关键词：高层建筑；消防给排水；施工
中图分类号：TU208文献标识码：A
前言
给排水消防施工是高层建筑施工体系的重要内容，给排水消防施工是否合理对整个高层建筑功能性发挥以及确保人们生命财产安全有着直接的影响。所以，我们应对高层建筑的给排水系统的消防施工重视起来，将其作为建筑工程项目施工体系的重中之重，加大力度研究探讨建筑给排水系统的消防施工，提高建筑给排水消防施工水平，确保整个建筑工程功能性发挥。但目前我国的有关建筑给排水消防施工人员在施工思路方面还存在一定的问题，经常出现施工漏洞，使得建筑给排水消防系统无法正常运行，给人们的生命财产安全带来了威胁。
一、高层建筑消防给排水工程特点
（1）安全可靠性要求高
所谓安全第一，对于任何工程而言，安全都是最重要的。对于高层建筑消防给排水工程的施工而言，首先应考虑的关键要素即是其安全可靠性。安全可靠性之所以成为首要考虑的因素，一方面与高层建筑高层的特点息息相关，建筑层越高存在的火灾隐患就越多，而在火灾发生时的救火工作又相对困难；另一方面与我国现阶段基本国情相联。
（2）静水压力大
在首先考虑了安全可靠性这一关键因素之后，另一个十分重要的因素便是静水压力。静水压力方位全面且压力均匀地作用于物体表层的各个方位。静水压力的大小与受力物体的体积成反比，然而当其增加至足够大时仍不会使受力物体形状发生变化。与低层建筑对比，高层建筑会产生十分大的静水压力，且是一种超越常规单区供水范围的压力，因此对此要重点注意。
（3）管道机械强度高
同低层建筑对比，高层建筑不仅产生十分大的静水压力，而且具有更加长的排水管道和更加高的排水需求。基于高层建筑的以上特点，会造成浮动较大的管道内部压力差，对排水工程有阻碍作用。因此高层建筑要求选用机械强度更高的管道，一方面是对消防系统中排水工作顺利进行的保证，另一方面也是为管道内提供稳定压力的良好办法。
二、高层建筑消防给排水施工的措施分析
（1）地下消防水泵房给排水施工
随着科技的发展，在现代高层建筑的消防系统供水形式多样，比如消防栓供水方式，自动喷淋供水方式等。为了能够更加地完善高层建筑的消防系统还应根据高层建筑结构的实际情况合理设置地下消防水泵和消防水池。在高层建筑地下消防水泵房给水施工过程中，首要考虑的就是消防水池；建筑地下消防水池的设置可根据建筑所在地区的市政供水情况而定，如果市政供水无法满足建筑消防用水量需求，就应设置地下消防水池，储存一定量的水，确保建筑消防用水的正常供应；消防泵房的施工过程中应做到以下几点笔者认为：①在地下消防水池中设置导流墙及循环水泵，防止池水无法正常循环；②消防水泵选择是应以水泵特性曲线为依据，再选择与其相匹配的管道系统；其中，水泵选择时必须要考虑水泵机组的综合运行效果，应尽量选择大功率水泵，以防因水泵功率过小影响供水效果；各个水泵并联组成机组时，应尽可能地将水泵接近高效端的左边界；③合理设置水泵的安装高度及调速，尽量将水泵机组的调到最大速，提高水泵的运行效率。
（2）走道喷头的布置
现代对建筑的要求，不仅仅是实用性，对美观性的要求也在不断的提高，为了美观，在高层建筑中通常会设置用以隐藏结构梁和各种专业管道的吊顶。一般情况下走道是各种管道最为集中的地方，特别是对于有些装有集中空调的高层建筑，空调风管、结构梁以及分层布置的给排水、电力管线等众多设置会降低走道净空，如果将吊顶的形式设置为闷顶，则其闷顶的净空高度可能会大于800mm，按照规定，这个高度必须要设置喷头，这一点往往在施工中比较容易忽视。由于在走道能有很多的管道，在施工中往往会出现直接将喷头接在自动配水管上、下的错误做法。相关法规规定配水支管处所允许设置喷头的数量不大于八个，这种做法不仅不符合规定，而且由于走道内的自动喷水管的管径一般都比较大，缺少接小管径喷头的管件，所以在安装也是存在弊病的。因此在走道内喷头的正确设置应该是从配水支管上接出，并在管线的布置上密切配合暖通、电力的配置。
（3）设置自喷末端试水装置，解决其排水问题
在自动喷水灭火系统的施工中，末端试水装置的试水阀以及压力表的设置也是很重要的一个环节，但是在这个过程中却往往会忽视掉试水接头的设置，特别是往往不会明确交代试水接头出水口的口径大小。但是试水接头并不能直接与管道或者软管相连，如果直接相连则会对孔口出流效果造成一定的影响。为了避免下水道气体通过排水漏斗进入室内，从而对室内空气质量造成影响，就算是自喷排水管也应该施工成间接排放。
（4）消火栓的施工
室内消火栓应用于室内，主要包括消火栓箱、消火栓、消防水带、消防水枪、水带接扣几部分，对消火栓的施工有两点要求：其一，每一层中必须有两股可以喷射于室内任何位置的水柱；其二，施工中应具有减压孔板等降低消火栓栓口静水压力的设备。对相关减压设备的施工应与消火栓栓口静水压力的实际状况结合，在静水压力达到0.5MPa以上时可能会对消火栓造成伤害，因此应使减压设备增加。对应配备的消火栓数量及其位置，应与建筑物自身特点和用水量结合。基于高层建筑的特点，应配备更多的消火栓，包括电梯间、楼梯间等均应配备。
（5）对高层建筑部分层自动喷水管进行减压
在火灾危险等级评定中，高层民用建筑一般为中危险级，自喷水泵的选择要根据建筑最高层处最不利的喷头压力大小经过严格的计算得来的，此外自喷水泵的扬程还需要考虑到建筑物的高度以及水力损失等众多因素，所以势必导致高层建筑的最底部几层的配水管入口处的压力大于0.4MPa。所以在施工的过程中，对于自喷水泵扬程的确定上不能只是一味的放大，而应该在布置完毕自喷平面后通过水力计算来对水泵扬程进行校核，同时在此基础上对底部几层水管入口处的压力进行校核。
