浅谈高层民用建筑给排水设计要点--中国期刊网

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浅谈高层民用建筑给排水设计要点

发表时间：2021/6/11 来源：《基层建设》2021年第6期作者：冼月娜

[导读] 摘要：随着科技的进步，时代的发展，高楼层出不穷。民用建筑中的高层建筑包括公共建筑（含办公建筑、商业建筑等）和高层住宅建筑；而随着人们对生活品质要求的提高，其高层民用建筑设计中的给排水设计更显得越来越重要，因此，本文就常规的高层民用建筑给排水设计中遇到的一些问题进行简析，仅供参阅。

        海南现代海湾建筑规划设计有限公司海南三亚 572000
        摘要：随着科技的进步，时代的发展，高楼层出不穷。民用建筑中的高层建筑包括公共建筑（含办公建筑、商业建筑等）和高层住宅建筑；而随着人们对生活品质要求的提高，其高层民用建筑设计中的给排水设计更显得越来越重要，因此，本文就常规的高层民用建筑给排水设计中遇到的一些问题进行简析，仅供参阅。
        关键词：高层建筑；给排水设计；
        前言：高层建筑是指建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑[1]。随着建筑高度的增加，施工难度也会随之增加，更需要注重用水的安全性、可靠性。因此在高层建筑的给排水设计中，首先应合理的设计给水系统的竖向分区，其对生活变频泵参数的选择起到至关重要的作用；第二，结合海绵理念设计雨水系统及合理设计污废水系统；第三，则是重视对室内消防给水系统的设计；最后，应合理选择管材，如室内排水管管材应尽量选取静音管，消防管材应根据消防给水系统的工作压力按规范选取合适的管材。
        1.生活给水系统
        建筑给水系统的设计应满足生活用水对水质、水量、水压、安全供水，以及消防给水的要求。在满足使用要求与卫生安全的条件下，建筑给水系统应节水节能，系统运行的噪声和振动等不得影响人们的正常工作和生活[2]。现在设计越来越重视节水节能的设计理念，所以在给水系统竖向分区的设计中应合理应用市政给水管网，在市政给水管网水量水压满足供水要求的前提下，在低层应使用市政直供，中、高层则由水箱-变频加压供水，此时变频泵的选择与给水系统的工作压力息息相关，而给水系统分区的合理性（即楼层的高度）以及末端用水点出水压力值的设定均决定着给水系统的工作压力取值，经过许多项目的总结，用户出水压力不宜过低也不宜过高，应在0.15~0.2MPa范围内，既满足规范GB50015-2019《建筑给水排水设计标准》中卫生器具工作压力的要求，也满足生活给水系统用水点处供水压力不宜大于0.2MPa的要求，因此在超压的楼层应安装减压阀，而减压阀的适当设置又离不开合理给水系统分区，楼层越高合理的给水分区更显得越重要，这样相辅相成的设计才能降低水资源的浪费，达到节水节能的目的；另外在水箱-变频加压供水系统的中应设置消毒设备，根据水箱的水容量选择合适的消毒设备，以满足供水安全要求。
        2.排水系统
        高层建筑的排水系统主要有雨水系统、污废水系统。
        现在，绿色建筑的设计理念应用的越来越广泛，且自2017年12月，海南省住房和城乡建设厅，关于印发《海南省海绵城市规划设计导则》（试行）的通知（琼建城〔2017〕331号），自2018年1月1日起施行，海南很多项目的屋面均设计为绿色屋面，而绿色屋面的排水与传统的屋面雨水排水有所不同，不管是传统屋面还是绿色屋面，高层建筑屋面雨水排水均为重力流排水方式，区别在于绿色屋面的排水设计应做好防止泥土流失堵住排水口的设施；比如设置排水沟汇集排水，并设鹅卵石、土工布等设施防止泥土流失堵塞屋面排水口等。而且新建项目的绿色屋面雨水排水设计应与海绵城市设计相结合，应尽可能的将屋面雨水散排至建筑周边的海绵设施（下沉式绿地、雨水花园等），而不是将屋面雨水全部直接排至室外雨水井，这是为了使得雨水下渗利用，补充地下水资源；但是高层建筑的楼层越高，屋面排水的冲力越大，当排入室外地面或雨水控制利用设施时，雨落水管应采取断接方式，并采取防止水流冲刷地面的技术措施[2]。
        高层建筑的污废水系统采用重力排水方式，设计要点在于是否设置通气管，根据旧规GB50015-2003（2009年版）《建筑给水排水设计规范》，4.6.2条款中第2小条，“建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑，10层及10层以上高层建筑卫生间的生活污水立管应设置通气立管”，而在新规GB50015-2019《建筑给水排水设计标准》中，该条款已去除，即高层建筑卫生间的生活污水立管是否设置通气立管，如何设，仅与生活排水立管的最大设计排水能力有关，但是对于高层住宅建筑来说，楼层越高，同位置的卫生间生活污水立管最大设计排水能力越大，则需根据其排水量的大小选择合适的专用通气管。而对于多种功能的组合高层建筑，其排水的设计要点在于转换层的排水管敷设问题，不仅要满足规范中转换管道的相关要求，而且还要根据建筑的高度、结构梁高和转换场所的洁净要求等，合理布置管道。

