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高层住宅建筑给排水工程设计方法
随着城市土地资源的大量的消耗，以及住宅建筑技术的不断提高，高层住宅建筑已经成为住宅建筑的主流，给排水工程设计的方法也需要相应进行调整。本文将以实际的高层住宅建筑借排水工程设计举例，分析具体的设计方法，为高层住宅建筑给排水工程设计方法提供优化思路，提高高层住宅建筑给排水工程设计质量。
【关键词】高层住宅建筑;给排水工程;设计方法
高层住宅建筑具有鲜明的建筑特性，会增加给排水工程的设计难度，为了确保高层住宅建筑给排水功能的良好应用，需要在工程设计方法方面予以改进，达到满足高层住宅建筑给排水功能需求的作用，为居民提供高品质的给排水服务。通过高层住宅建筑给排水工程设计的实例分析，能够更加明确实际工程中，需要注意加强和改善的部分，提高给排水工程设计的质量和居民的使用体验。
1、高层住宅建筑给排水工程概况
本次工程为某小区住宅组团，共有高层住宅建筑8栋，每栋建筑有1层地下车库结构，地上首层建筑为架空层结构，以上2-12层为单元式住宅结构。小区用水需要分为生活用水、绿化用水等多种用类型。
2、高层住宅建筑给排水工程设计要点分析
2.1静水压力
高层住宅建筑由于高度因素，需要加强水压，才能够满足高层住户的用水需求，但会导致上中层管道水压高过下层管道水压，从而产生静水压力，具有管道破裂、泄露或水击振动等质量隐患。所以在对高层住宅建筑给排水工程进行设计时，需要做到工程的全面性，协调每个给排水功能之间的影响，对于静水压力问题，可以采取排水系统竖向分区的设计方法，减少静水压力的影响。
2.2消防系统
高层住宅建筑的内部结构更为复杂，导致火灾风险也随之升高，存在安全性较低的问题。所以在对高层住宅建筑给排水工程进行设计时，需要对消防系统进行加强设计，要能够充分发挥出消防系统的消防功能，起到保障高层住宅建筑防火安全的作用，提高高层住宅建筑的安全性。
2.3排水系统可靠性
高层住宅建筑具有居民多、用水量大等特性，尤其是在用水高峰期，同一時间的用水量会显著升高，使给排水量在瞬间快速增加，可能会导致给排水系统的运行故障，使居民的给排水需求无法满足。所以在对高层住宅建筑给排水工程进行设计时，要做好给排水量的控制设计，避免发生给排水系统故障，尤其是给排水系统的泄露、堵塞等问题，都能够通过合理的给排水工程设计方法避免。
2.4防震防噪
防震防噪是提高高层住宅建筑给排水工程功能性的重要因素，需要在高层住宅建筑给排水工程设计中，对管材的选择、管线的布设、设备的布置等部分进行更加科学合理的设计，使防震防噪性能得以实现。
3、高层住宅建筑给水工程设计方法
3.1给水方式
本次高层住宅建筑给排水工程所在城市的给水服务水压是30m，能够满足本次工程中6楼的直接供水需求。基于这种情况，可以将每栋高层住宅建筑分为两个供水部分，包括直接供水的1-6楼和增压供水的7-12楼，能够充分发挥出自来水的压力作用。常用的给水方式以包括水泵与天面水箱综合和设置变频给水设两种，具体分析如下：
（1）水泵与天面水箱综合
水泵与天面水箱综合的给水原理较为简单，能够保持稳定的供水压力状态，但是每个天面都需要有1个水箱的适配，具有一定的结构荷载，会使建筑的抗震效果受到影响，增加水箱被二次污染的风险，不利于居民的用水安全。针对这种问题，通常使用不锈钢等具有良好防锈蚀性能的材料作为水箱材料，同时加强日常的巡查工作，对水箱的容积进行严格控制，减少给水停留时间，并独立设置生活水箱和消防水箱。当出现异常情况时，巡查人员能够及时进行处理，避免不良影响的发生。基于以上分析，水泵与天面水箱综合给水方式更为适合给水量较低的高层住宅建筑。
（2）设置变频给水设备
