼板进行铺设时，要有预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45度弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90度弯头。
2.排水设计
2.1.生活排污系统
高层建筑的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。而合流入粪池的方式就是污、废水合流排水体制。它的管道布设简单，但是它需要增大化粪池的容积。污、废水的分流体制是将卫生间生活污水和废水分别排入两根立管，进行排出的方法。它的管道布设较复杂，但它能够改善排水和通气的效果。
2.2排水通气系统
高层建筑物的排水通气系统中使用了各种通气管和通气阀。其主要是通过提供排水中气体的散逸来达到透气的作用；防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，确保空气的循环；保持排水迅速通畅、安静。通气管主要分为伸顶通气，环形通气及器具通气等。
3.消防气压罐供水设计问题
这种供水设计形式与其他方式的最为主要的不同点就是不再需要另外设置高位水箱，这样消防管网就会长期处于高压的状态。这种形式对于消防的安全性和可靠性都是较高的，但是对于供电的要求却很严格，需要用到两路电源或者是柴油发电机系统。近几年这种系统因为其独特的形式以及不受到高度限制、安装上很灵活方便、操作上更为简单，在技术上更加的安全可靠等优点已经在实践中得到了很多人的肯定，在现代高层建筑中得到了很多的采用。但是其缺点就是耗电非常高，在运行中会产生很大的费用。
三、总结
当今社会在不断的发展，人们的生活水平与生活质量也在提高，人们对建筑的设计要求也越来越高。无论是住宅区还是商务大楼，都要求有更好的设计，其中对建筑给水排水设计的要求最为明显，因为一旦出现问题，人们的生活、工作都会受到影响，不仅会带来不必要的损失，还会影响居民的情绪和建筑的质量。作为现代社会的建筑，且人们的生活理念的转变，受到新思想的影响，面对给水排水设计的时候，应该进行全新的思考，配合当今社会的发展。建筑给水排水设计系统涉及的方面较多，人们应该从全面的角度来看待这个问题，设计师应全面设计出适合社会发展需要的给水排水系统方案，当遇到问题应及时解决，具体问题具体分析，思考与分析，设计出最为可靠与实用性的设计方案，只有技术可靠，实际操作方便，才能得到用户的喜欢与满意。
与低层建筑相比，高层建筑发生火灾的概率更大［2］。这是因为楼层越高，其中存在的着火点越多，而若发生火灾后，高层建筑中的火焰会迅速蔓延，若没有及时进行灭火，将直接威胁到高层住户的人身与财产安全。近年来，我国出现越来越多的高层建筑，而高层建筑对建筑给水排水施工也有很高的技术要求。这样在进行建筑给水排水施工时，应该严格依据规范操作，严格控制施工进度，并需要制定必要的技术规范。同时合理选择防火材料，并根据需要合理设计逃生通道［3］。高层建筑的给水排水量相比低层建筑更大，这就需要更大的压力，一般可以通过设立单立管系统来提高供水压力。而在选择管材时，首先需要保障管道接口有较好的柔性，其次就是需要了解材料的机械强度是否符合标准。
1．2建筑给水排水设计时需注意的问题
在设计建筑给水排水系统时，设计人员首先需要做好各方面的协调工作。例如，在设计卫生技术标准时，设计人员应该向建筑人员讲解具体的施工要求，并让他们掌握必要的施工技能。而在设计室内排水时，应该根据排水设计的相关标准，详细列出排水设备的具体应用流程。我国城市化建设的推进与建筑行业的发展，也带动了建筑给水排水设计与施工技术的提高，出现了智能化的设计系统，并且对于高层建筑防火的设计要求更为严格。设计人员在设计时应该保障每个环节的衔接性，保障设计出健全的给水排水系统，并且重视防火部分的设计，例如可以根据需要设置防火套管等。此外，设计人员也应该根据住户的需求，设计好室内卫生间与阳台的地漏，以保障排水系统的严密性。
2建筑给水排水的优化设计措施探究
