摘要：近年来，随着我国超高层建筑数量的增加，人们对超高层建筑的使用功能和质量提出了更高的要求。由于超高层建筑功能性强、用水量大、建筑高度高的特点，超高层建筑给排水工程的设计必须根据超高层建筑的性能和特点进行，必须选择合适的给排水工程设计方案，这是保证超高层建筑给排水工程施工质量的关键。
关键词：超高层；建筑给排水；设计
一、对当前超高层建筑给排水设计中存在的几个问题进行分析
1、给水方式以及分区设计中存在的问题分析
在给水方式和分区设计中所存在的不合理情况，主要表现在一些超高层建筑在设置竖向分区过程中，仅仅划分为高区和低区，造成一些供水压力较弱的楼层需要供水时，只能采用提升整需的水压方式完成，进而导致一部分楼层的供水压力相对较大，往往需要进行减压处理，不仅导致了工程的成本提高，而另一方面也使资源被无端浪费。
2、排水系统设计问题
在进行超高层建筑排水系统过程中，污水滤管的长度相对于普通建筑的长度超出很多，所需要连接的卫生器具也十分庞大，长此以往，势必会造成排水管的堵塞情况，一旦出现排水管堵塞，那么楼内的器具将无法正常被居民使用，并且污水管中的污水无法及时排出，也会使气味散发到居民楼内，使人们的生活受到严重的影响。与此同时，房屋吊顶位置的管道在长期使用过程中也容易出现氧化等情况，造成管道漏水，进而使建筑物的使用性能和美观性能都受到严重的影响。
3、消防水系统设计不完善
对于目前的超高层建筑来说，消防系统是其最为重要的关键环节，但是根据笔者的实际工作情况和调查情况发现，大部分超高层建筑的垂直高度相对较大，造成水压提升十分困难，所以很多消防供水系统并不能满足消防工作的实际需求，为建筑物的安全带来极大程度的隐患。除此之外，在进行施工后期的维护保养工作时，如果不能充分留意到相关的消防设备和管道，和容易在发生火灾等危险情况出现水泵被烧毁或爆管的情况，这种情况也会威胁到人民的生命财产安全。
二、超高层建筑给排水设计的要点
1、选择适宜的供水方式
但根据以往实践经验，对于办公楼，以变频供水方式为宜。首先，在超高层建筑中，会按照一定楼层数进行设备层的布置，对此可在这一层中设置水箱，将两个设备层之间的楼层作为一个分区，设置一组变频泵进行加压供水，同时各分区通过减压阀的设置再分成两个小的分区，上部设备层水箱通过工频泵转输来自下部设备层水箱的水。假如某超高层建筑共设3个设备层，则只需在首个设备层与第三个设备层（从下往上计数）安装水箱，能减少大量占地面积。另外，采用以上系统，设备和管材的承压是首层与第三层设备层（从下往上计数）总高度的一半，通常在2MPa以内，现有的设备与技术在这种压力条件下可保证安全。此外，因办公楼实际用水量相对较少，选择变频加压水泵时，可以在一个大泵基础上，配置一个小泵，并设置气压水罐，其中，大泵应有备用，大泵的流量分配取100%，小泵的流量分配取50%，气压水罐的流量分配取100%。水泵实际出水量能与系统用水量保持高度吻合，并且由于转输水泵为工频泵，所以能确保所有水泵都在高效区内稳定运行，实现预期的节能目标，同时减少对设备层面积的占用，防止造成二次污染。
对酒店而言，因它对压力稳定性有着极高的要求，所以为防止采用变频加压供水方式后用水忽热忽冷等问题，应采用重力供水的方式。但重力供水存在屋顶水箱容易产生二次污染等实际问题，所以酒店应加强物业管理，并设置两个以上的水箱，进行定期冲洗，同时酒店要24h供水，储水能实现及时更新，防止二次污染问题的发生。另外，酒店用水有很大的变化，若采用变频供水方式，则水泵的配置难以和用水曲线保持吻合，所以水泵无法始终在高效区进行运行，导致效率降低，造成水资源浪费。