设置变频给水设备的给水方式不仅能够同时拥有气压给水和水泵给水的多种优势，通过电动机变频调速技术还能够使供水压力更加稳定可靠。设置变频给水设备的给水方式不需要再设置天面水箱，降低了水质污染的风险，有利于保障居民的用水安全。但由于变频积水设备的电气元件结构，对于给水的控制难度将会增加，还会降低气压罐调节容积。为了确保给水功能的良好运行，需要对设备的质量进行严格检查，包括设备的生产质量和后续的服务质量，有利于设备的维护。基于以上分析，设置变频给水设备的给水方式适用于给水量较多的高层住宅建筑，也是高层住宅建筑主要使用的给水方式。在本次高层住宅建筑给排水工程设计中，采用的给水方式为设置变频给水设备。
3.2给水管道布置与敷设
（1）管道选型
本次高层住宅建筑给排水工程所在市主要以镀锌钢管作为积水管道材料，但镀锌钢管经过长期使用后，会产生较多的锈蚀、破裂、渗漏等问题，其适用性较差，适用性较高的积水管道材料要能够保障水质的纯净度。目前市场中的钢管种类丰富，包括ABS塑料和钢塑复合管材等，经过给水需求、工程技术、成本因素等多方面的综合考量后，本次高层住宅建筑给排水工程设计中，将采用钢塑复合管作为干管和立管，UPCV给水管作为其他部分。
（2）分户水表设置
分户水表设置有户内和户外两种设置方式，户内的水表设置能够使水立管数量减少，只需要在每个单元建筑中设置1根水立管就能够满足应用需求，给水管道布置能够更为简洁，还能够降低工程成本。但是户内的水表设置会增加入户抄表的难度，不利于给水系统的管理。针对这个问题，可以通过开设IC卡水表或远传水表等方式解决;户外的水表设置需要在住宅建筑的每层集中敷设，便于集中管理，但不仅会增加管道数量，还会增加工程成本。基于以上分析，在本次高层住宅建筑给排水工程设计中，对于住宅用户的水表设置，将通过住宅底层的水表房设置，集中敷设所有的分户水表;对于商户、小区管理的水表设置，按照就近原则，在附近的水表房中敷设。
（3）给水管道具体敷设特点
本次高层住宅建筑给排水工程设计按照住宅楼的高度划分为上和下两个供水区，在地下室顶板下统一敷设两个供水区对应的水平干管，并同时进行消防给水干管敷设，减少管道支撑的工程量和成本。所有水平干管均设置为环形状，有利于保持稳定的供水性能。水平干管中衍生的各个管道将通过地下室顶板扩展至各楼层的地下水表房中，基于分户水表进入各个户内。给水立管将集中敷设在楼梯间的管道井中，并在每3层楼的间隔位置设置防火分隔。对于给水管道的敷设位置安排，不能敷设在外墙面，会造成给水管道的锈蚀问题，并增加维护难度，无法保障给水管道的运行质量。本次工程的高程住宅建筑每户为1个厨房和2个卫生间的结构，出于满足实际用水需求的考量，需要将所有用户的敷设水平管都准确达到各个用水点位置，通过沿楼板暗敷的方式能够更好的达到敷设要求，以保护层和平层内敷设为主，避免楼板混凝土中间位置。
4、高层住宅建筑排水工程设计方法
高层住宅建筑由于住户较多，每日产生的生活污水等排水量也较大，所以 排水工程的设计难度也较高，具体的排水工程设计分为以下四个部分：
4.1生活排水系统
（1）排水体制
按照居民的日常生活情况，排水需求主要包括生活用水和粪便污水两个类型，排水体制可以采取合流或分流两种方式。合流排水是将居民的生活用水和粪便污水混合后通过1根排水立管进行排放，由于合流排水体制仅需要1个排水立管敷设，具有较低的敷设难度和敷设成本，但是排水会直接进入化粪池中进行化粪处理，大量的生活用水会增加化粪池的容积，降低化粪池的处理效率，具有较大的局限性。分流排水就是将居民的生活用水和粪便污水分别通过2根独立的排水立管进行排放，由于2个独立的排水立管设置，需要更为复杂的布置方式，通常每隔2层就将两根排水立管连通一次，使排水时间差的特性能够得到充分的利用。分流排水能够达到更好的排水和通气作用，也有利于化粪池容积的控制。
（2）生活排水管道敷设
居民的生活排水管道敷设重点在于厨房排水，需要将相关立管和地漏在临近厨房的区域进行设置。将卫生间的排水横管设置在同一层，并将所有横支管都设置在沉箱内。还需要在其底部做好排水地漏的设置，能够处理好沉降内积水和排水效率等问题。