城市建筑具有人员集中、给排水量大以及规模较大等特点，这就需要在给水排水设计时注重可行性并提高安全性。要想避免并解决建筑给水排水设计中存在的问题，就需要进一步进行优化设计，以为后续使用的可靠性提供保障。
2．1确定合理的管径和流速
在设计给水排水系统时应该充分考虑工程造价，保障所选的给排水管道经济合理［4］。给排水管道的管径与流速有直接关系，在流量相同的同一个工程中若设计的流速越大，则所需的管径越小，而相应的工程造价也更低。但是过大的流速很容易导致管道受损，并消耗更多的电能，这样也将相应增加成本。因此，设计人员应该根据系统需求与自身经验，合理确定给排水的管径与流速，避免对系统管理与工程造价带来较大的影响。具体设计方法为结合系统的材料费用、运行与施工费用等，然后根据相关公式计算出每种管径相对应的流速。由于每个城市的给排水管道材料费用、建设费用、试压情况以及运行费用等存在差异，因此所确定的流速也不尽相同。
2．2改善给排水中的细节问题
在设计建筑给水排水系统时，经常会遇到噪声处理、饮用水卫生等方面的问题，要想切实解决这些细节问题，具体方法包括以下几点。(1)处理管道噪声。当前很多高层建筑住户均会选择双卫，而这就迫切需要设计人员通过优化设计，做好管道噪声处理工作。一般来讲，可以选择DN25这种材质的分户水管，以避免管道末端出现噪声。(2)选择优质的给水管道，替换传统使用寿面短的镀锌管［5］。塑料管与金属管道相比重量更轻，且具有很强的抗压力，且使用方便，因此可以选择多使用塑料管。(3)给排水管道的安装分为明装与暗装两种，采用暗装的方式可以让室内更加美观，并避免管道外露时受到破坏。而明装的优势为安装与维修方便，且成本较低。设计人员应该根据住户的不同需求合理设计安装方式，并且在敷设完毕给排水管道后，在相应的支管处做好标记，避免住户装修时不小心损坏管道。(4)饮用水供给是给排水系统的重要职能之一，设计人员在设计时应该注意做好饮用水的卫生防护工作。对于饮用水池的溢流管等应该制定必要的防护措施，避免昆虫等爬入，在管道接缝处使用软质泡沫材料填充，并利用合适的隔断方式避免脏污溢入水池中。
2．3根据需要设置控制阀门
设计人员对给水排水系统进行优化的一个重要步骤，就是在建筑底层设置控制阀门，进一步提升整体给排水能力。常规的设计方法是设计者会在每个排水管道末端设置单独的阀门，这样不仅操作简便，发生异常时只需要切断相应的阀门，就可以控制给排水的正常运行。这种方法虽然使用范围较广，但是在遇到连续阴雨天气时，设置这样的阀门很难及时排除建筑内的积水。要避免这一情况，设计人员可以在建筑底层设置控制阀门，改变单独在排水管末端设计阀门的方式。这样一个阀门可以对整个建筑进行控制，提高了建筑的整体给排水功能［6］。这种阀门设置的方式由于使用方便，且能够提高技术人员的工作效率，因此得到了很多小区居民的认可，且应用范围逐渐扩大。在遇到连续阴雨或下雪天时，由于建筑物内管道堵塞或积水过多等问题，导致积水无法排出的情况，这时候可以及时利用底层的控制阀门，以避免由于污水无法排出对建筑物的影响，并有效保障了建筑物内的环境。此外，这种方式减少了阀门的数量，技术人员只需要在底层操作就可以控制系统的整体运行，避免了对住户的干扰。
中图分类号： TU97文献标识码：A 文章编号
【 abstract 】 this paper to their own years drainage design experience as the basis, this paper probes into high building water supply scheme and solve insufficient pressure water supply scheme, and drainage scheme and solve drainage water mix two phase flow smoothly design, have not discussed in, welcome at DaFangZhiGu taught.
