陈 新
（福州市琅岐路桥建设有限公司,福建 福州 350007）
为了提高土地利用率，高层建筑在我国很多城市的建筑规划中都占据着很大的用地面积，但高层建筑比普通楼层建筑的施工难度大，设计单位在设计高层建筑的给水排水工程时，要在全面分析了建筑的整体结构后，再做出适宜的给水排水系统格局，让给水排水系统能发挥出最大的优势。设计人员还应该充分利用好先进的科学手段，合理设计，增强高层建筑给水排水系统运行的稳定性。
高层建筑距离地面较远，相比于低层建筑而言，高层建筑的给水排水难度更大，高层建筑给水排水系统的安装比低层建筑的系统安装要更加复杂繁琐，对施工团队的专业能力、施工材料以及施工管理等因素要求较高。高层建筑的给水排水工程有以下特征：首先是静水压力过大。静水压力过大的特点在很多给水系统中多有显现。设计人员想要处理好这一特点，就要在设计过程中对给水系统竖向分区，以此来增加给水系统的稳步运行，防止静水压力过大对系统运行稳定性造成的不利影响。设计人员要不断增强设计的合理性，从而使给水系统中存在的诸多运行安全隐患得到妥善解决。其次是高层建筑中的给水和排水系统需要承担过大的水量。高层建筑的楼层高，居民较多，有着较大的用水需求，所以导致了高层建筑中的给水排水系统承担着过大的水量。如果建筑中的给排水系统的设计存在隐患，那么就非常容易堵塞用水管道，导致人们的正常生活用水得不到及时供应。最后，高层建筑中的排水量较大、排水管道较长。高层建筑相对于低层建筑来说，其给排水系统的管道较长，这样才能完成高层的排水工作。同时，为了让给排水系统运行的稳定性得到保障，一些设计人员会运用延长排水管道长度的方式来使运行中管道内的压力波得到缓解。另外，高层建筑的排水管道还可以实现管道通气，让稳定管道的内部压力处于稳定状态。高层建筑的管道选择也有一定的讲究。国家出台相应的高层建筑管道使用标准，对高层建筑使用的管道作出规定。高层建筑的排水系统如图1所示。
图1 高层建筑的排水系统
2.1 雨水系统问题
雨水系统出现问题是高层建筑给水排水工程设计过程中最容易出现的问题，特别是屋面排水和阳台雨水的设计。要想让屋面雨水的排出更具合理性，参与雨水系统设计的人员应该依据近一年来建筑所在地的降水情况，通过科学地计算和分析得出最大降水量。并且设计人员还应该将极端天气情况考虑在雨水系统的涉及范围之内，做出最佳的雨水排水系统设计。高层建筑屋面中雨水的排出设计一旦出现不合理之处，就会导致雨水排出不畅，积聚在屋面等问题。还有些设计人员会考虑把阳台上的雨水与屋面内的雨水同时混合排出，但这会使排水量超出原设计的最大承受标准，如果有暴雨等极端天气的发生，还会有满流情况的出现，甚者还会让阳台出现反水现象。因此，在雨水系统的设计过程中，设计人员应该结合实际情况，全方位综合考虑建筑阳台的雨水情况，对雨水系统的设计进行分析和完善，尽量让雨水能够及时地排出阳台和屋面。对于阳台的反水情况，设计人员要应用科学有效的方法，对雨水系统设计的合理性不断改进，使雨水系统的设计能够最大限度地发挥作用。
2.2 污水系统问题
除了雨水系统，污水系统的设计也是高层建筑给水排水设计中容易出现问题的系统。污水系统的设计会受到很多因素的影响，具体可以从以下两个方面考虑：首先是高层建筑塔楼的污水排出。塔楼的多根雨水处理立管组成了塔楼的污水处理总管，在进行处理污水时通过裙房排出塔楼之外。这种污水排出方式在老式塔楼建筑中较为常见，但是这种方法在应用过程中有很多弊端。在雨季到来的时候，排水量需求会出现猛增的情况，雨水如果无法及时排出，就会使总管因压力过大而出现变形甚至破损。还因为总管长时间缺少管理和维护，导致总管在长期的使用中已经有了不同程度的破损，让污水的排出受到影响。其次是由于缺少技术夹层的设置而引发的一系列问题。高层建筑的房屋结构繁琐，设计人员要增强对建筑物结构设计的注意，特别要注意的是转换层梁处的设计。另外，还要将洁具排水管与转换梁之间的设计紧密连接在一起，使污水系统的设计能够做到更加合理化[1]。
因为高层建筑的高度较高，无法通过外部管网来满足供水需求，所以需要使用一些辅助设备来帮助供水。常见的供水方式有以下几种。
3.1 高位水箱供水
