高层建筑给排水及消防系统设计
摘要：伴随着十八大的召开，城乡一体化的提出，国内各地区兴起了建设高层建筑的趋向，高层和超高层建筑逐渐占了很大比例。土地资源的稀缺，水资源的浪费以及消防的安全性都成了日益严峻的问题。如何合理的进行给排水及消防系统设计，对高层和超高层建筑日常运行的经济性、节能性以及消防系统的安全可靠的运行有着重要的意义。
引言：水是人民生活、生产必备的资源。没有水源的建筑物是不具备使用功能的。作为建筑物必不可少的一部分，水又扮演着一个十分重要的角色。其中最基本，也是最重要的就是给水、排水和消防工程。有的高档的小区有中水系统，可以直接把生活的污水加以利用。消防工程是为了在火灾的初期和中期对火灾加以控制，在消防车达到之先进行灭火。排水系统时将人们生活生产产生的污水废水排出建筑物，送到污水处理厂的一套系统。给水系统是为人民提供生产生活比不可少的水资源。在不同的地区、不同的小区里，不同的水，被送到个个房间里。一个完整的建筑物必不可少有给水排水系统和消防工程。
随着我国经济和城市建设的不断加快，随着国家资源的日益紧缺，高层建筑不断地涌现，为了跟上时代的步伐，高层建筑中的给排水设计不再简简单单的只要求符合规范，节能创新和选材都受到了重视。这就要求我们在保证质量的前提下，从细节入手改变设计方案，最大化的减少用电、用水、用管的量，把系统建造及运行成本降至最低。本文就关于以下几个问题提出了看法，供大家参考。
一、在高层建筑避难层集中设置报警阀
对于高层建筑的喷淋系统的报警阀的设置来说，一般采用分散设置湿式报警阀的做法：在避难层内设置若干套湿式报警阀，供建筑高区自动喷水灭火系统使用；在地下室内设置若干套湿式报警阀，供避难层以下的低区自动喷水灭火系统使用。并且，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001-2005）的相关要求，湿式报警阀入口压力不应大于1.2Mpa，在低区湿式报警阀环状供水管道入口设置减压阀组，控制阀前压力不大于1.2Mpa.
结合压力数据分析，在闭式自动喷水灭火系统设计中作为重要的一环，湿式报警阀的最大工作压力只有1.2Mpa，都比整个系统的其他零件压力值小。根据上述要求，才设定《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001-2005）中湿式报警阀入口压力小于等于1.2Mpa.传统的报警阀分散设置，在出现问题时，不具备自动关闭的功能，还浪费了大量的人力。为了克服这一弊端，应该把湿式报警阀安装在高层建筑的避难层，这样可以减去高差，进一步确保整个自动喷水灭火系统的安全程度，便于以后的管理。
二、雨水管、排水管的设计
雨水管设计要遵循两点既要节省材料，还要节约一定的建筑空间。由于高层建筑中本身竖向管道就比较多，因此要做出合理的设计，以期达到省材节约的目的。在对实际的高层建筑施工设计中，应把屋面的雨水管道兼做成试水排水管，在高层建筑的喷淋设计中，结合喷淋末端试水装置的设置位置，需设置专门的喷淋末端试水排水管道。中间过程利用阀门的开关进行控制，防止雨水进入室内。设计时尽量把排水管立管设于建筑物内墙阴角，有条件的最好在卫生间内设置管道井。住宅室内排水横支管应敷设在本层套内，这样排水横管渗透时可避免污水进入邻户，管道维修时也不会影响到邻户的正常生活。即使管道有安装和使用问题，也可以很轻易地在该层该户内解决而用不着敲楼打洞。室内承接有粪便污水的排水系统地漏，均应配套存水弯；引一个地漏由厨房至厕所管系或由厕所至厨房管系，设置污水紧急排出管，其目的是一旦一侧的排出管突然堵塞，仍下泄的污水溢出地面时可由此地漏进入另一系统排出室外，而不至使室内其它房问大面积被污水浸漫。