（6）消防水泵房给排水施工
消防水泵房和屋顶消防水箱均是储备水的工具，也是对室内消防用水的保证。消防水泵房建立在消防水池和增压水泵的基础上而施工，其施工有三方面侧重点：其一，在排水过程中难免会产生堵塞问题，阻碍消防用水的正常运行。可通过于消防水池中增加导流墙来达到降低堵塞、促进正常水循环的效果；其二，将增加效率、减少能源浪费为立足点选择水泵，并在并联时的水泵靠近高效段的左边界；其三，为了提高水泵使用寿命，尽量增加消防泵出口，并从水泵全速运行角度确定其组装高度。
三、结语
总而言之，消防给排水的施工是与高层建筑发展息息相关的一项工作。除此之外，消防给排水工作不仅能对高层建筑起到保护作用，对社会和国家的发展也使命重大。为了能够给人们提供一个安全的居住环境，必须要重视高层建筑给排水消防施工，合理规划和施工给排水消防系统，提高建筑给排水系统的消防能力。
参考文献
[1]漆明．试论高层建筑给排水消防施工常见问题及改善措施[J]．城市建设理论研究（电子版），2012（27）．
[关键词]高层建筑供水方式消防设计给排水设计
中图分类号：TL353+.2文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）06-0041-01
0、引言
自改革开放以来，我国国民经济发展日新月异，城市发展驶入快车道，城市面貌发生了翻天覆地的变化。随着城市的发展，也带来了一系列的问题，如城市的土地资源日趋紧张等，为了有效地提高土地利用效率，高层建筑如雨后春笋一般出现在城市。尤其是进入二十一世纪，高层建筑数量呈井喷式的发展，而且为了满足更高的使用要求，各种设备日趋增多，而高层建筑一旦发生火灾，可能造成巨大的生命财产损失，因此高层建筑给排水消防设计异常重要。
1、高层建筑消防给排水工程特点
1.1安全可靠性要求高
在进行高层建筑给排水消防设计时，需要重点考虑的影响因素是对高层建筑消防系统的安全可靠性的高要求。高层建筑火灾隐患较多，而且一旦发生火灾，火势蔓延起来十分迅速，导致救火较为困难，因此确保层建筑消防系统的安全可靠性是给排水消防设计的关键。考虑到当前我国国情，目前给排水消防系统设计应将自救放在首要位置进行考虑。
1.2静水压力大
在进行高层建筑给排水消防设计时，另―个需要重点考虑的―个影响因素是高层建筑的静水压力，同普通低层建筑不同，高层建筑静水压力非常大，若采用常规的单区供水，可能无法保证使用效果，而且管道和配件也较为容易被损坏。
1.3管道机械强度高
相对于普通低层建筑，高层建筑的排水管道较长，且排水量要求也较高，因此在使用过程中管道内部的压力变化很大。在高层建筑给排水消防设计时，要保证消防系统的排水能力，同时又要确保管道内压力稳定。基于以上几点，高层建筑的给排水消防系统的管道应选用机械强度高的材料。
2、消防给水系统的形式
（1）消防给水系统的形式按服务范围区分，可以分为独立的消防给水系统和某个区域集中的消防给水系统，具体选择哪一种消防给水系统方式，需要根据高层建筑给排水消防系统的特点（如安全可靠性要求高等），在此基础上，还需要考虑到经济性，即在保证安全可靠的前提下合理选用经济的给水方式。个人建议采用区域集中的消防给水系统，即相近的高层建筑可以共用消防水池，这种消防给水方式较为经济，但在实际推广中存在较大困难，主要原因在于邻近的高层建筑往往属于不同的企业建设，企业之间协调难度较大。若要推广这一消防给水形式，需要政府相关部门主导协调各方。
（2）消防给水系统的形式按高度区分，可以分为分区供水和不分区供水。分区供水和不分区供水的设计依据主要根据消火栓栓口的静水压力。当静水压力≤0.80MPa时，可以采用不分区供水形式；当静水压力>0.80MPa时，采用分区供水形式。其中分区供水又存在着几种不同的方式，包括并联分区供水、串联分区供水方式以及减压阀分区供水。这三种给水方式有着各自的特点：
1）并联分区供水方式，顾名思义，其最大的特点在于可以将各个分区视为独立的给水系统，分区之间互不干扰，采用该供水方式的消防系统安全可靠性较高。但并联分区供水也存在着造价较高，且对日常维护管理要求较高的缺点。
2）与并联分区供水方式相对应的，串联分区供水方式保证了各区水泵的压力几乎相同，不需要设计高压泵、高压管，其缺点与并联分区供水方式相似，造价较高，且日常维护管理难度大。
3）第三种供水方式为减压阀供水，与前两种供水方式相比，该给水系统结构简单，成本也较低，日常维护管理也相对简单，基于以上几个优点，建议采用减压阀供水方式。需要注意的是，该供水方式对减压阀要求较高，宜采用可调式减压阀。
综上所述，高层建筑消防供水方式存在多种，具体设计时采用何种需要根据项目具体特点进行具体分析。
3、室外消火栓数量设计
作为高层建筑消防给排水设计的指导性文件，《高规》第7.3.6明确规定：“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算来确定，每个消火栓的用水量应为10-151/S”，另外《高规》中的“条文说明”中进行了补充解释：“外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量，其中包括室内、室外两部分”。因此，个人认为在进行室外消火栓设计时需要视项目具体情况：当高层建筑室内消防用水由室外管网提供时，室外消火栓的数量需要考虑水泵接合器的数量。一个室外消火栓对应一个水泵接合器。若在水泵接合器数量设计时，若采用将根据室外消防水量计算所得的室外消火栓数量与水泵接合器要求的室外消火栓数量相加的方法，这样就会导致消火栓数量比实际需要的数量多，这样就造成了资源了的浪费，也增加了不必要的成本。较为合理的方法应为取两者的较大值。