高位水箱供水主要由水箱和水泵等构成。可以使用减压阀、减压水箱和串联、并联等方式供水。这种水箱的设计不仅能够稳定水压，提高水箱运行效率，还能够减少运营成本。但是其缺点是容易造成水质的污染，且水箱振动会产生较大噪音。
3.2 气压罐供水
气压罐供水系统主要由钢制密闭气压罐和离心水泵组成，其作用是用空气压缩性来控制和贮存水量。在水泵机组的反复启动中达到无塔供水的目的。这样的供水方式无需安装水塔和水箱就能实现供水。气压罐是一个全封闭容器，水质被污染的概率小，方便进行集中管理。不足之处在于水压稳定性差，经常有周期性波动，没有可靠的供水能力，且设备运行的后期维护费用较高。
3.3 变频泵无水箱供水
变频泵无水箱的原理是用变频器来调节水泵的转速，进而调节水流和水压。与其他的变频电器相比，这种方法最大的优点就是节约能源。在压力不变的条件下，电机的转速会随着用水量的变化而变化，让调速设备能够做到全自动化，延长了使用寿命长。这种供水系统的安装也非常方便，但其安装和运行的费用较高且极易被设备四周的环境所干扰。
3.4 减压分区供水
减压分区供水（如图2所示）就是用减压阀和减压水箱降低水压。减压水箱可以分区域来设置，也可以将下区的减压水箱换成减压阀。这种供水方式比较可靠，且安装结构简单，后期维护费用低。但是这种方式易造成下区的水压损失大，水泵出现高耗能状态。
图2 减压分区供水
4.1 做好排水口的合理设置
在设计高层建筑的排水系统时，设计人员要重视排水口的设计，使排水口的设计更合理科学。根据排水系统的特点，让排水口的工作能够高效进行。在处理排水口时，要充分考虑到管道内部的压力，以防止管道因无法承受内部压力而出现变形或破损。在处理完排水口之后，工作人员还应该进行试水试验，排除所有会影响排水系统运行的因素。为了更好地保护生态环境，促进可持续发展，相关工作人员还应该时刻让排水口保持清洁，防止污水的排放污染居民的生活环境。
4.2 做好排水管道设计工作
在设计排水系统时，还应对排水管道的设计加以强化。根据高层房屋的建筑结构，在了解排水系统的管道数量和型号等信息后，在顺应建筑群体污水排放量管道布局的基础上，提高排水系统的整体管理设计水平。对于高层建筑中污水排放需求较大的区域，如卫生间、厨房等，在管道的安装工作全部完成后，工作人员应做好试水试压测验，在保证管道能够正常使用的同时，还要尽力避免管道破损情况的发生。
5.1 更加智能化
随着现代科技的不断进步，高层建筑给水排水工程的应用设备也越来越先进。新设备被不断地研发并投入使用。在高层建筑的给水排水工程的设计中，相关人员要将先进的科学技术引入其中，使给水排水设计更加智能化。提高给水排水系统的智能化程度，从而做到实时监测水流的各项数据，让给水排水系统的运行更加平稳，在未来的给水排水工程设计中将对系统的智能化水平做进一步提升。
5.2 更加节约能源
随着人们环保意识的提高，越来越多的行业开始注重节能环保，给水排水系统未来的设计也会更加注重能源的节约，不断增加给水排水工程的节能性。例如，利用变频调节水泵转速，或使用节能装置，降低能源消耗等。未来的高层建筑给水排水系统设计也可以进一步提高水资源的利用率。例如，安装有节水性能的储水装置或安装能够智能操控的储水设备，保证水资源能够得到合理的使用。
太阳能热水供给是一种节能环保的供水方式，由储水箱和集热器等结构组成。这种方式利用绿色的太阳能源为高层建筑中的居民提供热水，有效节约了居民们的生活成本。但太阳能设备的体积较大，会占用较大使用空间，影响美观，且该种新能源转化设备还在发展中[2]。
5.3 结构简单更美观
未来的高层建筑给水排水工程设计还会让给水排水装置的结构更加简单，外形更加美观。由于现有的很多给水排水装置的结构过于庞大复杂，导致给水排水装置不但安装起来不方便，占地面积大、安装费用高，还会影响到装置场地的美观性。因高层的建筑空间有限，所以高层给水排水系统的设计应向简洁化、美观化发展[3]。
总而言之，由于高层建筑本身的结构较复杂，因此设计其给水排水系统也有较大的难度。设计人员应该在充分掌握了解高层建筑的特点后，再结合新技术、新方法设计出较为合理的高层建筑给水排水系统，在提高企业效益的同时，又能保证高层建筑居民的良好居住体验。
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