淺談高層建筑給排水及消防給水設計

楊 軍 山西省忻州市建筑設計院

1 前言

在建筑工程中，給排水管道工程是主要的組成部分，其中包含眾多的循環系統，通過連接排水管道，從而構建一個龐大的排水體系。相關施工部門應意識到排水工程建設的重要性，并保證施工人員的安全，深入研究分析整體工程，針對可能出現的問題制定多種應急預案，為工程的順利開展提供重要保障。同時制定完善的管理制度，使施工人員能夠嚴格按照規章制度開展施工，保證工程能夠按時竣工。

近年來，在經濟水平日益提高的背景下，人們的生活質量也得到了極大的改善，因此人們對建筑施工質量的要求也隨之提高。隨著科技水平的不斷進步，目前高層建筑在城市中已經隨處可見，且逐漸發展為城市現代化發展水平的重要評估指標之一。

與此同時，我國針對高層建筑也制定了一系列規范標準，在一定程度上指導了高層建筑設計及施工、質量控制、具體使用等。高層建筑施工中的重點內容就是給排水，具體施工環節需嚴格遵循國家標準要求，根據技術指導方案科學施工，為給排水施工質量提供保障，確保人們對建筑物功能方面的需求得到切實滿足。

2 建筑給排水管道的概述及原則

2.1 相關概述

建筑給排水管道的施工建設主要包含排水系統、循環系統和供水系統。其中排水系統主要是將人們日常生活中的污水排出，循環系統主要是將冷卻后的循環用水用于供水系統，而供水系統則是人們日常生活中的用水，就是自來水管道。建筑給排水管道大多數都安裝在建筑內，留露在外的部分較少，這就給后期的維修帶來一定的難度，這不僅浪費大量的人力、財力、物力，還會耗費大量時間，因此，提升給排水管道的工程質量非常重要。施工單位也應對施工的全過程進行監察，確保工程的施工效率。同時應根據實際的施工情況實時修改方案，保證施工的合理性。

高層建筑通常體積龐大，建筑高度較高，相對單多層建筑功能更為復雜，人員密集，火災時蔓延迅速，救援難度大。因此，在高層建筑的消防給排水設計過程中，應秉承安全可靠的基本原則，進行科學合理的設計。

首先需考慮高層建筑的消防系統安全性能，使其在火災發生時可視火情的蔓延速度，迅速調配現有水資源，及時實施救援。優化創新高層建筑的消防系統，采取安全可靠的給排水消防設計，在人員密集場所的消火栓箱內，增加消防軟管卷盤或輕便消防水龍，以便非專業人員撲滅建筑物內可燃物，供起火初期使用。

高層建筑由于建筑高度高，消火栓栓口動壓需求大、系統靜壓大，因此系統壓力通常較高，消防供水設備和管材、管件壓力等級也需相應提高。由于壓力過大，直接導致后續的救援活動無法順利開展，對于超壓系統應進行合理分區，并根據分區后的壓力，考慮是否在消火栓前設置減壓孔板，以保證消火栓的正常使用。

2.2 相關原則

首先，建筑給排水工程能夠滿足企業與人們日常工作和生活需求，因此在制定相關設計方案時，應深入調查基層群眾和企業，并分析調查結果，滿足人們的日常生活要求。同時相關部門也要立足于我國社會的發展，優化設計排水管道施工。

其次，城市的發展與建筑給排水工程之間具有密切的關系，因此，給排水管道工程不僅要與建筑之間建立有效地關系橋梁，還要與所有地下管道建立連接橋梁，滿足當地社會的真實發展需求，促進城市的可持續發展。

最后，建筑給排水工程要注意保護當地的生態環境，并保證所用材料滿足國家環保標準。目前，我國面臨較為嚴重的環境污染和能源不足問題，因此，我國提倡排水管道工程實施環保理念。

在施工過程中，不僅要保護道路旁的綠化，也要注意周邊環境不要被施工過程中的廢棄材料所污染，為當地居民營造一個良好的居住環境。

3 高層建筑給排水消防設計的不足

3.1 消防設計缺少合理規劃

將高層建筑于普通建筑相比較而言，其內部結構更為繁瑣、復雜，在實際施工過程中會運用到諸多施工機械設備，如果設計人員在給排水消防設計過程中，缺少一套明確的設計規劃，則會在一定程度上影響到消防設施的功能。