排水立管的敷设方法主要有紧邻墙壁设置和卫生间外墙设置两种，紧邻墙壁设置能够达到更高的美观性要求，可以采用砖墙进行隐蔽处理，只通过活动门的检查口设置确保管道的检查和维护。能够使各个排水立管保持更高的完整性，损伤的风险也更低，但是会占用一定的建筑面积;卫生间外墙设置能够避免对建筑面积的占用，但持续的阳光照射会对管道质量造成影响，比如导致UPVC塑料的老化变形等，无法保持管道长期运行的安全性和可靠性。基于以上分析，本次高层住宅建筑排水工程的排水立管敷设采用紧邻墙壁布置的方式，并通过建筑地下停车库的结构，排放污水的排水横干管将设置在地下室的顶棚内，根据地下室的空间情况做好坡度的合理设置，达到排水管的坡度要求。
4.2雨水系统
对于车库顶面的排水问题，主要采用普通外排水的方式，并将单根雨水立管适配1个检查口。对于小区中庭雨水和景观用水，都作为内排水系统设计。通过汇水范围能够确定适当的雨水斗，使雨水能够快速的通过雨水横干管排出。但是对于横干管的雨水斗数量要做好控制，每根雨水横干管最多4个雨水斗为宜。
4.3空调冷凝水排水
空调已经是居民常用的电气设备，对于空调冷凝水的排水需求也需要做到充分的考量，通过在外墙设置D32凝水立管和D25支管的方式，将空调冷凝水进行收集和室外排放。
4.4地下室排水
地下室排水具有较高的功能多样性，包括在消防电梯井底部的排水设置、水泵房水池排污和地下室雨水排水等。对于消防电梯集水井和潜污泵的设计，需要控制2m3以上的消防电梯集水井容量，以及36m3/h以上的潜污泵流量。
结语：
通过对高层住宅建筑给排水工程设计的实例分析，能够明确在实际工程设计中，需要考量的内容和面对的问题，能够促进高层住宅建筑给排水工程设计方法的优化和创新，提高高层住宅建筑给排水工程设计的质量。
参考文献：
[1]菅小春.对高层住宅小区给排水设计的探讨[J].经贸实践，2018（009）：301-301.
[2]马华辉.高层住宅建筑给排水管道设计要点探讨[J].建材发展导向，2019，（002）：385-386.
[3]陈乾.试析高层住宅建筑给排水施工要点及质量控制[J].建筑工程技术与设计，2018（007）：2544.
作者简介：
雷涛（1993.06-），男，汉族，重庆开州，本科，助理工程师，研究方向：建筑施工技術与管理。
【关键词】高层住宅建筑;给排水工程;设计方法
高层住宅建筑具有鲜明的建筑特性，会增加给排水工程的设计难度，为了确保高层住宅建筑给排水功能的良好应用，需要在工程设计方法方面予以改进，达到满足高层住宅建筑给排水功能需求的作用，为居民提供高品质的给排水服务。通过高层住宅建筑给排水工程设计的实例分析，能够更加明确实际工程中，需要注意加强和改善的部分，提高给排水工程设计的质量和居民的使用体验。
1、高层住宅建筑给排水工程概况
本次工程为某小区住宅组团，共有高层住宅建筑8栋，每栋建筑有1层地下车库结构，地上首层建筑为架空层结构，以上2-12层为单元式住宅结构。小区用水需要分为生活用水、绿化用水等多种用类型。
2、高层住宅建筑给排水工程设计要点分析
2.1静水压力
高层住宅建筑由于高度因素，需要加强水压，才能够满足高层住户的用水需求，但会导致上中层管道水压高过下层管道水压，从而产生静水压力，具有管道破裂、泄露或水击振动等质量隐患。所以在对高层住宅建筑给排水工程进行设计时，需要做到工程的全面性，协调每个给排水功能之间的影响，对于静水压力问题，可以采取排水系统竖向分区的设计方法，减少静水压力的影响。
2.2消防系统
高层住宅建筑的内部结构更为复杂，导致火灾风险也随之升高，存在安全性较低的问题。所以在对高层住宅建筑给排水工程进行设计时，需要对消防系统进行加强设计，要能够充分发挥出消防系统的消防功能，起到保障高层住宅建筑防火安全的作用，提高高层住宅建筑的安全性。
2.3排水系统可靠性
高层住宅建筑具有居民多、用水量大等特性，尤其是在用水高峰期，同一時间的用水量会显著升高，使给排水量在瞬间快速增加，可能会导致给排水系统的运行故障，使居民的给排水需求无法满足。所以在对高层住宅建筑给排水工程进行设计时，要做好给排水量的控制设计，避免发生给排水系统故障，尤其是给排水系统的泄露、堵塞等问题，都能够通过合理的给排水工程设计方法避免。
