摘要: 给排水设计是高层建筑设计的重要内容之一,其设计水平会直接影响高层建筑整体使用功能。因此,设计师应正确认识高层建筑室内给排水系统设计的重要性,加强设计管理。本文结合多年从事建筑给排水设计的心得体会,对高层建筑给排水设计中的配合工作和设计要点进行研究,希望能对高层建筑给排水工程设计高质量发展提供一些借鉴之处。
关键词:高层建筑;给排水;节能
现代化建筑的主要功能已经逐步向舒适化和智能化方向发展,给排水设计不仅仅是要满足住户的用水需求,而且还要满足节能环保要求、满足非传统水源在绿化用水等方面的需要。因此,高层建筑给排水系统设计作为高层建筑设计中重要分支,其规模大、难度高,需要给排水设计人员对各个环节做精密的设计。
1高层建筑给排水与各专业的配合
高层建筑设计过程中,建筑、给排水、电气、暖通等专业的设计人员须做好同各专业间密切联系和配合,尤其是防止管道之间交叉碰撞,确保施工图的整体性,满足设计任务的要求。
1.1 与建筑专业之间的配合工作
高层建筑给排水设计之初,应与建筑专业进行相应协调,熟知工程概况及设计任务,结合建筑平面与立面图,将本专业所需的核心设计内容及相关需求告知建筑专业设计人员。例如地下室设备房所需面积、消防水池所需有效容积、管道井预留、屋面设备房预留、消防水箱布置尺寸等等,将上述在深化设计阶段要解决的问题提前落实于方案阶段,以便于后续设计的进行。
1.2 与结构专业之间的配合工作
高层建筑的基础、埋深等因素会影响给排水管道进出户的走向及埋深。结构专业设计在高层建筑设计中较多地采用桩基础、地下室中集水坑、消防水池内的水泵吸水井及设备基础等等,均可能与结构承台产生冲突。设计时应尽可能地避开承台,避免后续施工阶段的问题。给排水各立管的布置、无吊顶情况喷淋管的布设等均应综合考虑结构专业的梁板平面布置,及时做好相应的调整。如遇管道必须穿梁布设时,应及时与结构专业设计人员沟通,确认穿梁位置。屋面消防水箱、增压稳压设备的位置、重量等设计参数,应提前告知结构专业人员,以便预留荷载。
1.3 与电气专业之间的配合工作
强电部分的各类水泵的布置位置、使用情况及运行功率参数需提供给电气专业人员。弱电部分的室内消火栓、水流指示器、湿式报警阀等的控制,生活水箱、消防水池、消防水箱水位控制等均需要电气专业的配合。供配电设备间不允许给排水管道穿过。同时,给排水专业要做好电气专业供配电设备间的消防设计,可以说,在高层建筑设计中电气专业的设计与给排水专业有着不可分割的联系。
1.4 与暖通专业之间的配合工作
通风专业与给排水联系更多,其各类通风管道,空调供水、回水、冷凝水管的位置及管道大小,都可能关系到高层建筑给排水设计的管道布置,尤其是地下室喷淋系统管道的布置造成影响。因此,高层建筑给排水管道设计应与通风专业人员协商好管道布置问题,在满足规范要求的同时,保证建筑的功能性完好。
2 给水系统的合理分区
高层建筑给水系统为了充分利用室外管网水压,防止下层管道中静水压力过大应采用竖向分区,其优点有:避免因建筑层数、建筑高度使下层管道静水压力过大、出流量大造成管道及附件漏水、损坏等问题。在条件允许时,通常我们可充分利用室外管网水压直接供给低区给水系统。竖向分区有多种因素确定,其各分区最低处配水点处的静水压力小于其工作压力,且不大于0.45MPa(特殊情况下不宜大于0.55MPa)。
高层建筑给水系统的合理分区,有利于保证给水设备正常安全卫生的使用,避免管道压力过大,同时能有效地节约水资源。
3 合理布置高层建筑的排水系统
在排水管道设计时要考虑到气压、流畅性及噪声这几个方面。首先要对排水管道的气压进行准确的计算,其次要预防管道在排水过程中出现阻塞,保证排水流畅,最后在预防噪音方面最好安装消音设备。在排水系统中要特别注意的是应安装通气管道,这样可以使排水管道的气压平衡,从而消除水管中的压力排出有害气体,保证管道的排水能力。屋面雨水排水是高层建筑排水系统的重要一环,其汇水面积大、水量集中的问题需要给排水设计人员根据各地暴雨强度公式,结合汇水面积等参数,合理布置雨水斗及雨水立管,并复核雨水立管管径是否满足排水的要求。
4 给排水的图纸必须精确绘制
设计图纸是展示设计成果与设计质量的根本。因此,设计人员在设计期间,必须及时对重点环节的给排水设计图纸进行校对、审核,从而保障后续设计工作的进行。
5 给排水设计要同时注重美观与舒适性
高层建筑给排水设计在满足国家相关规范要求与建筑物使用要求的同时,也应注重美观性。例如:室内水表箱的设置问题,高层建筑不能为了单纯地减少公摊面积而忽略前室的设备管井设置,应根据实际需求,在管井内合理布设水表箱及各主立管,在便于统一管理维护的同时,也利于公共区域的美观;室内消火栓箱的设计在满足规范的前提下,应尽可能地采用暗装的方式;室内排水立管、消火栓立管、喷淋立管等主立管应尽可能沿角落布设,并用装饰材料包装起来;屋面雨水立管及空调冷凝水管的布设,在符合设计规范要求的前提下,应不影响建筑立面的美观。
6 高层建筑给排水节能设计
高层建筑由于自身的特点,给水系统耗能较大,所以需要对高层建筑给排水系统进行节能设计,为此,我们可从四个方面采取措施。
6.1 选择合适的给排水管材
给水塑料管具有抗腐蚀性强、不易结垢、无污染、安装方便、使用年限长、价格便宜等优点,现已在全国范围内广泛运用。柔性机制排水铸铁管,相较于传统的UPVC塑料管,具有立管噪音小、不易老化、防火性能好等优点,是高层建筑排水系统理想的优质管材。
6.2 选择节能环保器材
厨房及卫生间使用节水型设备,能有效地降低用水量,尤其是对高层建筑来说,由于使用频次高、人数多,因此对节水节能型设备的需求量大大增加。
6.3 供水方式的转变
高层建筑一般都在十层以上,楼层越高供水所需的压力就越大,因此高效节能的加压方式成为必不可少的选择。变频调速水泵可通过特殊的流速变化自主调节转速,可以大大节约电能,使设备的使用寿命延长。
6.4 减压节流措施的必要性
为避免高层建筑供水超压出流现象的发生,在设计给排水系统时应该采取减压节流的措施,如正确地设置减压阀门;还应该在必要时使用减压孔和节流塞,以节约珍贵的水资源。
7 结束语
面对快速发展的高层建筑领域,我们需要理论结合实践,不断对高层建筑给排水系统的设计进行深入的研究和创新,提升给排水设计质量,努力为高层建筑领域的发展贡献自身的力量。
参考文献:
[1]赵非池.建筑给排水设计中节能减排设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(36):149.
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