而一部分高層建筑在展開給排水消防設計過程中，參照了一些已有的消防設計方案，但卻并未詳細全面的分析建筑工程項目自身的結構特征與消防要求，缺少良好的前期規劃，這也導致消防設計中存有諸多問題與缺陷，從而為后期消防安全帶來巨大隱患。

另外，因為缺少工作經驗，部分消防設計人員無法充分考量建筑工程的總體消防要求，常常發生給排水壓力不到位、消防設施無法全面覆蓋等情況，這同時也為高層建筑給排水消防設計質量的提高，帶來極大負面影響。

3.2 自動噴水滅火系統分配不合理

現階段，自動噴水滅火系統作為高層建筑消防系統中的關鍵構成部分，可以即時反應火災安全事故，把火災控制于一個較小范圍之內，因此自動噴水滅火系統的分配設計十分重要。但是，依據建筑工程自動噴水滅火系統前期運用現狀來看，常見的系統安全故障情況與有效噴水范圍無法覆蓋于整個建筑空間中，進而不能最大程度發揮出其所具有的消防作用，導致此種現象的主要原因是設計不科學。

噴水滅火系統與供水、供電系統息息相關，因此應對其進行合理布置，防止和其他系統之間產生干擾與沖突，應當將其與供水、供電系統同時設計。但部分設計工作人員在對噴頭分布設計時，卻并未充分考量建筑工程結構空間分布情況，這樣會直接影響最終的消防效果。

4 解決高層建筑中的給排水設計策略

4.1 地面滲水設計問題解決方案

在設計高層建筑給排水系統時，高層建筑設計師需要進行一系列的設計調整，以適應各種高層建筑的特殊環境，尤其是地板漏水和防水問題。在高層建筑中，很多情況下污水設置存在問題，房間之間的內部結構中不可避免地存在連接管道，因此，有必要設置水封以分隔管道。

在選擇材料時，設計人員必須嚴格遵守高層建筑的設計規范，選擇適宜的材料后，還應選擇合適的施工隊伍執行建筑計劃，并根據工程設計圖進行適當的施工準備。

4.2 解決高層建筑防回流問題

高層建筑設計師在設計給水管與環網時，應預留安裝止回裝置位置，以確保高層建筑給排水系統的完整設計，并確保管道中的水流通暢。在有效控制了高層建筑給水和污水處理系統后，可以為社區整個污水處理制定清晰的計劃，以確保城市的水質環境保持良好狀態。

同時，在高層建筑安裝止回器的過程中，必須有明確的安裝計劃，例如，在安裝導流板前，應著重于如何在進水管上安裝止回器，確保整個操作的安全性。另外，在選擇安裝地點時，要確保該地點完全遠離碎屑，保證干凈、整潔并具有足夠的空間，為將來的維護工作提供便利優勢。

4.3 解決水壓和管道噪聲問題

用戶是否可以正常使用自來水與供水壓力密切相關，特別是在城市的高層環境中，因此，在設計高層建筑給排水時，設計者需要根據每個高層建筑的高度差，準確區分供水系統。在高層建筑中，必須注意靜水壓力是否足夠，并嚴格按照規定實時控制。

針對高層建筑排水系統噪聲問題，新管道材料的開發和使用可以有效解決噪聲問題，但仍存在許多無法克服的問題，需要有出色的技術支撐。因此，在處理管道噪聲時，應充分考慮地理位置，并盡可能將管道與其余區域之間保持安裝距離。除了由水流問題引起的噪聲外，噪聲的來源還在于管道內部的空心聲音。

在這種情況下，最好填充橡膠墊以在管道內部留出空間，這樣可以最小化間隙，有效解決了管道內部的空心聲引起的噪聲，也能夠有效保護管道本身的膨脹性能。

4.4 排水管安裝

一般來說，高層建筑排水系統主要構成部分為主管道、部分水平管道，對主管道安裝的前期，應注意明確具體位置，且安裝位置環境避免存在過分潮濕的現象，盡可能以通風良好的地點為主。

