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高層建筑給水排水工程設計問題及優化策略

來源:原創論文網 添加時間:2019-06-17

  摘    要: 本文介紹了高層建筑給水排水工程的特點, 分析了高層建筑給水排水工程設計中存在的問題, 探討并提出了優化高層建筑給水排水工程設計的對策。

  關鍵詞: 高層建筑; 給水排水; 工程設計; 問題; 優化策略;

  1、 高層建筑給水排水工程的特點分析

  高層建筑物所獨有的特性使其給水排水工程在設計、施工、材料和管理等諸多方面均具有較高的要求。結合實際分析, 與低層建筑給水排水工程相比, 高層建筑給水排水工程的特殊性主要體現在以下方面: (1) 靜水壓力過大, 這是高層建筑熱水系統、給水系統以及消防系統的特點。因此在進行以上三種系統的供水時必須要進行合理的豎向分區, 降低其靜水壓力以保證給水系統的穩定運用。這一環節的設計能夠為建筑物使用階段給水系統的維護減少很多不必要的麻煩, 因此需給予足夠的重視。 (2) 高層建筑給排水系統所負擔的水量較大。因給水排水設備的使用人數較多, 而且整體居住密度過大, 所以高層建筑給排水系統的瞬時給水量以及排水量非常龐大, 一旦發生停水或排水管道堵塞事故將會產生一系列的影響。因此在進行工程設計時應以滿足給排水需求為切入點并著重提高整體系統的可靠性。 (3) 排水量較大, 排水管道較長。與低層建筑物相比, 高層建筑的排水管道要大很多, 而且整體長度較長, 因此管道在排水時為了使其壓力波趨于穩定就必須要盡可能增大管道的排水能力。排水管道中需要合理設置通氣管, 以釋放管道內部的壓力。需要強調的是, 管道以及管件的選擇一定要符合國家標準, 從而保證施工質量。[1]

  2、 高層建筑給水排水工程設計中存在的問題

  2.1、 雨水系統設計中存在的問題

  高層建筑給水排水工程設計中, 要著重解決好雨水排除的問題。這其中尤其要屬陽臺雨水和屋面排水設計最為重要。在設計屋面雨水排除系統時, 通常需以最近一年內暴雨等天氣的最大降水量為參考, 因此如果遭遇極端特殊天氣, 那么屋面雨水便會在管道內形成壓力流系統, 進而影響到該部分雨水的正常排出。因為重力流系統這一特殊現象的存在, 所以陽臺雨水不會使排水管道出現滿流。基于上述現狀分析, 如果將屋面雨水與陽臺雨水進行混合并同時排出, 那么在遭遇到大于設計承受標準的暴雨等極端天氣時雨水管道內部也將形成滿流, 而這時陽臺地漏也會出現反水的問題, 最終陽臺位置積攢的雨水將無法排出。[2]實際給水排水設計中, 雨水斗能夠承擔的匯水面積往往達不到過去一年內暴雨等極端天氣所造成的允許匯水面積, 因此在雨水管內幾乎不會出現壓力流, 但如果繼續沿用屋面雨水與陽臺雨水混合后排出的設計思路, 陽臺“反水”的問題也無法得到切實、有效的解決。為解決上述問題, 在進行雨水系統設計時需要將拐彎后的雨水管道型號進行適當的處理, 通常采用的是將其在原有型號的基礎上進行放大的處理方法。實踐證明, 該處理方法的效果非常顯著。
 

高層建筑給水排水工程設計問題及優化策略
 

  2.2、 污水系統設計中存在的問題

  污水設計是高層建筑給排水設計工作中應當重視的問題。具體來說, 這一環節的工作中主要涉及到了以下兩個方面的內容: (1) 高層建筑塔樓污水的排出問題。二座以上的塔樓污水經過雨水立管匯聚到一起之后, 將會匯入一根總管。最終會由裙房排出。過去很長一段時間內, 二層及以上建筑物的污水排放均以此方法為主, 但該方法的不利之處卻是顯而易見的。具體表現為排水系統的可靠性無法得到保證, 一旦雨季來臨、排水過于集中, 總管很容易就會損壞。而損壞后的總管則需要定期維修、更換, 如果維修不及時將會產生一系列問題。 (2) 沒有設置技術夾層所引發的問題。高層建筑物結構轉換層梁的高度和寬度一般會大于標準層, 但轉換層梁則會對衛生間潔具的位置擺放產生影響。如果潔具的布置與標準層相同, 那么潔具排水管便會與轉換梁發生沖突。因此進行污水系統設計時需重視這類問題。[3]