4、消防给水系统增压设施设计
在高层民用建筑消防给水系统设计中，为了确保更好地发挥消防系统作用，在火灾初期顺利开展灭火工作，往往在消火栓系统的高位水箱出水管上进行增压设计，通常设置由增压泵和气压罐组成的增压设施。但增压设施给消防系统日常维护管理带来较多不便，而且设备运行时会产生一定的噪音，需要采取针对性的措施处理，若处理不当，可能会对顶层住户的造成一定的影响。实际上，只要确保水箱设置高度能够满足最不利点消水栓的静水压力的规范要求，此外高层民用建筑高位消防水箱可以通过屋顶机房架空等设计满足最不利点消火栓栓口静水压力的要求，因此不是所有的高层建筑都需要设计增压设施。
关键词：给水排水；高层建筑；设计
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：
近年来，随着经济的快速增长，房地产市场繁荣发展，高层建筑不断涌现，高层建筑给水排水设计随着科学水平的不断提高，技术更先进，设备更完善、功能更齐全。它具有用水要求高、水流量大等特点，必须不断改进和提高高层建筑给水排水技术才能满足高层建筑的功能要求，确保给水排水系统的良好运转。
一、高层建筑给排水工程的特点
高层建筑一般具有高度大、层数多、振动源多、用水要求高、水流量大等特点，在建筑给水排水工程的设计、施工、材料等方面都要求较高。高层建筑给水排水工程与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给排水工程具有以下特点：
1、高层建筑生活给水和消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。
2、高层建筑引发火灾的因素多。高层建筑的结构功能复杂，失火可能性较大，失火后也容易迅速蔓延，人员疏散困难。所以，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的需要，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证迅速扑灭初期火灾，防止重大事故发生。
3、高层建筑的给排水量大。高层建筑给水排水设备的使用人数较多，瞬时的给水量和排水量，若发生停水和排水管道堵塞的事故，影响范围较大，所以必须具备安全可靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。
4、高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。
二、高层建筑给排水系统方案设计
1、给水系统的设计
高层建筑给水系统的设计中最为关键的是给水方式的选择，它直接关系到生活给水系统的使用质量和工程造价。根据《建筑给排水设计规范》中相关条文，高层民用建筑生活给水系统应竖向分区，且各分区最低卫生器具配水点处静水压力不宜大于0．45MPa；对于水压大于0．35MPa的入户管，宜设置减压阀。除此之外应该合理确定给水系统垂直分区，保证给水设备卫生器具的正常使用，避免压力过高，出现不必要的能量浪费。给水器材出水过猛，当启闭这些器材时易产生水击，使管网产生噪声、振动甚至管件破裂，致使卫生洁具给水零件容易破坏。（1）高位水箱供水。由于高层住宅消防要求在屋顶设置消防水箱，把生活用水箱和消防水箱合建可以节省投资，故较多的住宅都采用了这种方式。但由于水在水箱里停留时间较长，而且消防水管内的水是长期不流动的死水，难免不对水质产生影响。据国家有关部门对高位水箱的水质抽验，水质均不理想。所以采用水箱供水宜将生活水箱与消防水箱分开。为了保证供水的卫生要求，水箱出水还应经消毒设备消毒以克服二次污染。目前国内某些消毒设备质量并不十分理想，所以应考虑有备用量。
「呶凰箱供水方式包括水泵和水箱。该方式又可分并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式具有以下优点:一是水箱内可储备一定水量，供水比较安全可靠；二是水压稳定；三是泵启动次数较少，效率较高；四是设备费和运营费较低。其主要缺点:一是水箱的设置占用了一些建筑面积；二是增加了高层建筑结构的复杂性，基建投资相对上升；三是水质较易受到污染；四是水箱进水时，产生噪音和振动。
（2）变频调速设备供水。其工作原理是在水泵出水口或管网末端安装压力传感器，将测定的压力值H转换成信号输入压力控制器，与控制器内根据用户需要设定的压力值H1比较，当H＞H1时，控制器向调速器输入降低转速的控制的控制信号，使水泵降低转速，出水量减少；当HH1时，则向调速器输入提高转速的控制信号，使水泵转速提高，出水量增加。该供水方式取消了高位水箱，减少了一个水质可能受到污染的环节，水压稳定，供水可靠，能克服第一种供水方式不能满足顶层燃气热水器等对水压的要求的缺点，几个供水分区的设备可集中放置，方便管理，变频加压设备可配置气压罐及小流量泵，当用水量较小时，主泵可休眠，可依靠小流量泵或气压罐维持供水流量和压力，可用于市政管网压力较小的情况。