2.4防震防噪
防震防噪是提高高层住宅建筑给排水工程功能性的重要因素，需要在高层住宅建筑给排水工程设计中，对管材的选择、管线的布设、设备的布置等部分进行更加科学合理的设计，使防震防噪性能得以实现。
3、高层住宅建筑给水工程设计方法
3.1给水方式
本次高层住宅建筑给排水工程所在城市的给水服务水压是30m，能够满足本次工程中6楼的直接供水需求。基于这种情况，可以将每栋高层住宅建筑分为两个供水部分，包括直接供水的1-6楼和增压供水的7-12楼，能够充分发挥出自来水的压力作用。常用的给水方式以包括水泵与天面水箱综合和设置变频给水设两种，具体分析如下：
（1）水泵与天面水箱综合
水泵与天面水箱综合的给水原理较为简单，能够保持稳定的供水压力状态，但是每个天面都需要有1个水箱的适配，具有一定的结构荷载，会使建筑的抗震效果受到影响，增加水箱被二次污染的风险，不利于居民的用水安全。针对这种问题，通常使用不锈钢等具有良好防锈蚀性能的材料作为水箱材料，同时加强日常的巡查工作，对水箱的容积进行严格控制，减少给水停留时间，并独立设置生活水箱和消防水箱。当出现异常情况时，巡查人员能够及时进行处理，避免不良影响的发生。基于以上分析，水泵与天面水箱综合给水方式更为适合给水量较低的高层住宅建筑。
（2）设置变频给水设备
设置变频给水设备的给水方式不仅能够同时拥有气压给水和水泵给水的多种优势，通过电动机变频调速技术还能够使供水压力更加稳定可靠。设置变频给水设备的给水方式不需要再设置天面水箱，降低了水质污染的风险，有利于保障居民的用水安全。但由于变频积水设备的电气元件结构，对于给水的控制难度将会增加，还会降低气压罐调节容积。为了确保给水功能的良好运行，需要对设备的质量进行严格检查，包括设备的生产质量和后续的服务质量，有利于设备的维护。基于以上分析，设置变频给水设备的给水方式适用于给水量较多的高层住宅建筑，也是高层住宅建筑主要使用的给水方式。在本次高层住宅建筑给排水工程设计中，采用的给水方式为设置变频给水设备。
3.2给水管道布置与敷设
（1）管道选型
本次高层住宅建筑给排水工程所在市主要以镀锌钢管作为积水管道材料，但镀锌钢管经过长期使用后，会产生较多的锈蚀、破裂、渗漏等问题，其适用性较差，适用性较高的积水管道材料要能够保障水质的纯净度。目前市场中的钢管种类丰富，包括ABS塑料和钢塑复合管材等，经过给水需求、工程技术、成本因素等多方面的综合考量后，本次高层住宅建筑给排水工程设计中，将采用钢塑复合管作为干管和立管，UPCV给水管作为其他部分。
（2）分户水表设置
分户水表设置有户内和户外两种设置方式，户内的水表设置能够使水立管数量减少，只需要在每个单元建筑中设置1根水立管就能够满足应用需求，给水管道布置能够更为简洁，还能够降低工程成本。但是户内的水表设置会增加入户抄表的难度，不利于给水系统的管理。针对这个问题，可以通过开设IC卡水表或远传水表等方式解决;户外的水表设置需要在住宅建筑的每层集中敷设，便于集中管理，但不仅会增加管道数量，还会增加工程成本。基于以上分析，在本次高层住宅建筑给排水工程设计中，对于住宅用户的水表设置，将通过住宅底层的水表房设置，集中敷设所有的分户水表;对于商户、小区管理的水表设置，按照就近原则，在附近的水表房中敷设。
（3）给水管道具体敷设特点
本次高层住宅建筑给排水工程设计按照住宅楼的高度划分为上和下两个供水区，在地下室顶板下统一敷设两个供水区对应的水平干管，并同时进行消防给水干管敷设，减少管道支撑的工程量和成本。所有水平干管均设置为环形状，有利于保持稳定的供水性能。水平干管中衍生的各个管道将通过地下室顶板扩展至各楼层的地下水表房中，基于分户水表进入各个户内。给水立管将集中敷设在楼梯间的管道井中，并在每3层楼的间隔位置设置防火分隔。对于给水管道的敷设位置安排，不能敷设在外墙面，会造成给水管道的锈蚀问题，并增加维护难度，无法保障给水管道的运行质量。本次工程的高程住宅建筑每户为1个厨房和2个卫生间的结构，出于满足实际用水需求的考量，需要将所有用户的敷设水平管都准确达到各个用水点位置，通过沿楼板暗敷的方式能够更好的达到敷设要求，以保护层和平层内敷设为主，避免楼板混凝土中间位置。