由此可见，对酒店高层建筑而言，宜采用重力供水的方式。
2、消除排水系统势能
建筑高度会使排水系统产生势能，当水流在管道中从高空向下落时，会对管系造成很大破坏，尤其是对于较低楼层水封的破坏。对此，为保证排水安全性，需要从水流状态分析角度入手有效解决上述问题。在排水立管中，水流并非连续的，而是断续和不均匀的，并携带空气。立管中的水流在管道中下落的过程里，实际上是水和空气的混合流，水流量很不稳定。对管系有较大影响，容易造成破坏的是柱塞流。若立管中水流处于柱塞流状态，同时气流无法破环水塞，则将形成一定的有压冲击流，其运动前端是比大气压大的正压，而后端是比大气压小的负压，伴随水塞不断下落，立管气压剧烈变化，会产生正压喷溅或者是负压抽吸的现象，严重影响水封层自身稳定性，最终使排水系统无法正常运行。
为了使排水管系的运行安全可靠，首先要避免水流在立管中产生柱塞流。为此，要通过严格的计算，对立管设计流量进行控制。除此之外，还应采取有效消能措施，降低水流速度，防止管系受到太大的水流冲击。经试验可知，在立管上按照一定间隔设置“乙”字形弯能减少近一半的水流速度，实际工程中通常从顶层开始按照6层楼的间隔安装效能装置。另外一个能避免管系被破坏的措施为加装通气立管，使立管和大气直接相同，使管系内正压通过通气立管释放，并补给空气消除负压，确保立管中的气压和大气压力尽可能接近，保证立管中的空气保持流通，不断排除有害气体，为水封提高安全保护，经试验可知，采用通气立管的方法，能提高至少一倍排水功能。上述措施的应用都能消除由于建筑高度较大在排水系统中产生的势能，从而使排水系统稳定、安全、高效运行。
3、给水系统的设计
在对超高层建筑给水系统的设计师首先需要了解给水系统的相关任务与要
求，并根据实际用户的需要，充分考虑到全体用户及不同使用方法而对水质、水压、水量等的不同要求来进行设计，根据技术，安全等方面的考虑，做不同组合的超高层建筑给水系统。
在设计中需要注意：第一，设置控制阀门。超高层建筑的阀门不同于普通住宅，需要把阀门安装在厨房内部或者卫生间，而且需要质量较好的金属阀门。第二，需要给水管道进行降噪处理；在超高层建筑中的卫生间与厨房之间距离比较大，给水管道就会比较长，导致在使用中容易产生杂音，会影响到正常的办公与生活，所以必须对给水管道进行降压降噪处理。
4、排水系统的设计
（1）排水塑料管降噪措施。通常来说，一般住宅排水管道采用的镀锌钢管很容易受到外界的影响，遭到腐蚀就需要更换。而替代的塑料给排水管成本低，安装方便，隔音效果不错。但是在安装的时候需要注意不要发生碰撞，避免水管破裂的问题出现。
（2）地漏的水封设计。目前在建筑给排水的设计中，地漏选择最常用的方式是传统钟罩式的方式，这种情况很容易让地漏出现难闻的味道，甚至散发到室内，影响居民的生活质量及身体健康。所以在地漏的水封选择中，需要根据实际情况来选择地漏产品，避免出现类似不符合的情况。设计师在前期的设计中，需要对于漏水的深度进行标明。建筑给排水设计规范中，也明确标明严禁采用钟罩式地漏。
结束语
综上所述我们可以看出，超高层建筑中的给排水系统设计是一项十分复杂且重要的内容，与人们的生活有着十分密切的联系，所以广大的建筑行业从业者需要对高层建筑的给排水系统进行不断的优化和改进，使设计的给排水系统能够达到找到的要求和标准，尽可能避免给排水系统所给人们带来的安全隐患和生活不便。
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