这种方式在我国使用的相当普遍，它的供水水质较好，造价低于水箱供水。但采用这种方式，一定要供电可靠，选用的设备可靠，否则会出现经常停水的现象。变频泵的流量应按设计秒流量选用。当采用小区集中供水时，要考虑分期建楼的变化，宜选用多台泵并联方式，且泵房还要留有余地。变频供水既节能又保证水质，笔者认为在条件具备的情况下，应首选此种供水方式。
（3）叠压设备供水。这种供水方式在八十年代曾被采用。其优点与第二种相同，不同之处是充分利用市政管网压力。其缺点是调节水量较少，在市网较长时间停水时不能满足用水要求。可用于市政管网压力较大，供水量全天大于用水量的情况，但该方式一般会影响其他地方供水，建议在限定条件下使用。2、高层建筑排水系统
（1）生活排水系统。生活排水采用粪便污水与洗涤废水合流排除，污水通过管道靠重力排至室外化粪池，经化粪池初步处理后排至市政污水管网。对于高层建筑的生活排水系统，设计方要考虑的是要如何解决水气混合两相流的问题,如果此问题解决不好，当瞬间形成大流量或水流速过大时，排水管道中的气压发生激烈变化，会形成正压喷溅或负压抽吸，对排水管系中卫生器具水封的稳定产生严重影响，导致排水管道系统不能正常工作。针对此情况，高层建筑的排水管道一般须设置专用通气立管。专用通气立管与排水管并列设置，专用通气立管的排水立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上与排水立管通气部分以斜三通连接，下端应在最低排水横支管以下与排水立管以斜三通连接。专用通气立管应每隔2层、主通气立管应每隔8～10层，设结合通气管与排水立管连接。结合通气管下端宜在排水横支管以下与排水立管以斜三通连接；上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15米处与通气立管以斜三通相接。
（2）雨水排水系统及空调冷凝水排水系统。屋面雨水采用内排水方式，由雨水斗收集，重力流方式经室内雨水管道排至室外雨水管网。地下车库屋面雨水采用明沟排水排至室外雨水管网。空调冷凝水由安装于放置空调室外机的隔板墙内的收集管收集，汇集后排至室外雨水管网。
（3）消防电梯井坑排水，车库集水坑排水的排除均采用潜污泵提升排至室外雨水管网。潜水排污泵的启闭由集水坑内的水位控制器控制，当集水坑集水水位达到启泵水位时，一台潜水泵启动排水，当水位达到报警水位时，两台潜水泵并联工作并报警至管理中心，当水位降至停泵水位时停泵，两台水泵互为备用，轮换启动并可手动启泵。
3、消防系统方案设计
高层建筑消防应立足于室内自救，建筑设计中应采用特殊的防火措施，严格执行国家和地方现行的消防与条例，并提交国家消防主管部门论证，灭火剂以水为主，其他灭火剂为辅。高层建筑消防给水系统主要有自动喷水灭火系统、消火栓灭火系统，火灾自动报警系统，另外还包括应急照明，疏散指示，气体灭火，水喷雾。高层建筑消防系统方案设计中应注意以下几个方面的设置：（1）正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。（2）消防管网布置成环状。高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网，在某些大面积的建筑内，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路，立面又形成以立管相连的竖直环路，这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑，设计中我们只要将管网竖向成环即可，不必刻意追求这种立体管网，如果强行将消防干管绕成环路，将人为的使系统复杂化，且无太大意义。（3）消防增压泵的设置。为保证《高层民用建筑设计防火规范》或《自动喷水灭火系统设计规范》要求的最高层消火栓或喷头的静压力值，在高位水箱的水位差不够的情况下，设计中我们一般在高位水箱处设置消防增压泵。首先，增压泵的流量要满足1股水柱或1个喷头的水量；其次，增压泵的扬程不宜过大。由于高位水箱消防水位与顶层消火栓或喷头已有一定的位差，规范要求的静压力值减去这个水位差就是增压泵的最小扬程，所以增压泵的扬程一般只需要几米足以满足要求。如果增压泵扬程选的过大，将导致下层管网承压过高，消火栓出口压力或是各层自喷配水干管入口处压力增大，均需采取减压措施，使消防系统复杂化。但是仅靠增压泵来满足消防静压要求也不合适，因为增压泵的运行由压力传感信号控制向消防系统不断打水以维持压力，水泵需要常年频繁启停，机件容易损坏。故在条件允许的情况下，与建筑协商适当抬高水箱位置，利用高位水箱稳压最为稳妥；建筑条件实在不允许时，设计选择带气压水罐的增压设施亦可。
三、结束语总之，要使高层建筑给排水系统投入使用后能够安全、稳妥、有效的运行，我们要不断优化设计体系，改善传统设计中不合理之处，加强施工管理，提高施工质量，进而完善建筑功能。此外，设计者还应当不断采用先进的科学、技术，不断提升创新能力，开发新型高效的排水系统。为了更好的完善高层建筑给排水系统设计体系，我们需要不断在实践中总结经验，并用创新的思维和全局的眼光去发现不足，进一步探索。
【参考文献】：
[1]唐艳勤；吴大群；浅谈高层建筑给排水系统[J].科技风，2010，(07):167.