具體安裝過程，應充分考慮排水動力方面；在完成安裝施工的情況下，要以該區域各時段峰值排水量為依據，開展對應的排水實驗操作，該環節要記錄并分析具體排水量、排水流速等情況，為管道切實符合整體施工要求提供保障。

相關人員要根據水質實際的污染情況，將各類水質相應分類，對于高層建筑物來說，排水類型分為廢水，污水。廢水是相對清潔的水，如洗浴排水，而污水就是一些比較臟的水，如糞便排水。對室內排水系統設計的過程中，應該按照不同排水性質進行相應的劃分，可將其劃分為污廢合流和污廢分流。要結合室內排水系統所呈現出來的節水性，經濟性等多種因素，確定一個科學合理的排水體制。

在高層建筑中經常會面臨排水不通暢，有噪聲、遺臭等多種問題，所以在設計過程中要重點關注這些問題，積極采取各項措施解決和優化。為避免高層建筑出現排水不暢的情況，應該對排水系統優化設計，避免出現排水管道急轉彎，小角度轉彎等類似情況。對于連接管道來說，可以采取45°的連接方式。為避免出現返臭現象，設計時應按規范要求，設計不小于5cm的水封，確保管道內水封不受正負壓的影響而被破壞。

相關設計人員在設計施工圖紙后，應做好技術交底工作，讓現場施工人員充分認識建筑工程的各項內容，進一步優化排水系統，合理地排出室外。相關人員需要解決排水工程中可能出現的噪聲問題，對于大多數高層建筑來說，會使用聚氯乙烯的排水管，這種排水管道成本較低，外形比較美觀，但相比其他材質的管道，易產生較大噪聲。

所以在對排水系統設計的過程中，有關設計人員在室外可以選擇一些抗噪性能不高的排水管道，但室內應考慮抗噪性能良好且材質相對優秀的管道，如螺旋消音管。在其內部，存在著螺旋形的導流線，能有效地改善排水條件，還能夠降低整體噪聲。有關人員要結合室內室外對于噪聲控制的不同需求，并考慮經濟因素來做好相關管材選擇工作。

設計人員要結合材料內容，選擇一些合成橡膠套，對其進行外部粘貼，也能夠有效起到降低噪聲的作用，而且自身伸縮性比較低，有較強的抗震能力，安裝也比較輕便。在接口處可以用橡膠圈進行密封，能夠保證內部壓力的穩定性，起到一定的密封作用，發揮出排水工程的重要作用和價值。

5 消防用水量和給水設計優化

在給排水消防設計環節，需要重點考慮施工過程的相關工作，設計人員需要有效完成設計參數驗算，并結合具體的建筑類型和消防需要，有效優化和加強設計方案以及施工方案，從而促進建筑給排水消防的所有相關功能都能夠充分發揮。

因此，在高層建筑給排水消防設計環節，對消防用水量以及給水設計環節需要提高重視程度，如此，才能夠保證消防供水達到通暢效果，在后續消防救災過程中，有效形成滅火措施，為消防過程提供有力幫助。

另外，設計人員還要有效處理消防系統給排水中的雜質，從而提升消防系統的流暢性。同時，還要注重給水方式的精準選擇，如果給水方式難以形成合理的標準，則會對后期的消防工作產生嚴重影響。因此，在對建筑給排水消防系統進行設計時，要簡化給水管道的結構形式，避免產生管道布置形成的給水壓力，如此，才能夠最大限度地發揮出給水系統的正常運轉效果。

6 結束語

綜上所述，建筑給排水管道工程的有效實施，能夠提升人們的日常生活水平，保證人們的用水質量。因此，我國應提升強化對排水管道工程的管理，并建立相應的監理制度，保證施工過程的合理性、科學性。相關部門應分析研究現存問題，并給予妥善的解決措施，同時應制定相關的應急預案，以此保證突發問題能夠及時有效的解決。

廣大給排水設計工作者，應積極面對設計工作中的各類困難與問題，大膽摸索，合理創新，切實處理好高層建筑給排水設計工程中遇到的各類新情況，新問題，改善用水方式，保障人民的用水安全，提高人民的生活幸福感。