【 key words 】 high-rise buildings, water supply scheme, the supply pressure, water drainage scheme, mixing, solve
随着城市化进程的加快，人口规模日益增加，高层建筑作为城市解决居民居住问题的关键所在，受到广大人民的极度热爱与重视，然而随之水资源不足、供应不及时的现象也日益凸现。如何在有限的条件下，合理设计高层建筑给水和排水系统成为诸多学者重点研究的课题。本文就笔者积累总结的经验，简单小议一下高层建筑给水方案和解决供水压力不足方案的设计，和的。。。。。。
一、高层建筑给水系统设计
建筑给水系统是将水源中的水引入建筑内并输送到室内各配水龙头、生产机组和消防设备等用水点处，来满足各类用水设备对水质、水量和水压要求的冷水供应系统。1、建筑给水系统的分类和组成。建筑给水系统按用途可分为生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统。建筑内部给水系统由引入管、水表、给水管道、配水装置和用水设备、升压和贮水设备、给水附件等组成。
2、高层给水方案设计。给水方案是指依据建筑物的高度、用水量、配水点布置及室外给水管网的压力和水量等因素确定的供水方案。常用的给水方案有：分区给水、直接给水和间接给水三种。高层建筑因其高度高，层数多，振动源多，用水量大的特点，为满足室内水压、供水量的充足和饮用水的卫生干净，常采用高位水箱给水、水泵补水的间接给水和分区给水相结合的方案。因为前者所需的设备简单、可靠性高、易维护、储存势能可以应对短时停水、停机、也可兼做消防前期给水。后者是根据高层的特色在竖向上分几个区给水，不然会因低层管道中静水压力过大，造成漏水、出水流量大、噪声等现象。
3、解决高层供水压力不足的方案设计。高层给水系统中常见的不足现象就是高处的水位供给不上，压力不足，个人建议可以从增加供水压力和减少管道阻力两处思考，后者对解决顶层供水压力不甚明显，故通常需要采用增加供水压力的方案，来提高供水压力满足高层需求。具体设想有：“①每户进水管上增设增压泵，不足之处就是水泵安装在室内噪音有点大。②提高水箱的底标高，增加用水点和水箱的高差。不足之处是提高水箱的底标高虽然节约投资，但不利于建筑整体的美观协调，且水箱提高1m，只能提高10kPa，当水箱底标高离屋顶8m，水箱充满水的情况下，才能确保顶层淋浴器的供水压力。而且，当今都提倡环保建筑，设计时不少学者都建议取消屋顶水箱，以减少二次污染，也使建筑外观效果更好些，所以个人认为不到不得已不建议采用此法提高水压。③采用分区恒压变量供水系统。此方法是根据计算得到供水小时最大流量的扬程，选择合适的供水泵，配置相应的变频器，在保持设定的工作压力情况下，由用户用水量的变化通过变频器控制水泵电机的转速，由水泵电机转速的变化，改变供水量，满足用户使用舒服性要求，达到恒压供水的效果。实践也证明采用该系统效果比较显著，能够有效解决供水压力不足现象，所以在高层建筑给水设计中应用较为广泛。
二、高层建筑排水系统设计
排水系统即排水的收集、输送、水质的处理和排放等设施以一定方式组合成总体的水处理系统，主要是将人们在日常生活和工业生产中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来，及时排到室外。
1、建筑排水系统的分类和组成。建筑排水系统大致可分为生活污水、生活废水、工业废水、屋面雨水。一个完整的排水系统一般由排水管道、通气管道、卫生器具或生产设备受水器、清通设备、污中提升设备和污水局部处理设施等组成。