关键词：高层建筑竖向分区消防排水雨水
随着高层建筑技术的发展，生产工艺的不断改进和提高，一座座高层建筑像雨后春笋一样拔地而起。因此人们对高层建筑给排水工程的要求也就越来越高。
1．高层建筑给排水的特点。
由于高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给排水工程的设计、施工、材料等方面都提出了较高的要求。与低层建筑给排水工程相比，高层建筑给排水有自身的特点：
（1）.高层建筑给水系统所需水压大，只采用一个区供水，会影响使用，并且管道及配件容易破坏。
（2）.高层建筑引发火宅的因素多，火势蔓延速度快，火宅危险性大，而且扑灭困难。
（3）.高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动较大。
（4）.高层建筑的建筑标准高，给排水设备使用人数多，瞬时的给排水量和排水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。
（5）.高层建筑动力设备多，管道长，易产生振动和噪音。
2.高层建筑给水系统的竖向分区问题。
高层建筑由于建筑层数多，高度大，直接由市政给水管网引水一般不能满足高区部分生活用水的要求，如果采用一个系统供水，则建筑底层的配水点所受的压力过大，会产生很多弊端。这样大多数高层建筑采用竖向分区给水方式，即低区部分直接由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。高区部分可以采用的分区给水方式有：高位水箱给水方式；变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。此外，分区压力值要合理的选择，分区压力值选取的过高，会使配水点所受的压力过大，易产生水锤，管网破损，噪音，用水浪费等现象；分区压力值过低，又会使分区数量增多，增加给水设备，管道的工程造价及维修管理工作等。因此，高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求，管材质量，卫生器具配件所能承受的工作压力，结合建筑层高等合理划分。目前，国内外对高层建筑给水系统竖向分区压力值，尚未有统一的规定，通常是根据各分区最低点的卫生器具配点处的静水压力不大于其工作压力来进行分区。
3.高层建筑的消防系统设计。
根据高层建筑的火灾特点,建筑物内必须设置消防给水设施以自救,消防给水系统是高层建筑消防灭火系统中的重要组成部分。高层建筑消防系统的常见形式：（1）、屋顶消防水池供水形式。这种供水方式是在高层建筑的屋顶设置大容量消防水池(水池的容积以火灾延续时间内所需要的全部消防用水为度),平时利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时,直接依靠水池中的消防贮水,通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。（2）消防专用水泵――屋顶高位水箱供水形式。这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采用最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱,一般和生活用水合用,并且满足10min的消防用水量。在建筑物底层(地下室)或室外设消防专用水池、水泵及泵房。（3）消防气压罐供水形式。该种供水方式无需另设高位水箱,使消防管网始终处于常高压状态。消防安全可靠性高,但对供电要求严格,需两路电源或柴油发电机供电系统。（4）全自动恒压变频调速供水形式。这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采用了最新的交流变频调速技术和自动化技术,对管网压力实行检测,控制水泵转速、扬程等,保证了管网压力的恒定。对高层建筑消防给水系统形式的选择,首先应保证系统的安全可靠性,其次应尽量选经济合理的供水形式。
4．高层建筑的污水排水系统的设计。
由于高层建筑自身的特点，高层建筑的污水在排水立管中的流动，与一般的重力流和压力流不同，是一种极不稳定的气─水两相流。在高层建筑中，由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管道内的气压极大波动，并可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气侵入室内，污染环境，给房屋的使用者带来很多烦恼。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能的优劣，在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。传统的排水系统即由排水管与通气管组成的双管制（或三管制）排水系统。现在在国内外推广应用的单立管排水系统受到建设者的亲赖，比较典型的有：单立管排水系统，苏维脱单立管排水系统，旋流式单立管排水系统。
5.高层建筑的雨水排水系统。
结合雨水和高层建筑自身的特点，把传统的屋面雨水系统进行改进，使其另外一个重要的性能指标―――经济性，得以完善，办法是把目前的雨水系统改进成为一个既安全、又经济的系统。从经济和安全等方面讨论，高层建筑的雨水排水系统应优先选用半有压重力流系统。还有就是要考虑到设计重现期取值的差异问题。当高层建筑附属的大面积的裙房屋面的雨水，为防止高层屋面雨水从裙房屋面溢出，应就裙房雨水单独排放。总之，高层建筑雨水排水系统的设计主要考虑的两个因素就是安全和经济。
【关键词】给水排水设计高层建筑优化分析
