1、1建筑给排水系统设计探讨摘要：本文介绍了一栋 15 层建筑的给水排水系统及消防系统的设计过程。除此之外，文中就设计中所遇到的一些问题进行了较深入的探讨，例如，管材等设备的选用中所考虑到的问题。正文中主要介绍的系统包括建筑给水系统、建筑排水系统及消防给水系统。 关键词：高层建筑，建筑给水系统，建筑排水系统，消防给水系统 Abstract：This essay describes how the design of water supply and drainage systems and fire prevention system of a high-rise building has bee
2、n done. Meanwhile focusing on some questions, for example, questions related with the selection of pipes et cetera, deeper discussions have been carried out.The main piping systems, which are illustrated here, include domestic water supply system, drainage system and fire prevention system. Keywords
3、：high-rise building, water supply system, drainage system, fire prevention system 中图分类号： TU82 文献标识码： A 文章编号： 0 绪 论 随着科技的进步，社会的发展，人口的增加及人们生活条件的改善，2有限的土地已无法满足社会发展的要求，建筑不断地沿竖向扩张，居住建筑从低层发展到高层，公共建筑已经向超高层建筑发展。高层建筑给排水系统及消防给水系统相对复杂，设备较多，系统对于管道材质的要求高，火灾时损失大。而且，给排水系统出现故障时，事故影响范围大。写作本文的目的在于明确高层建筑给排水系统设计的特点，并就一
4、些相关问题进行讨论。 1 概 述 建筑给水排水系统作为建筑内部基础设施的一部分，为建筑的使用者提供日常需要的水源并将使用后的污废水带出建筑，通过管路及设备在建筑中形成一个有序的循环。首先，建筑给水排水系统形式的简单或复杂、高级或普通，与建筑的等级、类型和建筑功能的多样化相关联。其次，消防给水系统是建筑防火的重要措施，是控制火灾蔓延，保证使用者安全离开着火区的有效工具。随着科技的进步和建筑体量扩大，高层建筑给水排水系统也不断向高端化和智能化方向发展。 2 项目概况 本项目位于北京，该住宅楼一部分为地上 11 层带跃层，另一部分为地上 15 层带跃层，建筑总高度 45.5m，建筑面积 1970.5
5、m2。此建筑不带跃层的户型套内设一个厨房和两个卫生间，带跃层的户型套内设一个厨房和四个卫生间。 按照建筑给水排水设计规范（GBJ 15-88）中的规定，本建筑属于类普通住宅，有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备；按照高层民用建筑设计防火规范（GB 5004595）中的分类标准，3此建筑为高层建筑中的二类居住建筑。 3 给排水系统设计 3.1 生活给水系统 首先，本建筑内部的给水系统分为两个部分。建筑十一层带跃层部分的给水系统不分区，采用小区水厂的低区变频给水设备供水。而十五层带跃层部分的给水系统一至八层为低区，由设在小区水厂的低区变频给水设备供水；九至十五层及跃层为高区，由设在小
6、区水厂的中区变频给水设备供水。建筑内给水系统形式采用下供上给式，低区和高区的给水干管都在地下一层顶板下敷设。出于对卫生器具设置标准、居民生活用水习惯和当地水源条件的考虑，设计中生活用水量标准采用 200.0 L/人.d，时变化系数采用 2.4，最高日用水量 119.0 m3。 大型住宅小区采用区域统一给水系统，集中设置给水泵房，再设制减压阀组分成多个小型的供水区域的设计方法保证了供水安全，不同的系统均不超压，而且便于集中管理。但是这样设计也存在系统管网复杂，管道投资增加。由于单体建筑内还需视情况设置不同的压力调节设备（如分散设置的减压阀等） ，一定程度上加大了日常维护、管理的工作量等问题。高层
7、建筑给水系统的分区是控制管网压力的重要手段，需要综合考虑设备性能、维护管理、建筑层数及高度和室外管网水压等因素来确定的，分区供水的优点在于： 分区供水可以有效地控制压力； 分区供水也可以减小水锤发生的几率、减小高压对整个系统造成的损失； 4减小噪音； 节约能耗； 其次，建筑给水排水设计规范中从承压性能、耐腐蚀性能及安装方便等方面对室内给水管道管材的使用提出了要求，并指出可选用的管材有：塑料给水管、塑料和金属复合管、铜管、不锈钢管及经可靠防腐处理的钢管。表 1 给出了几种常用管材的特征及性能参数。 表 1 常用塑料给水管道性能对比表 Table 1 the performances compar
