超限高层建筑的给排水设计研究

摘　要：随着我国城市建设的快速发展，高层以及超高层建筑不断涌现使得越来越多的人对建筑的给水、排水系统以及消防系统的设计和应用有了更高的要求。因此本文对超限高层建筑的给排水设计进行研究。

关键词：高层建筑；给排水设计
一、超限高层建筑给水系统设计
　　通常情况下将高度超过100m的建筑成为超高层建筑，而高度超过250m的建筑则称之为超限高层建筑。超限高层建筑的给水系统主要可以分为串联和并联形式，目前已经建成或者在建的超限高层建筑给水方式如下表1所示：

　　表1    常见超限高层建筑给水方式
　　(一)串联给水方式
　　由于超限高层建筑的层数较多，为了能够确保给每一层用户提供正常生活以及工作用水，常采用串联给水方式。这种方式不仅能够减少竖向立管，节约管材用量以及机房的面积，而且还能减小给水泵的压力，提高了给水系统的工作稳定性以及经济性。
　　(二)并联给水方式
　　并联给水方式的水泵相对集中，为了不占用楼层面积通常布置在超限高层建筑的地下室中，便于后期的维护工作。但是并联给水方式需要增设竖向立管，而且高压泵的压力很高，需要结合避难层，设置传输水箱以及水泵。因此为了获得更加经济的效果，目前超限高层建筑的给水系统通常是将并联给水方式与串联给水方式相互配合使用。
　　(三)高位水箱和变频泵
　　在超限高层建筑的供水系统设备当中高位水箱和变频泵有着非常重要的作用。其中高位水箱的供水特点主要是将自来水储存在水箱当中，然后再输送到各个用水点，在此过程中主要是依靠高位水箱的重力差实现供水；而给水泵则是利用水泵直接将自来水输送到各个用水点，整个过程主要通过电力进行供水。由于高位水箱在使用过程中拥有更加安全、可靠以及节能的优势，所以在超限高层建筑中的应用最为普遍。
　　
　　二、超限高层建筑排水系统设计
　　超限高层建筑排水系统设计包括生活废水、污水以及屋面雨水的收集和处理系统。主要分为室内排水和室外排水系统两大类，其中室内排水对于生活废水、污水的收集有分流或者合流两种形式，在设计时需要根据建筑所在城市的排水制度进行最终确定。以下就对超限高层建筑的排水系统设计进行探讨：
　　(一)排水管的承压
　　重力排水管属于非满管流，重力雨水管属于满管流，而且两者均不属于压力流系统，在设计承压力等级时不能单方面的以排水管高度进行判断。而且由于于超限高层建筑受到高度以及层数的影响，为了确保排水系统的安全性以及稳定性，重力水管通常采用承压力较高的金属管材，例如衬塑钢管以及加厚的不锈钢管。
　　(二)单立管排水
　　现阶段超限高层建筑常见的单立管排水系统可以分为苏维托系统、螺旋管/细长接头系统以及螺线管系统，以下就对三种常见的单立管排水系统进行对比分析：

　　表2    三种常见单立管排水系统对比
　　(三)消火栓系统
　　根据《高层民用建筑设计方法规范》中的有关规定，当高层建筑的高度超过250m时，需要采取特殊的防火设计。高层建筑的消火栓系统分为室内、室外两种，室内的消火栓系统应该配合高压或者临时高压给水系统，通常采用二次加压的形式使高层水压达到消防要求，当搞高层建筑消火栓超压后，还建应该考虑使用减压稳压消防栓；室外低压给水管道的消火用水量不应该小于0.10MPa。高层建筑消火栓系统用水量如下表3所示：

　　表3    高层建筑消火栓系统用水量表
　　三、结束语
　　综上所述，给排水消防系统的设计是高层建筑的重要组成部分，是建筑物中一项必不可少的建筑安装工程。尤其是随着近年来我国城市生活用水量的不断增加，生活用水的水质却越来越差，这无疑给给水处理和污水处理带来了沉重的负担，同时也就使得城市建筑尤其是高层建筑的给排水消防系统问题已成为了建筑设计者必须面临的问题。而一个高层建筑拥有先进的给排水消防系统不仅能够在一定程度上缓解城市居民用水的供需矛盾，解决高峰期缺水问题，而且还能够有效地减少污水排放量，保护环境，取得较好的社会效益和环境效益，进一步推进节水型社会的建立。
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