秦陆军 陈庚
中建八局第二建设有限公司 山东省济南市 250014
摘要：为了提高建筑给排水工程的建设水平，文章首先总结了建筑给排水系统的特性和影响因素，然后从分析问题、明确优化目标、建立优化模型、模型求解检验等方面探讨了给排水优化设计流程，最后提出了建筑给排水设计要点。该研究成果可为类似建筑给排水工程优化设计提供一定的理论指导。
关键词：高层住宅 给排水系统设计
引言
住宅建筑设计体系中，给排水设计中的管道布置影响着给 排水系统的使用质量与年限，是居民用水与处理水的关键因素。在具体管道布置工程实践中，存在着排水管道设计不合理、不科学等问题，容易对给排水系统正常运转产生一定负面影响。究其原因，在于对给排水管道设计的不重视，比如说，为了追求室内空间的美观性，部分设计师会在未考虑室内整体功能与特征的前提下，盲目地将管道从直线形式改为曲线形式。如此一来，不仅会增加各管线之间接口，造成经济成本升高，同时也容易留下管道安全隐患。
1 高层建筑给水排水工程设计中存在的问题
1.1污水系统设计中存在的问题
污水系统设计的过程中受多种不同因素的影响，存在很多的问题。污水系统设计主要可以从两个方面考虑。第一，高层建筑塔楼污水的排出问题。塔楼污水处理总管是由多根雨水立管汇聚而成的，污水经过裙房被排出塔楼。传统的建筑中塔楼中污水都是采用这种方式，然而这种方法在实际使用的过程中表现出很多的不足之处。当雨季来临时，由于排水量猛增，雨水不能及时排出时，会导致总管受到的压力变大而出现破损。同时，由于缺少必要的管理与维护，导致总管在使用的过程中会出现不同程度的破损，进而影响污水排出。第二，没有设置技术夹层所引发的问题。高层建筑的结构比较复杂，设计人员必须加强对建筑物结构设计的重视，尤其是转换层梁处的设计。此外，应重视洁具排水管与转换梁之间的设计联系，保证污水系统的设计更加合理。
1.2雨水系统设计中存在的问题
高层建筑给水排水工程设计的过程中雨水系统设计中经常会出现问题，尤其是在阳台雨水以及屋面排水的设计中。为了保证屋面雨水排出设计的合理性，设计人员需要参考当地1年内的暴雨天气的情况，并合理分析最大降水量。设计的过程中设计人员需要考虑特殊极端天气，做好屋面雨水排出的设计，如果雨水排出设计不合理，将导致雨水积聚问题。如果将屋面雨水与阳台雨水混合排出，就会导致排水量大于设计能够承受的最大标准，若出现暴雨等极端天气，还会出现满流现象，严重时还会导致阳台出现反水的问题。实际设计的过程中，设计人员需要全面考虑阳台雨水的情况，充分分析雨水系统的设计，保证雨水设计能够满足屋面雨水及时排出的需要。针对阳台反水的问题，设计人员需要采用科学有效的方式，不断提高设计的合理性，更好地发挥雨水系统的优势。
2高层建筑排水系统设计方法
2.1做好排水口的合理设置
针对高层建筑排水系统的设计，设计人员需要加强对排水口设计的重视，提高排水口设计的合理性。结合排水系统的整体特点，保证排水口能够流畅、高效地工作。排水口处理的过程中，设计人员需要考虑管道内部压力的特点，保证管道能够承受内部的压力，避免出现管道破裂的问题。同时，排水口处理完成后，施工人员需要做好试水试验，综合整个系统运行的特点，减少其他因素对排水系统的影响，提高排水系统运行的稳定性。此外，设计人员应该从生态环境保护的角度出发，做好排水口的环保及清洁工作，避免污水的任意排放影响居民的正常生活，促进生态环境的可持续发展[1]。
2.2做好排水管道设计工作
在排水系统设计的过程中，设计人员还需要加强对排水管道的设计。结合高层建筑结构的特点，设计人员应分析排水系统需要使用的管道以及管道型号、数量等，同时，根据建筑整体的污水排放量做好管道的布局，提高排水系统管理设计的整体水平。针对厨房和卫生间等污水排放量较大的区域，设计人员需要在管道安装完成后做好试水试压实验，保证管道能够满足高层建筑污水排放的使用，同时避免出现管道破损的问题。