进入新世纪后，国内城市化的进程在不断加快，城市相对狭小的空间需要承担更多的人口，其人口压力可想而知，这极大的促进了建设高层建筑的步伐。同时，社会经济水平的提升让人们对生活质量有了更高的要求，这些都给建筑给排水系统的设计质量提出了更高的要求。对城市来讲，其重要的基础设施之一是建筑给排水系统，该工程是一项复杂的系统工程，涉及到的知识面比较广。在对高层建筑给排水系统进行设计的时候，不仅要严格的遵守相关标准，也要理论联系实际。给排水系统的设计不能脱离建筑的实际情况，要对其使用的安全性、经济型和科学性加以考虑。同时，还要有因地制宜的设计思想，以建筑所在地的实际情况为基础，全方位的考虑设计方案，有效的提升设计方案的科学性。
1总述高层建筑给水排水设计
1.1高层建筑给水排水发展要求
进入新世纪后，国内经济水平不断提升，科学技术繁荣进步，建筑的高度不断提升。尤其是最近几年，人们给高层建筑提出了更高的要求，要求其功能更完善、技术更先进。现代化城市的标志也慢慢变成高层建筑。和低层建筑相比，高层建筑有显著地特点，层数多、高度大、有较多的振动源、同时还需要较大的水量等。所以，我们要立足实际，使用更多的技术更好的应对给排水工程设计在施工材料和管理方法上提出的新要求。这就要求要加以利用新的技术，保证给水排水系统功能全面的发挥，让高层建筑的需求得到满足。
1.2高层建筑的划分
如今，国际上对高层建筑还没有统一的划分标准，各国以本国在经济情况和消防设备上的实际情况为基础，制定本国高层建筑的相关标准。国内高层建筑的标准是：十层（包含）以上的住宅或者不超过24米的厂房建筑（多层），如果单层厂房超过24米则不属于高层建筑。一般高层建筑层数多，高度大，和低层建筑相比有较大的不同，这就给其给排水工程提出了更高的要求，我们必须对新技术加以使用，保障高层建筑的给排水系统具有良好的性能，让高层建筑的需求得到满足。
1.3高层建筑给水排水工程的特点
和低层建筑相比，高层建筑有显著地特点，层数多、高度大、有较多的振动源、同时还需要较大的水量等。这些都给其给排水系统的设计、施工等提出新的要求。相比低层建筑给排水系统，高层建筑上的工程特点为：
（1）高层建筑给排水系统需要较大的静水压，要是使用一区供水的方式，不仅会让正常的使用造成严重的影响，同时相关配件耗损较快。所以，我们必须使用竖向分区的供水方式，降低静水压，让系统的安全性能有保障。
（2）高层建筑中存在的火灾隐患较多，火势有较快的蔓延速度，扑救不容易，造成的损失较大。所以，低层建筑消防压力远远低于高层建筑的消防压力。然而，国内尚未建立完善的消防体系，当高层建筑发生火灾的时候，扑救极为困难，所以笔者认为高层建筑的消防体系的定位应该是自救。
（3）高层建筑用户较多，排水压力大，管道较长。因此，要想让高层建筑的排水能力有效的提高，保证管道压力稳定，让水封免受损坏，这就要求把通气管系统引入排水系统中，或者高层建筑的排水系统使用新型的单立管系统。除此之外，鉴于高层建筑有较大的排水量，因此排水管道的造材应该优先选用具有良好机械性能的材料，接口上尽量使用柔性较大的材料。
（4）高层建筑具有较高的建筑标准，使用给排水设备的人较多，给水和排水量的瞬时量较大，要是出现停水或者堵塞管道的情况，会造成严重的影响。所以，建设高程建筑应该引入新的技术，保障供水的安全性和稳定性。
（5）置于高层建筑内的动力设备较多，震动和噪声较易出现。所以，在对高层建筑的给排水系统进行设计的时候，应该考虑设备等的防噪声、震动技术。
1.4建筑给水排水设计时需注意的问题
在对高层建筑给排水系统进行设计的过程中，设计人员要把协调工作做好，协调好各方面的关系。如，对卫生技术标准进行设计的时候，我们要把具体的施工要求向建筑人员讲解，让他们有必要的施工技能；对室内排水进行设计的时候，要以排水设计标准为基础，把具体的流程详细的列出。国内城市化建设在不断推进，建筑行业因此迎来发展的繁荣时期，这也让高层建筑给排水系统在设计和施工要求上显著地提升。由于高层建筑具有较为严格的防火设计要求。设计人员设计的过程中应该重视各环节之间的衔接问题，保障设计的给排水系统科学、健全，对防火环节的设计要给以重视。如，以建筑的实际情况设置防火套管。除此之外，设计人员对住户的需求也要满足，把卫生间和阳台之间的地漏设计好，让排水系统的严密性有保障。
2高层建筑给排水给水方式
2.1高位水箱给水方式
高位水箱供水的方式主要有水箱和水泵，该方式的供水方式主要有并联、串联、减压阀和减压水箱。对本区的供水量进行调节是稳压式高位水箱的主要作用。设在泵房内的离心水泵给水箱供水。高位水箱供水有如下优点：其一，水箱内有存水，可以稳定安全的供水；其二，水压不会出现太大的波动，比较稳定；其三，不需要多次启动水泵，供水效率较高；其四，运营成本较低。主要缺点有：其一，建筑面积被水箱占用；其二，让高层建筑的复杂程度增加，相对来讲提高了基建的费用。其三，水很容易受到外界的干扰，很容易被污染；其四，有水进入水箱的时候，有噪音和震动。
2.2气压罐给水方式
气压罐主要有离心水泵和气压罐组成。气压罐是一个钢制的密闭容器，其对水量储存、调节的原理为：容器内空气的可压缩性，通过这样的方式把罐内的水送到一定的高度，实现节能的效果。使用这种方式供水的优点主要为：其一，不需要水塔和水箱，大大减小了其载荷，让无塔供水得以实现；其二，罐的密闭性较好，水很难被污染；其三，不需要花费较多的基建费；其四，可以集中的管理，自动控制很容易实现。主要缺点为：其一，供水时压力波动较大，并且具有周期性；其二，气压罐容积较小，存水有限，需要水泵多次启动，同时水泵工作在变压的状态下，效率不仅难以提升，而且还增加了设备的运行费，水泵磨损严重，使用年限较少。其三，和高位水箱相比，由于气压罐容积小，所以供水不可靠。
2.3变频泵无水箱给水方式