2、高层排水方案设计。不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制；将两类以上合并在同一种管道内排放，称为合流制；采用何种形式的排水方案应根据水质情况以及地方的要求并经过技术经济比较后确定。对于住宅高层建筑而言，通常采用生活污水和生活废水的合流制，具体做法是污水排入室外经过化粪池处理后排入市政管网，厨房排水经隔油池处理排至化粪池。
屋面雨水建议设计为内排水系统，独立自成系统，雨水经屋面雨水斗收集后由管路输送直接排至室外。这里需要说的是有些设计从节省管材出发，将废水接入雨水立管中，个人认为这种设计十分不妥，因为雨水立管常有出口堵塞情况，一旦堵塞，雨水连同废水满溢室内，势必会影响居民的正常生活。
室内排水系统应以就近分散外排为宜的方案进行设计，不宜过于集中，在管材耗量相差不大的情况下，尽量多设立管，少拉横支管，因为立管单独外排，既可减少排水横管与其他管道、风道、梁、窗碰头，又可减少出水管堵塞带来的不利影响。
室外排水系统设计中，为提高外排水管道标高，及为避免排水管道穿钢筋混凝土地梁带来施工留洞困难，常常设计底层排水系统与楼层分开，底层单独外排。尤其对于那些地下水位较高，室外排水管道埋深较浅，且房屋结构基础多为浅基础的建筑，为提高室外排水管道标高，保证底层用户安全。一般超过四层，底层就要设计为单独外排。
3、解决高层建筑水气混合两相流顺畅的方案设计。高层建筑排水系统最主要的问题就是如何解决水气混合两相流的顺畅问题。在设计排水时首先要考虑高楼层排水对管材的冲刷，其次要考虑水气混合流对卫生器具水封稳定的破坏――“管中的气压发生激烈变化，会形成正压喷溅或负压抽吸，对排水管系中卫生器具水封的稳定产生严重影响，导致排水管道系统不能正常工作”。
鉴于高层建筑排水的特点，笔者认为在设计时应当重点考虑下属三方面。首先，必须进行严格的水力计算，控制立管的设计流量不超过规范规定的最大流量值。其次，在排水立管中采取一些消能措施，减少水流的下降速度，避免由于水流的冲击对管系造成破坏，工程中一般自顶层起每隔6层既要设置一套消能装置。最后，务必确保水管系的安全。具体措施就是设置专用的通气立管与大气相通，进而释放排水管系中的正压以及补给空气减小负压，使管内的气压保持接近大气压力，保证立管内的空气流通，排除排水管道中的有害气体，保护卫生器具的水封。多年的工程实践也表明了设置专用的通气立管可使立管排水能力提高一倍之多，除此之外还可采用特殊单立管排水系统，但应注意消能措施。 在高层建筑排水系统设计时，上述这些方案设计不但可以解决高层建筑的水气混合两相流顺畅问题，还可使得由于建筑高度引起的排水不利因素得到合理消除，从而确保了高层建筑排水系统的安全运行。
三、总结：高层建筑给水方案和排水方案设计的好坏与人民的生活息息相关，随着社会的进步和科技的发展，对其要求更是更上一层楼，所以我们要多借鉴成功的案例，吸收精华剔除糟粕，在实践中不断学习、不断摸索、不断前进，才能设计出更有效更科学更深的人心给设计方案，来造福社会，福佑黎民。
参考文献
【1】曾芳兰、张春明、刘强；关于建筑给排水设计问题探讨[J];科技创新与应用；2012年03期
高层建筑已经成为了当前我国社会发展的重要组成部分，其虽然实际效益较为突出，有效缓解了城市发展中建筑用地面积不足的问题，但是同时也提升了建筑施工的难度，尤其是对于相应高层建筑中各个系统结构的布置，更是需要引起高度重视。其中给水排水系统方面的有效设计处理就是比较重要的一环，其难度同样也比较大，需要引起高度重视，采取较为理想的措施和手段，逐步提升其设计水平，保障整体运行能够较为流畅合理。
1高层建筑给水排水工程特点分析