  3、 高層建筑給水排水工程設計的優化策略

  高層建筑給排水工程設計中采用分建水池并配合吸水管的使用有助于提高實際建筑面積的利用效率, 從而最大限度的減少給排水環節的成本投入。在此基礎上, 將生活儲水和消防儲水進行分離的做法也能夠有效防止水污染, 消防泵試水運轉時排出的水源也應當進行必要的循環利用, 進而達到節約水資源消耗的目的。再者, 根據實際作業區域的特殊要求對貯水池進行合理的分建既能夠保證水池的總貯水面積不變, 又能夠減少貯水池建造的造價支出, 并提高用水的清潔度。如果水池上方為潔凈用房時則可以將樓板作為池頂, 當上方為非潔凈用房時則需要設計獨立的池頂, 以保證業主生活用水需求不受影響。雖說這種設計在一定程度上增加了造價費用, 但可以極大提高消防水池的使用有效性, 并在一定程度上減少水池占地面積和工程造價。

  實際工作中, 需按照以下原則完成給水管道的選擇與布置。首先給水管材的選擇要慎重考慮質量、重量、成本以及具體使用環境和承受壓力程度等因素。綜合上述因素的前提下選擇出的最具技術和經濟性的方案才可以正式推廣使用。傳統給水管道主要以熱鍍鋅鋼材為主, 具有重量大、容易生銹的特點, 新形勢下它已無法滿足高層建筑物的實際供水需求。目前PVC管材已在其中得到了相對廣泛的應用。實際工作中, 應以滿足用戶的實際用水需求為原則完成給水管道的布置, 要選擇合理長度和管徑的管道, 以降低其實際成本。目前高層建筑物的快速興起使其建筑物內部的功能也在日漸完善, 給水管道施工中需要用到的管道種類及數量也在不斷增多, 這也在無形中增加了實際施工難度。

  進行建筑物內部的管道鋪設時, 首先要做的就是確保管道的實用性, 特別是對于高層建筑來說, 管道極容易受外界因素影響出現變形情況, 需要采用最短的路徑將污水排出。在對管道進行設計時需要在管道與管道之間、管道與墻壁之間預留出合適的距離, 立管與排水管要保證45°的夾角。此外在設置排水系統時要確保通氣管的合理性, 以確保管內的氣壓平衡。在通氣方式采用中我們可以選用專用通氣管道、環形通氣管道以及結合通氣管道等。

  高層建筑給水排水工程設計施工的特殊性決定了施工質量的提高必須要以提升設計質量為保障。通常情況下, 施工中均需要進行生活使用管線的鋪設, 而這一環節的作業則會對給排水管道的鋪設產生影響。此環節中產生的影響通常不能在實際施工中進行及時有效的調整, 這便在無形中增加了其設計和施工難度。施工過程中需要將給排水管道與其他管道進行科學合理的間距設置, 所以需要對管道管材的內外徑及尺寸進行嚴格考察, 并保證其準確性。這也是為了在施工中減少不必要的設計變更, 提高施工效率。廚房給排水設計中需要對廚房內部的用水設施進行合理、具體規劃, 這一環節的前期準備同樣是為了減少不必要的設計變更。

  4、 總結

  國內建筑施工行業的蓬勃發展對給水排水工程設計提出了新要求, 我們需要在不斷推進其技術革新的前提下開展相關工作的優化實踐, 提高高層建筑給水排水設計水準。上文中筆者對此類問題進行了分析探究, 希望對進一步推進相關工作的優化落實有所啟示。

  參考文獻

  [1]肖亞磊.高層建筑給水排水工程設計及施工技術分析[J].建材與裝飾, 2018 (20) :132.
  [2]吳衛琪.高層建筑給水排水工程施工技術的難點分析[J].現代物業 (中旬刊) , 2018 (02) :144-145.
  [3]趙秀芳.高層建筑給水排水工程設計及施工技術論述[J].居舍, 2017 (36) :31.

 

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