4、高层住宅建筑排水工程设计方法
高层住宅建筑由于住户较多，每日产生的生活污水等排水量也较大，所以 排水工程的设计难度也较高，具体的排水工程设计分为以下四个部分：
4.1生活排水系统
（1）排水体制
按照居民的日常生活情况，排水需求主要包括生活用水和粪便污水两个类型，排水体制可以采取合流或分流两种方式。合流排水是将居民的生活用水和粪便污水混合后通过1根排水立管进行排放，由于合流排水体制仅需要1个排水立管敷设，具有较低的敷设难度和敷设成本，但是排水会直接进入化粪池中进行化粪处理，大量的生活用水会增加化粪池的容积，降低化粪池的处理效率，具有较大的局限性。分流排水就是将居民的生活用水和粪便污水分别通过2根独立的排水立管进行排放，由于2个独立的排水立管设置，需要更为复杂的布置方式，通常每隔2层就将两根排水立管连通一次，使排水时间差的特性能够得到充分的利用。分流排水能够达到更好的排水和通气作用，也有利于化粪池容积的控制。
（2）生活排水管道敷设
居民的生活排水管道敷设重点在于厨房排水，需要将相关立管和地漏在临近厨房的区域进行设置。将卫生间的排水横管设置在同一层，并将所有横支管都设置在沉箱内。还需要在其底部做好排水地漏的设置，能够处理好沉降内积水和排水效率等问题。
排水立管的敷设方法主要有紧邻墙壁设置和卫生间外墙设置两种，紧邻墙壁设置能够达到更高的美观性要求，可以采用砖墙进行隐蔽处理，只通过活动门的检查口设置确保管道的检查和维护。能够使各个排水立管保持更高的完整性，损伤的风险也更低，但是会占用一定的建筑面积;卫生间外墙设置能够避免对建筑面积的占用，但持续的阳光照射会对管道质量造成影响，比如导致UPVC塑料的老化变形等，无法保持管道长期运行的安全性和可靠性。基于以上分析，本次高层住宅建筑排水工程的排水立管敷设采用紧邻墙壁布置的方式，并通过建筑地下停车库的结构，排放污水的排水横干管将设置在地下室的顶棚内，根据地下室的空间情况做好坡度的合理设置，达到排水管的坡度要求。
4.2雨水系统
对于车库顶面的排水问题，主要采用普通外排水的方式，并将单根雨水立管适配1个检查口。对于小区中庭雨水和景观用水，都作为内排水系统设计。通过汇水范围能够确定适当的雨水斗，使雨水能够快速的通过雨水横干管排出。但是对于横干管的雨水斗数量要做好控制，每根雨水横干管最多4个雨水斗为宜。
4.3空调冷凝水排水
空调已经是居民常用的电气设备，对于空调冷凝水的排水需求也需要做到充分的考量，通过在外墙设置D32凝水立管和D25支管的方式，将空调冷凝水进行收集和室外排放。
4.4地下室排水
地下室排水具有较高的功能多样性，包括在消防电梯井底部的排水设置、水泵房水池排污和地下室雨水排水等。对于消防电梯集水井和潜污泵的设计，需要控制2m3以上的消防电梯集水井容量，以及36m3/h以上的潜污泵流量。
结语：
通过对高层住宅建筑给排水工程设计的实例分析，能够明确在实际工程设计中，需要考量的内容和面对的问题，能够促进高层住宅建筑给排水工程设计方法的优化和创新，提高高层住宅建筑给排水工程设计的质量。
参考文献：
[1]菅小春.对高层住宅小区给排水设计的探讨[J].经贸实践，2018（009）：301-301.
[2]马华辉.高层住宅建筑给排水管道设计要点探讨[J].建材发展导向，2019，（002）：385-386.
[3]陈乾.试析高层住宅建筑给排水施工要点及质量控制[J].建筑工程技术与设计，2018（007）：2544.
作者简介：
雷涛（1993.06-），男，汉族，重庆开州，本科，助理工程师，研究方向：建筑施工技術与管理。
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