高层建筑给水排水工程项目相对于普通建筑给排水工程项目的建设具备着较为典型特点，其最为突出的表现如下：1.1静水压力大。对于高层建筑给水排水系统的有效设计以及运行而言，其静水压力相对而言比较大。无论是对于给水系统，还是排水系统，甚至是消防系统，其静水压力一般都是比较大的，进而促使相应给水排水系统的构建能够较为理想。尤其是对于相关管道以及具体设备的选择应用，必须要促使其能够具备较强的质量效果，避免因为这种静水压力过大而影响其运行可靠性。1.2消防系统要求较高。因为高层建筑的自身特点，其在消防安全方面提出的要求是比较高的，进而也就必然需要消防供水系统能够具备理想的作用表现。相应构建压力及具体水量都需要得到较好控制，进而也就能够逐步提升其整个高层建筑消防系统运行效果，促使其扑救能够较为及时有效。1.3管道错综复杂。对于高层建筑给水排水系统的有效运行而言，相应管道方面的应用较为混乱，错综复杂，很容易导致相应整体施工建设的难度加大，如此也就必然有可能会导致相应问题和故障的产生。尤其是对于相关管道冲突问题，其对于后续给排水系统的运行威胁是比较大的，对于人们的生活也会带来极大困扰。此外，这些管道一般也都比较长，进而也就更有可能会导致各类问题的产生，威胁同样也是比较突出的。
2高层建筑给水系统设计方法
对于高层建筑中给水系统的有效设计处理而言，相应设计难度是比较大的，为了充分提升其整体设计可靠性效果，必须要切实围绕着相应高层建筑给水系统的各个方面进行详细设计布局，其中比较核心的内容如下：2.1合理设计变频泵无水箱。对于给水系统的有效设计而言，给水方式的恰当选择可以说是比较重要的一环，变频泵无水箱的应用就是当前比较有效的一种基本类型，其能够在较大程度上促使相应给水处理较为理想。对于高层建筑的供水能够较为流畅，也不至于出现较大的缺陷故障，自身占地面积相对较小，安装应用的需求条件不高。2.2减压给水方式的设计。在给水系统的具体设计处理中，相应减压方式的运用同样也是比较重要的一环。这种减压给水方式主要就是为了促使其水泵能够较好实现对于高层建筑各个楼层的有效分区供水，并且采用自上而下的方式，设置较为恰当的减压阀，保障相关供水能够较为合理，避免了可能出现的一些供水损耗缺陷。2.3合理设计高位水箱。对于给水系统中高位水箱的有效设计而言，其同样需要结合整个给水系统的需求进行匹配性布置，切实保障相应供水效果能够满足于整个高层建筑的基本要求，并且能够有效降低可能出现的一些压力不到缺陷。从高位水箱的有效布置中来看，其位置的选择可以说是比较核心的一环，应该促使该设备的运用能够较为合理，水箱的运行也不会影响到周围居民的正常生活。2.4规范给水管道布置。对于给水系统中各个管道的有效布置而言，其同样也需要围绕着相关实际用水需求进行规范化布置。对于管道材质的选择应该较为合理，并且能够切实把握好对于管道自身尺寸的有效明确，对于给水管道的横管以及立管，必须要进行详细分析，避免相互之间出现冲突和矛盾，保障整个给水系统的运行都能够较为流畅可靠。此外，相关给水管道还需要和具体设备构建理想的协调性关系，促使其用水设备同样能够运行可靠。
3高层建筑排水系统设计方法
具体到高层建筑排水系统的设计处理中，其需注意到以下两个方面的内容：3.1做好排水口的合理设置。对于高层建筑排水系统的运行而言，相应排水口的合理设置可以说是比较重要的一环，这种排水口的设置需要促使其能够运行较为流畅高效，尤其是对于具体排水管道的布置需求来看，同样也需要结合这一排水口进行处理，促使其整体运用能够较为合理便捷，进而也就能够避免了可能出现的各类缺陷故障。在排水口的处理中，还需要考虑到高层建筑的压力问题，避免其设置的位置承受不住相应压力而导致整个高层建筑排水系统的运行受损，需要进行逐一排查和优化。在排水口的设置环保性以及清洁性方面，同样也需要审查把关，避免其影响到周围环境的可持续发展。3.2做好排水管道设计工作。对于排水系统中各个排水管道的有效布置而言，其同样也需要结合不同楼层进行有效布置，促使其相应排水管道能够将人员生活中出现的污水及时排除，避免任何污水滞留问题的出现。在排水管道的具体设计处理过程中，相应厨房和卫生间的有效布置可以说是比较核心的环节所在，应该促使厨房和卫生间中的积水能够及时排除，避免影响到这些区域的正常应用。
4结束语