8、ison among commonly used water supply plastic pipes 管材经比较后，采用经济、卫生并且施工方便的 PVC-U 给水硬聚氯乙烯管，粘接。硬聚氯乙烯管硬度、刚度较高，耐腐蚀，价廉，易于粘结，设计使用寿命在 50 年以上，但是抗撞击能力及耐久性差。DN110 以下的管道可用于室内给水。 3.2 排水系统 3.2.1 生活排水系统 污废水排水管道系统必须具备两个最基本的功能：第一，把户内产生的污废水迅速、及时地排出到室外管网，且不堵塞、不漏水；第二，阻止管道系统中的臭气、有害气体、生物、甚至传染病微生物经户内排水口进入到室内，危害人类生活。 本建筑的层
9、数决定了建筑首层排水需与其他各层的排水分开，才可5以保证在排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底的垂直距离要求。且首层排水管与排水横干管的连接点距排水立管底部的水平距离大于 3.0m。 排水立管采用了 PVC-U 建筑排水硬聚氯乙烯螺旋管，其排水能力要大于设伸顶通气的铸铁排水管和普通塑料排水管。其优点在于可以更好的平衡系统内的压力，并使排水管内排水畅通，减少排水系统的噪音；而且也有助于缓解建筑内卫生间空间不足的问题。排水硬聚氯乙烯螺旋管优于普通排水管是由于其内壁带有呈三角形突起的螺旋线。污水从圆周切线方向进入立管，漩流下降。内壁的螺旋线起一定的导流作用，污水在管内
10、形成较稳定而密实的水膜漩流，旋转下降，使管中心保持气流通畅，减小管道内压力波动。同时沿切线进入的污水减小了相互撞击，使排水时管道内的噪音得以降低。 3.2.2 消防排水系统 按照高层民用建筑设计防火规范的要求，此建筑应设消防电梯，消防电梯的井底应设排水设施。原因在于消防时，由于着火层需要使用消火栓救火，不可避免的会有大量的水流入消防电梯井道，为了保证消防电梯在灭火的过程中也可以正常使用，消防电梯下设排水设施是必须的。故本建筑的消防电梯下设一个有效容积为 2.0 m3 的集水井，内设两台潜污泵，一用一备。潜污泵与集水井内高低液位连锁，高液位开泵，低液位停泵。 3.3 消防给水系统 当建筑物高度2
11、4 米时，消防系统的设计应以自救和预防为主，以6防消结合为设计原则，做到尽量避免火灾的发生，一旦发生应尽快、尽早扑灭，并阻止火势蔓延，以将火灾威胁降到最低。 本建筑消火栓系统水源为小区低区消防供水泵站，其附近另一座高层建筑屋顶设两个 9.0m3 消防水箱，与室外低区消防管网相连，整体形成区域临时高压消防系统。本建筑高度超过 24m，但低于 50m，系统可以不分区，用减压的方式解决低层消火栓超压的问题。火灾时，消防队使用一般消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器向室内管道送水，可加强室内管网的供水能力，协助扑救室内火灾。 设计采用 2 小时为火灾延续时间，建筑内的消防水量为 10L/s，每根竖管
12、最小流量 10L/s，每支水枪最小流量 5L/s。室内消防系统竖向、横向均连接成环，并有两个不同方向的消防给水管道入口，系统设一个墙壁式水泵接合器。地下一层（非地下车库）及地上各层均在楼梯间位置设两个单栓消火栓，其中一个消火栓设在电梯前室，十五层跃层楼梯间每单元设一个兼做实验消火栓的单栓消火栓。 在全国民用建筑工程设计技术措施-给排水分册上推荐了消火栓给水管道的材质。本工程的消防管材采用内外壁热浸镀锌焊接普通钢管，焊接连接。钢管的最小管壁壁厚为 5.0mm，序列号 Sch20。 4 结论及建议 单体建筑的给水系统、排水系统和消防给水系统一般要兼顾单体给水排水系统的特点和小区管网情况，使供给和需
13、求达到平衡，并应采用双向校核的方法保证系统设计的安全可靠。 高层建筑给排水系统的设计不仅要考虑系统设计合理，节约能源，7有些情况下还要考虑改扩建的问题。比如，建筑中水设计规范（2003 年发布）中提出建筑面积5 万 m2（或综合污水量100m3/d，或分流回收水量150 m3/d）的居住小区适宜建设配套中水设施，并指出在缺水城市将中水工程、雨水利用工程和区域水体景观、绿化和生态环境相结合。早期开发建设的大型住宅小区，如果前期就考虑在建筑中使用建筑污、废水分流系统，那麽在未来就有了增设中水系统的可能。 从消防安全方面说，消防设施定期维护管理是十分重要的。而且小区居民也应该建立防火意识，知道如何规
14、避火灾风险，如何使用灭火器材，了解在火灾时应如何保障自身的安全并尽快逃离火场。 参考文献表 1 李玉华，张爱民，封丽，龙威大厦给水排水设计简介J，给水排水，2003，29(6):64-66 2 赵世明，我国建筑排水技术的要点与进展J，给水排水，2012，38(6):1:3 3 给水排水设计手册（第二册）-建筑给水排水S，中国建筑工业出版社，ISBN 978-711-20414-59 4全国民用建筑工程设计技术措施 （给水排水分册）S，中国计划出版社，ISBN 978-7-80242-473-9 5 GB50016-2006，高层民用建筑设计防火规范S 86 GB50015-2003，建筑给水排水设计规范S 7 GB50336-2002，建筑中水设计规范S