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        3.消防系统
        高层民用建筑的消防用水量与其分类密切相关，高层民用建筑根据建筑高度、使用功能和楼层的建筑面积可分为一类和二类[1]。高层民用建筑消防设计要点在于必须确定该建筑性质和建筑类别，若建筑定性不够准确将影响重大，比如直接影响消防水池和高位消防水箱有效容积的确定，若因建筑定性错误导致消防水池和高位消防水箱有效容积设计偏小，后期再做修改加大则直接影响建筑、结构、电气等各专业的设计。
        在现有高层建筑消防设计中仍存在一些问题：一，按规范GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》要求，“二类高层公共建筑（建筑高度小于50m）的消火栓设计流量为20L/s，建筑高度小于50米的一类高层公共建筑的消火栓设计流量为30L/s，建筑高度大于50米的一类高层公共建筑的消火栓设计流量为40L/s”。但目前有一些工程，建筑设计的建筑高度为49.90~49.95米的二类公共建筑和建筑高度为49.90~49.95米的一类公共建筑，按上述的规范要求，其消火栓用水量可分别设计为20L/s和30L/s，但是施工完成后，因地面铺装的误差，极有可能导致此类型高层公共建筑的建筑高度突破50米的高度，也就是说原来是二类高层公共建筑变成了大于50米的一类高层公共建筑，其消火栓设计用水量应由原来的20L/s提高到40L/s，而原来是小于50米的一类高层公共建筑就变成了大于50米的一类高层公共建筑，其消火栓设计用水量也应由原来的30L/s提高到40L/s，这些都导致原消防水池有效水量不满足要求，因此对于此类建筑，在设计初期，作为给排水设计工作者该如何确定消火栓设计用量，这就需要从方案到建筑专业都应引起重视，以免后期施工完成后再引起返工，造成一些不必要的损失。二，高层公共建筑内消防管道的敷设要结合甲方对楼层净高的要求，合理敷设架空消防管，以免影响建筑层高，造成人们的感官不适度。三，高位消防水箱的设置，应结合结构专业以及小区总平面图的布置，合理选择高位消防水箱位置，尤其是特殊屋面的建筑，比如设有斜坡构架层的屋顶，在闷顶内设置高位消防水箱，不能忽略其水箱上空的构架层高度，否则会导致施工时才发现其闷顶层内净高无法满足水箱高度的设置。
        4.管材的选取
        在高层建筑给排水设计中，一定要重视各系统管道管材的选择问题。管道管材选型时，应确保其能满足相关现行规范、标准的要求，也要满足其应用要求，应便于施工操作与安装。当前高层建筑的给水和热给水立管、主干管管材一般选用钢塑复合管材，而入户支管选用无规共聚聚丙烯管（PPR管），实验表明若热水管材选用金属管，管道损失约为铝合金衬塑管道的200倍，所需保温层厚度为1.3倍，所以应合理选择绿色节能管材[3]。高层民用建筑内，尤其是高层住宅建筑和办公建筑内，排水管材应选用聚丙烯静音管（FRPP管），降低噪音，提高人们居住和办公的舒适度。高层民用建筑的消防给水管管材的选取取决于消防给水系统工作压力，即：架空管道当系统工作压力小于等于 1.20MPa 时，可采用热浸锌镀锌钢管；当系统工作压力大于 1.20MPa 时，应采用热浸镀锌加厚钢管或热浸镀锌无缝钢管；当系统工作压力大于 1.60MPa 时，应采用热浸镀锌无缝钢管[4]，但在高层建筑给排水设计中，容易忽视该条款的要求，消防管材普遍采用热浸锌镀锌钢管，举个例子，当某个一类高层公共建筑，其建筑高度为65米，根据计算得出其室内消火栓系统工作压力大于1.2MPa而小于1.6MPa，若该消防系统的消防管材依然按传统的采用热浸锌镀锌钢管则是不满足规范要求的，因此规范GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》中第5.1.4条款、第8.2.3条款、第8.2.8条款必须让给排水设计师们重视。
        5.结语
        综上所述，本文仅简单的介绍了高层民用建筑中的给排水设计中的一些设计要点，建筑性质、建筑高度等设计条件是高层民用建筑中给排水设计的基础，设计师应熟悉运用不断更新的规范及地方性政策与规定，并以考虑实际的使用空间和人的舒适度为准则，不断引入先进的设计理念，同时将节能、节水、降噪理念贯彻到设计中，不断的提高和完善其设计作品。
        参考文献：
        [1]《建筑设计防火规范》 GB50016-2014（2018年版）
        [2]《建筑给水排水设计标准》 GB50015-2019
        [3]绿色建筑给排水专业设计要点探讨，《建设科技》，2014年01期
        [4]《消防给水及消火栓系统技术规程》 GB50974-2014