综上所述，对于高层建筑给水排水工程设计工作的有效落实而言，其设计难度比较大，相应处理和构建也就需要围绕着各个基本内容和环节进行把关，保障相应给排水系统都能运行较为流畅，为高层建筑的正常运行提供理想的基础条件，降低可能出现的各类偏差问题。
作者:李晓琳
参考文献：
水资源是人们日常生产生活中十分关键的一个组成部分，在建筑工程项目建设中也是如此。建筑物如果缺少科学化的给排水工程，会影响到建筑物的正常使用，所以相关施工单位必须要高度关注相关问题。给排水系统对建筑物的重要性比较明显，并且可以从根本上提升建筑物的功能性，满足建筑物中人生产必须用水、排水系统需求。下文将从当前高层建筑给排水工程设计工作特点出发，结合当前设计理念发展形式，提出详细化的问题解决方案，全面提升高层建筑给排水设计质量。
1高层建筑给水排水特点
高层建筑的潜在火点数量比较多，所以如果管理和使用上出现任何问题，都可能导致建筑物出现火灾。高层建筑火势蔓延速度比较快，火场消防扑救的难度比较大，这些问题都严重威胁了高层建筑中人们的生命财产安全，所以建筑工程设计工作人员必须要全面提升建筑物的安全性能，在防火材料选择以及应急逃生密道方面，多加重视，保证建筑物整体安全性。高层建筑用户量多，排水量大，所以对应的给水管道不仅多，而且还比较长，管道的压力波动性很强。通过各种新型材料单立管系统或者设置一些通气管系统，从根本上提升当前高层建筑给水排水工作能力，进而稳定管道压力。在选择材料方面，尽量选择机械强度比较高以及柔韧性比较强的材料进行施工。因为高层建筑排水系统静压力比较大，所以如果继续沿用传统供水设计以及供水施工方式是比较容易破坏管道的。通过竖向分区等形式来减少不必要的静水压力，提升系统运行效率。高层建筑设备数量比较图1底板下沉排水工作设计原理多，而且还容易出现振动污染或者是噪声污染，所以必须不断的完善管道防震动以及管道噪声处理技术，减少施工中产生的各种形式污染。
2后排水式
后排水工作模式是比较经典的一种可以在高层建筑上半部分设置的排水模式，因为建筑物内部是有楼梯存在的，所以不可以在上层建筑施工中使用下排水模式来排水。排水管道可以顺着地面敷设，和室外的立管相互连接，之后通过布置洁具以及装修等形式对排水管进行处理，这样不仅可以满足排水方面的需求，还可以降低室内装修费用，提升装修外观美观性。该工作模式对预埋孔洞精确程度的要求比较高，并且施工环节也比较繁琐，工序较多，所以如果出现施工技术不到位等情况，可能会导致卫生间地坪面高度超标，进而产生冲洗不净或者地漏漏水速度比较缓慢等情况。
3底板下沉排水工作模式
不同地区的水利情况不同，并且不同高层建筑对质量的要求、实用性的要求也不同，所以产生了多元化的给排水处理工作模式，底板下沉排水就是其中比较经典的一种形式。底板下沉排水工作模式可以分成排水防水以及局部防止下沉这两种形式，其工作原理就是将卫生间楼板的局部位置或者整个卫生间下降一定的深度，之后按照不同标准高度对排水管道进行处理，将排水管道设置在下沉空间当中，再和外界进行连接，这种处理模式可以有效起到防水的作用，保证建筑物整体施工质量。除此之外，还要在下降层中设置导管，对下降层积水问题进行处理，并将其导入到室外的立管当中。排水管道全部安装完毕之后，利用建筑材料等将其余的位置填平。与传统下排水方式来说，该处理方式可以有效减少管道外露的情况，尽量少的占用下层空间，并且日后维修也比较简单，并不会对下层住户产生本质性的影响。还可以通过该方式来控制噪音，利用建筑材料等进行填平，提升建筑结构承受荷载。如果对管道进行检查时，发现出现管道堵塞问题，在遭遇这些问题之后，需要先回填，提升工作质量。在处理整体下沉以及局部下沉等问题时，如果处理局部下沉问题，对使用少量的回填土，而针对荷载比较小的建筑物来说，对两种工作模式相互对比发现，在管道维修过程中，维修量和胃肠工作局部下沉回填土的使用量成正比，其工作原理如图1所示。