2.3生活排水系统设计
在建筑项目的生活排水系统设计中，需选用重力自流方式，管道材料为双臂波纹管，管径大小视情况而定，主要有 DN300mm 和 DN400mm 两种管径。大部分生活污水先经由各个房间的支线管道流入主干管道中，再经由主干管道排至污水处理站，最后经污水处理站处理过后排放至排水沟中。另有部分生活污水无法自流排出室外，为此需设置污水设备间用于收集排放这部分污水，每个污水设备间均可收集上层2500m2区域的排水。需根据实际情况计算确定集水井的有效容积，如果集水池与卫生间排水接入的话，则需设置格栅和沉淀装置; 如果集水井位于污水处理间内的话，则需设置在地面下，并采用铰刀式或者大流道潜水泵。针对地上的隔油池，需设置梯子以方便人工进入池顶进行清洗维护。无论是降温池还是隔油池，都需设置在污水提升设备间内的地面以上，使出水自流排入到集水池中，目的是实现排水的降温和隔油。排水泵的设计流量应在10L/s 以上。对于含油的厨房废水，均需先排入到隔油池中经过净化处理过后才能够排至污水处理站中进行二次处理。对于粪便污水，均需先排入到化粪池中经过净化处理过后才能够排至污水管网中，且在卫生间中要设置专用污废分流管，以用于污废分流处理。总的来说，中水是来源于经净化处理过后的生活废水，它们需经过溢流设施的处理，然后多被用于绿化[2]。
3建筑给排水工程优化设计流程
建筑项目给排水优化设计的目的是设计出效率高、能耗少、造价低、可靠性高的给排水系统。建筑给排水系统较为复杂，要想将其从工程问题简化为能模拟优化的模型难度较大。同时，由于各项目均有其特点，不可能有完全一样的优化方法。当遇到新项目时，只能先依据以往工程经验和统计调查资料，制订常规性的优化方案，随后再结合该项目的具体特点进行优化。建筑给排水系统的优化流程如下：分析给排水系统中存在的问题→明确系统优化目标→ 建立优化模型→模型计算和验证。（1）分析问题。弄清楚建筑给排水系统中存在的问题是对其进行优化的首要步骤，直接影响系统优化结果的准确性。给排水系统中的问题分析可采用逐级分解的办法，即先将给排水系统分解成若干层次和子系统，再针对每个子系统特点去分析问题，从而建立问题层次模型。（2）明确优化目标。设计人员应根据每个层次问题提出相应的优化目标。建筑给排水系统功能优化目标包括技术、经济、社会三个方面。
结束语
综上所述，给排水系统是综合建筑项目中的重要系统，必须先要保证给排水系统的设计质量，才能够保证综合建筑项目的整体设计质量。在实践过程中发现，在综合建筑项目的给水设计中，重点应把握好室外给水系统设计、消火栓给水系统设计、自动喷水灭火系统设计等问题; 在综合建筑项目的排水设计中，则重点应把握好生活排水系统设计、雨水系统设计、中水回用系统设计以及卫生器具选择等问题。只有把握好设计的重点，才能够提高设计质量。设计人员应综合分析建筑结构的特点，加强对给水排水系统设计的重视，并优化给水排水系统的设计方法，保证用水的科学性、合理性，实现节能减排，提升企业效益，不断优化人们在高层建筑中的居住体验[3]。
参考文献：
[1]郭本华, 李春娟.BIM 技术在建筑给水排水工程设计中的应用探讨[J].住宅与房地产,2019(19):68-69.
[2]陆晓萍.刍议住宅建筑给排水设计中的管道布置措施[J].建筑科学,2021,37(05):170-171.
[3]刘聪鹏.高层建筑给水排水工程存在的问题及发展趋势研究[J].住宅与房地产,2021(05):114-115.