所谓的变速泵，就是在水泵机组中引入单片机技术变频技术，频率和电压通过改变变频器电源的电压进行改变并对电动机的转速进行控制，最终实现设备水压和流量的调控。因为，其水压和流量可以调控，因此不需要高压水箱。该方式的优点主要是：其一，节能。在压力不变的前提下，电机的转速随水量的变化而变化，不仅可以让设备磨损更小，还可以保证其工作更可靠；其三，全自动化的进行调速，便于使用；其四，结构紧凑，占地比较少，容易安装，集中式管理更方便。主要缺点为：其一，变频器造价昂贵，前期投资较多；其二，其对工作环境有较高的要求；其三，外界电池很容易干扰到变频器，机组运行受到影响。
2.4减压分区给水方式
所谓的减压分区给水方式，进行减压的时使用减压阀和分区的减压水箱。水被水泵送入最上层的水箱中贮存，各区有分水箱，下区水箱由上区水箱供水，使用水箱进行减压；或者在上区水箱和下去水箱之间安装减压阀，让减压阀发挥减压的作用。向下区供水的过程中，先经过减压阀再进入管网，向下区逐步供水。该方法供水比较平稳，投资少，方便维修。使用这种方式，各区没必要设置水箱，让建筑面积的利用率更高。但是下水供压会损失较大的供水压，相应的水泵会消耗较大的能量。设计的过程中比较适合这种方式的是生活给水系统；比例式减压阀比较适合消防系统。总体上来讲，我们使用哪一种供水方式并不固定，需要综合的考虑工程和当地的实际情况，可以使用一种方式也可以采用多种方式。
3建筑给水排水的优化设计措施探究
高层建筑中人员较多、排水量和规模较大，因此我们作为给排水系统的设计人员，其安全性、可行性、稳定性要高。要想很好的解决设计给排水过程中的各种问题，就必须对其加以优化，为其今后的使用奠定坚实的基础。
3.1管径和流速的确定要合理
工程造价是我们在进行给排水系统设计过程中着重考虑的，让选用的给排水管道更加经济。给排水的流速和选用的管径关系较大，流量相同的情况下，流速和管径成反比，也就是说管径越大，流速越小，同样工程造价也较高。要想降低造价，就必须减小管径，如若管径过小，容易导致被过早地损坏，还会大量的使用电能，增加运行成本。所以，这就要求设计人员要根据工程的实际情况，科学的决定给排水管道的管径和流速，平衡质量和造价二者的关系。具体来讲，可以和系统的材料费、施工费、运行费结合在一起，使用相关公式科学的计算流速并确定管径。地域的差异也会导致物价的不同，因此要做好市场调研工作，了解工程所在区域内相关材料的价格，最终确定高层建筑给排水的流速。
3.2对给排水中的相关细节进行优化
对高层建筑给水排水系统进行设计的时候，要注意处理好噪声，并关注饮用的安全。要想把这些问题很好的解决，笔者认为做法主要有：
（1）管道噪音的处理。目前，双卫是很多高层建筑用户的选择，这就需要设计给排水系统的人员对设计进一步优化，处理好管道的噪声。通常来讲，我们可以使用分户水管（DN25）材质，可以有效地杜绝管道尾端噪声的出现。
（2）坚持选用高质量的给水管道，不建议选择传统的镀锌管。和金属管道相比，塑料排水管质量更小，更方便使用，塑料管可以多加使用。
（3）安装给排水主要有两种，分别是明装和暗装，要想室内更美观可以使用暗装的方式，同时还可以有效的避免管道外漏造成的损害。明装也有突出的好处，不仅安装方便，维修也比较便易，花费的成本较低。这就要求设计人员以住户的需求为基础科学的选用合理的安装形式，同时给排水管道铺设完成后，在支管做好标记，防止用户在未来维修的时候破坏管道。
（4）给排水系统的重要功能之一是供给饮用水，卫生保护工作是设计人员在进行设计的时候要尤为注意的关键点。采用必要的措施防护饮用水池的溢流管，不让昆虫进入，使用软质泡沫材料填充管道的连接处，要想保证水池不进入脏水，选用合适的隔断方式尤为重要。3.3控制阀门的设置要根据实际情况优化给排水系统中的重要组成部分是把控制阀门安装在建筑的底层，让给水排水的能力有效的提升。一般设计方法为：在各个排水管道的末端设计者设置独立的阀门，这样操作方便，当出现反常情况后只需要关掉和发生反常情况管道对应的阀门，避免大范围出现停水或其他情况。虽然使用这种方法的范围比较广泛，但是如果遇到持续的下雨天天气，这样的阀门发挥的作用不是很大，难以及时的排除建筑内的存水。要想不出现这样的情况，可以把控制阀门设置在建筑的底层，改变在排水管末端设置阀门的做法。这样整个建筑被一个阀门所控制，让建筑的排水功能从整体上提升。设置这样的阀门比较方便，技术人员的工作效率被有效的提升，所以很多项目使用这种方式，也得到小区居民的一致好评，使用范围有扩大的趋势。如果出现连续的雨雪天气，因为建筑给排水管道会进入很多的杂物被堵塞或者积水太多，无法有效的排除积水等，我们可以及时的操控底层控制阀门，让污水及时的排出，减少带给建筑物的影响，保障建筑内部的环境。除此之外，使用这种方式使用的阀门较少，底层的操作可以对整个系统进行控制，不会打扰到小区的居民。
4结语
设计高层建筑的给排水系统比较繁琐，需要设计人员有较高的设计水平。同时，我们需要经验的积累但是不能生硬的搬用经验，设计需要尊重客观事实，对其进行优化和改造。同时，设计的时候，不仅要引入科学设计的理念更要以国家相关规定、法律为基础进行，让环保问题被彻底的解决。在每个环节落实优化设计理念，保障给排水系统设计的科学性，为高层建筑中给排水系统稳定的工作打下坚实的基础，并满足人们不断提升的要求。
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关键词:高层建筑；特点；给水设计；排水设计；
1.引言
高层建筑逐渐入驻人们的生活，其高度、层数、质量都在不断的增加和提升，并且向着层数不断增加、环境更加良好、设备更加完备、设施更加齐全、质量更加完美的方向迈进。针对高层建筑在生活给水系统和排水系统的特点及其设计的注意事项，笔者以某大酒店的建筑为背景，结合实例，根据当地实况，选取合适的设备和材料，在合适的地点和位置进行布局，透析哈尔滨该大酒店的给水系统设计和排水系统设计。