4给水排水设计优化
从当前比较常见的给排水系统发展情况以及实际工作经验来看，分建水池，采取公用吸水管进行施工，可以从根本上提升地下建筑面积实际使用效率，将工程项目的投资成本控制在合理的范围内。生活用水污染也是比较典型的一个问题，工作人员可以设置生活蓄水池以及消防蓄水池，保证两个蓄水池是可以相互连接的，消防泵排的水可以直接回到消防蓄水池当中，最大程度的减少不必要水资源能量消耗，提升日常工作质量。这种工作理念还可以在生活污水和雨水分流排放这些方面得到使用。生产污水以及生产废水的单独收集再排放，是可以提升建筑物环保性能的。在施工时，想要保证车库中车位充足，要将设备放置在不规则的城市地段。对于铺设的管道，在高层建筑布置排水管道时要保证尽量不变形，以最短的距离将污水从室内排出。在铺设管道时，各管道之间要留有一定距离，管道距墙也同样如此，排水立管与排出管端的连接最好采用两个弯头湖综合弯曲半径超过管径4倍的弯头，除此之外，排水系统建设还需要保证其和大气通气管是想通的，通过该形式对馆内的气压进行调节，提升工作效率。在施工时，需要涉及到厨具铺设以及管线铺设等方面的问题，如果不能合理的进行设计，会导致管线铺设存在冲突。在处理多层建筑时，施工方是会根据实际工程施工情况进行调整的，但是超高层建筑不可以根据工程项目施工情况随机更改施工目标。在对高层建筑项目进行施工之前，工作人员需要对项目排水管道以及项目管道线路间距问题进行明确，综合不同位置管线内径与外径情况，保证管卡以及配件尺寸的精确性，不可以出现任何形式的偏差。因为如果其中的任何一个环节出现问题，都有可能导致后续项目施工质量不达标。工作人员还需要明确厨具摆设方面的问题，提早确定厨具摆设细节问题，否则在后续施工中出现任何凿洞，都会影响到建筑物整体钢筋结构，如果不能在设计的环节中尽量进行完善，后期施工中遇到类似问题，会增加工程项目的整体施工量，导致项目延期。
5结束语
近年来国内经济发展速度比较快，在也为建筑行业的发展带来了一定的契机。城市用地紧张导致人们不得不更加主动的去探索高层建筑、超高层建筑，通过类似的建筑模式来缓解城市用地紧张问题。上文首先分析了.高层建筑给水排水特点，之后分别从给水排水设计优化、底板下沉排水工作模式、后排水式等方面，提出了详细化的高层给水排水设计过程中需要关注的问题，希望可以通过上文的研究，为我国高层建筑日后发展奠定一定的理论基础以及实践经验，使其更好的为我国经济发展服务。
作者:杨端 单位:铜仁市建筑勘察设计院
参考文献
[1]何辉.浅谈高层建筑给水排水工程设计方法[J].城市建筑，2013，24：179.
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[3]颜朝日.小高层住宅建筑给水排水工程设计探讨[J].五邑大学学报（自然科学版），2015，04：7~10.
随着城市建设的快速发展，高层建筑成为了城市建筑中的主要建筑形式，高层建筑在为广大人民群众提供便利生活的同时也为城市给排水工作提出了更高的要求。以往的低层建筑给排水工程的设计相对简单，其虽然在基本理论和设计方法上与高层建筑基本一致，但是也高层建筑层数的增多而有所不同。高层建筑结构相对复杂，层数较高，高度较大，因此，在设计建筑给排水时就要有针对性，符合高层建筑给排水设计的相关要求。
1高层建筑给水排水工程设计问题
1．1雨水系统设计中的问题分析
高层建筑的雨水排除是给排水设计中需要重点考虑的问题，阳台雨水和屋面排水的设计尤其重要。一般在设计屋面雨水排除时，会按照重现期一年进行设计，因此如果遭遇了大于设计强度的暴雨灾害时，屋面雨水在管道内就会形成压力流系统;而阳台雨水不会造成管道内的满流情况，其会形成为重力流系统。针对这种情况，如果对阳台雨水和屋面雨水进行混合，而同时排出，那么如果遭遇大于设计标准的暴雨时，雨水管道内就会形成满流，从而导致阳台通过地漏的反水情况。可见，进行阳台与屋面的同时混合排水，其最大缺点就是在遭遇大于设计强度的暴雨时，阳台雨水无法及时排除。但在实际设计中，雨水斗能够承担的汇水面积达不到重现期一年时的允许汇水面积，因此，压力流在雨水管内形成的几率很低，但是其也不能够阻止阳台反水现象，因此，设计时可以将拐弯后的雨水管道的型号做出调整，即放大一号。