三、建筑给排水中的节能设计
在给水系统中可充分利用太阳能，可采用太阳能蓄热技术，太阳热水系统的工程参数应结合建筑所处的地理位置确定。太阳能热水器的循环可采用强迫式、自然式循环太阳能热水器和直流式太阳能热水器。太阳能热水器应有温控装置?并应合理控制和设定热水的温度。太阳能热水系统的热能再利用与节水技术还应相互结合。太阳能热水器可作为热水供应的预加热措施，可设在其他热交换器的前端。冷却水宜循环利用，尽可能提高水的重复利用率，在水源条件许可的情况下，可采用江水、河水、湖泊水、海水、地下水等作为循环冷却水合理选择冷却塔。在空气湿球温度较低的干燥地区，可通过设计计算来适当提高冷却水进出水温差，以减少循环水量和循环水泵的能耗，缩小循环管道的管径，合理布置冷却塔，保证冷却塔之间的距离，要有良好的气流组织条件以避免影响冷却塔的散热效果。
四、充分利用市政管网的水压同时减少卫生器具的耗水
1.应充分利用城市给水管网的余压，以供建筑低层的用水压力。不应当采取修筑储水池而放弃利用市政管网的压力的做法，这种方法不仅加大成本也是对资源的一种浪费。应充分的利用水压，上下分区供水，建筑下部几层采用市政余压供水，上部进行二次加压，两个分区之间设置联络管，当市政管网停水时，可由屋顶水箱供水。
2.为了避免水压过大造成水量浪费的现象，应合理选择节约的卫生器具，以新型的节水龙头如停水自动关闭水龙头和手压式水龙头等代替传统的老式螺旋式水龙头，已达到良好的节水效果。
3.二次供水是是建筑给排水设计中保证水压的必然措施，因此要有效地设计，以确保二次供水不被污染；在确定供水系统时，应作多方案比较，尽量减少中间环节。如在市政管网允许的情况下，供水设备直接从市政管网吸水而不设贮水池；尽量采用变频调速设备，取消高位水池（箱）。逐步推广使用硬聚氯乙烯给水管、铝塑管、钢塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交联聚乙烯管、纳米聚丙烯等卫生性能较好的新型管材，以保证生活用水在输送环节中不被污染。
五、其他问题
管道穿墙过楼板时，正确的做法是:预先加套管，管道安装结束应配合土建进行支模，并应采用C20细石混凝土分二次浇筑捣密实。浇筑结束后，结合找平层或面层施工，在管道周围应砌筑成厚度不小于20mm宽且度不小于30mm的阻水圈。安装在楼板内的套管其顶部应高出装饰地面20mm，安装在卫生间及厨房内的套管其顶部应高出装饰地面50mm，且套管底部应与楼板底面相平，安装在墙壁内的套管其两端与饰面相平，穿过楼板的套管与管道之间缝隙应用阻燃密实材料和防水油膏填实且端面光滑，穿墙套管与管道之间缝隙宜用阻燃密实材料填实且端面应光滑，管道的接口不得设在套管内。
结语：
随着经济的不断发展，技术的不断创新，对建筑给排水的要求越来越高，笔者结合多年的工作经验对在工作中出现的各种问题进行了简要的阐述，对于节能设计还有待进一步的考量，以期给同行以借鉴。建筑给排水节能措施和施工的质量要求，对城市的正常运转、城市功能的充分发挥，人民生活水平的提高等都有着重要的作用，只有加强每一个环节的质量控制与管理，才能使建筑给排水系统更加完善，同样我们也应更加努力使建筑给排水的设计更加科学合理。
参考文献：
[1]给水排水工程.清华大学土木工程系组编.中国水利水电出版设
[2]建筑给水排水工程.第六版.中国建筑工业出版社
[3]樊建军.梅胜.何芳.建筑给水排水及消防工程.中国建筑工业出版社.2005版