2.高层建筑给排水系统的特点
与低层建筑相比，高层建筑有其自己的特点及特殊要求，总结高层建筑给排水系统的特点和注意事项如下：
2.1高层建筑生活给水的特点及生活给水系统设计的注意事项
2.1.1生活给水在高层建筑中的特点
高层建筑的高度不断增加，对生活用水的需求也越来越多，那么高层建筑生活给水的静水压力也非常大，单一的靠室外管网的供水压力已不能满足人们的需要，为了产生更大的水压满足需要，通常要引入增压设备，且必须得对给水系统进行竖向分区。
2.1.2高层建筑生活给水系统设计的注意事项
在对高层建筑实施分区供水时，给水方式很灵活，要因地制宜，选用最合适的给水方式，最常用的三种给水方式为气压罐方式给水、变频泵无箱给水、减压分区给水等方式。
2.2高层建筑的生活热水特点及热水供应系统的设计注意事项
2.2.1高层建筑的热水供应特点
高层建筑的热水供应需求很大，热水供应系统主要分为两种，一种是局部供热系统，另一种是集中热水供应系统。
2.2.2高层建筑在生活热水供应系统设计中的注意事项
(1)设计高层建筑热水供应系统时应注意排气问题。
(2)高层建筑应注意热水循环的水泵承压问题。
(3)设计高层建筑热水供应系统时应注意清垢问题。
2.3高层建筑的排水特点及设计的注意事项
2.3.1高层建筑排水系统的分类
高层建筑的排水系统分为两类，分别是生活排水系统和雨水排出系统，进行排水系统设计时应根据这两种排水方式的特点，因地制宜，将雨水和生活污水顺利、合理的排出，防止发生二次污染。
2.3.2对于排水管选取的建议：
(1)在地下层设置排水管时，建议用最小管直径为DN75比较合适，既节省投资，又节省空间，最主要的是使用起来很合适，维修也很方便。
(2)根据对当今建筑的考察，当高层建筑的生活污水和生活废水在底层排出时，建议用最小管径为Dg150横管，即经济又可以保持管道的畅通，很符合当今社会高层建筑排水系统的需要。
3．论述有关给水排水设计在高层建筑中的应用
工程背景简介：
某大酒店是一栋集酒店、办公和娱乐为一体的综合性建筑，地处繁华的城市中心。建筑面积为47147m2，主楼高104m，共计260间客房，每楼层的房间净高3.0米，整栋建筑共37层，分为地上三十五层和地下两层。其中第三十五层为特色美食餐厅，一层至七层为娱乐层，拥有先进的设施，包括保龄球俱乐部，美容美发美体，餐厅，桑拿，室，台球厅，KTV等等；九层至二十一层为有多种房型的豪华客房，八层和二十二层为设备存放层和避难层，二十三至三十四层为办公层，地下室有两层，地下一层为空调机房层，地下二层和地上门厅门口均用作停车场。
3.1设计适合该酒店的生活给水系统
在设计酒店的生活给水系统时，要建立一个节能供水、灵活独立、便于控制的管理方案，一方面能够克服市政给水管网冲击量小的问题，也能储水以便不时之需。而且要针对酒店不同楼层的特点，设计一合理的生活给水系统。在设计该大酒店的生活给水系统时，要从室外给水系统和室内给水系统两方面着手。
3.1.1对该酒店室外给水系统的设计
(1)与铁路街8号的市政取得联系，申请引入一根给水管，建筑此给水管型号为DN200的最合适，再从其邻居酒店――哈尔滨华驿大厦引入一根相同型号的给水管，这样供水的途径便达成了双路供水。通考虑到正常的市政水压都大于等于0.20MPa，所以用上述方式对该大酒店进行室外给水，可以满足其供水量的需求。
(2)将相同型号，即DN200的环状给水管设在该酒店周围，以环状在四周展开，每隔约80米设一室外地上式消火栓，一共设置4套即可，以便防患于未然，如有火灾发生时，可供消防车方便取用，力求在最短时间内消灭火情。
3.1.2对该酒店室内给水系统的设计
(1)针对该酒店的现状，进行室内给水系统设计时，要注意一个问题：不能将消防给水系统与室内生活给水系统设在一起，而都应独立设计。
(2)设计此酒店室内生活给水系统时，要将给水方式进行有机的并联串联，如下为详细设计方案。
1考虑到消防水池、餐厅厨房等对供水的需求，设计市政管网直接提供给地下二层。
2考虑到一层至七层为娱乐层，其中包括桑拿、美发、KTV等对水的大量需求。设计由负一层水泵房内的变频调速设备供水给水。
3九层至二十一层为客房层，考虑到客房对用水的需求，依据客房层的位置，设计由屋顶的水箱，利用减压阀减压后供水给水。
4考虑到第三十五层为特色豪华餐厅对水的需求，设计由屋顶水箱通过变频调速的方式给水。
5为了避免生活用水发生二次污染，要采取相应的消毒措施，本酒店设计采用高效复合二氧化氯发生器来避免污染。
6管材及阀门生活给水管在选择时，建议选择铜管，阀门在选择时，建议选择铜闸阀及铜截止阀。
3.3.2对适合该酒店热水系统的设计
该酒店的热水系统供应对象主要是针对桑拿淋浴和各客房的卫生间洗浴，其设计原理与冷水系统应一致，这样可以保持水压的稳定性。在设计生活热水系统过程中要考虑到每个压力分区的系统都能够独立完成任务，水加热器要采用分区分组的方式进行设置，在减压分区的冷水侧采用减压阀。
3.3.3排水系统的设计
排水系统的设计很关键，如果由于材料管径的选取不当或者设备不合适会对整栋建筑造成影响，如下从两方面设计酒店的排水系统。
(1)地下室排水系统：
由于地下室没有高度差，导致地下室中的脏水不能够自行流出室外，所以要采取潜污泵抽升机将污水排出。用最小管直径为DN75的排水管比较合适，既节省投资，又节省空间。
(2)酒店主楼排水系统：
整栋酒店地上楼层的卫生间要采用特殊的排水方式――即采用污、废立管及专用通气管的三管制排水方式。另外还要在每个客房卫生间设器具通气支管来使排水工作更有力的进行，减少声源的震动，降低噪声，生活污水等通过化粪池的预处理，随后与其他生活废水一起排入市政污水管网。在设计主楼中的排水系统时，建议用最小管径为Dg150排水管横管，即经济又可以保持管道的畅通，符合该大酒店排水系统的需要。