1．2给水方式的选用问题分析
在选择高层建筑给水方式时，首先要确定高层建筑的竖向分区，之后才能够进行给水方式的选择。给水方式的选择需要遵循一定的原则，也就是要以经济合理、技术先进、供水安全等为前提。高层建筑给水可以根据市政管网压力的大小和建筑物的所处位置予以确定。在建筑物的下层建筑中，如地下室、裙房以及附属用房等建筑的供水中，就可以选择市政管网直接供水的方式，其可以起到节约能源、节省基建部分的投资以及运行管理方面的费用等作用。另外，在使用市政管网进行建筑给水时，最重要的就是应该对需要供水的房间的性质和功能以及管网的供水压力进行考虑，务必符合相关要求。如，建筑物的高度低于100m时，通常可以采用市政管网直接供水，而对于建筑的中区和高区则可以采用调速渠进行供水，这也就是高层建筑垂直分区并联供水系统。在各分区内，为减少二次污染的产生以及稳定水压，可以设置减压阀进行局部的压力调整，此方法不需要设置高位水箱，也是目前众多选择中，效果较好的供水方式之一。
1．3污水系统设计中的相关问题分析
高层建筑中给排水设计中的污水设计问题应当引起足够重视。其中包括两方面内容:首先就是高层建筑塔楼污水的排除问题。如果二室或二座以上塔楼污水通过雨水立管集中后，汇合入一根总管，然后再由裙房同时排出，这种方法有一定的不利之处。因排水系统的可靠度无法保证，如果将雨水过于集中，一旦总管损坏需要检修时，其影响面会很大;其次是不设技术夹层的问题。在高层建筑中，结构转换层梁的高度和宽度一般均大于标准层，而转换层梁会影响到卫生洁具的布置以及污水管的布置，如果洁具的布置与标准层相同，那么洁具的排水管就有可能跟转换梁产生冲突，因此，这一问题需要特别注意。
2基于高层建筑给排水节能设计策略
节能降耗已成为当今世界发展的主题。因而在高层建筑给排水设计中，除了做好给排水设计外，还应对其做好节能设计。以下笔者分别从中水系统的设计、节水龙头的设计以及变频水平设计三方面做出分析。
2．1节水龙头的设计
高层建筑给排水关系到人们的生产和生活，在如今水资源日益紧缺的背景下，做好高层建筑的给排水节能设计正当其时。节水与阀门的质量和型号等有密切关系，所以在对高层建筑进行给排水节能设计时，要关注于节水阀门的选择。在水压相同的情况下，节水龙头相对于普通龙头更能够减少水的流失，减少浪费。高层建筑给排水的节能要从高层建筑给排水工程特点、给水方式、水设计、节能设计等方面认真研究和实践，为人们设计出更新、更好的建筑，从而从根本上确保节水设计取得成效。
2．2中水系统的设计
所谓中水系统，就是将污水、雨水等经过一定的处理，使水质达到一定的指标后，为人们利用的一种水循环过程，例如利用设计的中水系统将污水和雨水处理后，用于浇树、洗车等。由于成本低且环保效果好，因而我们必须做好中水系统的设计。在设计过程中，作为设计人员必须对其用途有一个全面的认识，结合以往经验确定中水处理工艺和供水方式，并充分考虑其带来的经济效益，最大化的确保设计的科学性。
2．3变频水泵的设计
变频设计也是实现高层建筑给排水节能的有力方式，变频器上一般都具备闭环控制功能，其可以根据压力信号进行自动控制运行，使其达到供水水压的恒压。利用变频器可以改变水泵的转速，有效调节水泵的流量和压力，实现节水设计。
3结语
综上所述，高层建筑给排水设计要满足水量、水质和水压的要求，并根据这些要求进行优化设计，提高用水的安全性和经济性，最大程度实现建筑节能和减少运行费用。
作者:梅鹏远 单位:西安思源学院
参考文献:
