淺議高層建筑給水排水工程設計

 　【摘要】針對高層建筑層數多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點， 對高層建筑給排水工程的設計、施工材料、設備及節能節水措施提出了新的技術要求，以使高層建筑給水排水系統發揮它應有的作用，滿足各類高層建筑的功能要求。 

　　【關鍵字】高層建筑，新型管材，節能節水 

　　隨著城市建設和旅游事業的發展，近年來我國各大中小城市興建和擬建許多十層以上的民用公共建筑以及居民住宅。對于高層建筑來說，它對供水水量、水壓和對供水的安全程度以及對排水的可靠性等方面的要求都很高。因此，高層建筑室內給排水、消防給水工程在設計、施工材料選擇等方面，都比一般室內給排水工程提出了更高的要求。 

　　1、高層建筑給排水管材的選型 

　　在高層建筑給水管的技術運用上，需要對給水管的經濟和技術性能作綜合比較。給水管材在技術上各有其特點，在考慮經濟性的同時，還應注意各種管材的安全衛生、耐熱性、連接方式等問題。管材的選擇是經濟技術的比較過程，技術上應從壓力、溫度、使用環境、安裝方法等方面進行考慮，同時結合業主的要求和住宅的檔次，進行經濟技術綜合考慮后確定。 

　　1.1金屬管材 

　　1.1.1鍍鋅鋼管。傳統的給水管材一般采用鍍鋅鋼管，由于鍍鋅鋼管易銹蝕，使用壽命短，用于輸送生活用水不能滿足水質衛生標準等缺點，正逐漸被更優秀的管材所取代。但是由于鍍鋅鋼管的價格低廉、性能優越，防火性能好，使用壽命長等優點，還將在消防給水系統，尤其是自動噴水滅火系統中應用。 

　　1.1.2銅管。金屬管中最具優勢的是銅管，銅管應用較久，優點較多，管材和管件齊全，接口方式多樣，較多的應用在熱水管路中，目前存在的主要問題在于銅的折出量容易超標。 

　　1.1.3鑄鐵管。給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價低、耐久性好等優點，適合于埋地敷設。缺點是質脆、重量大、長度小等。 

　　1.1.4其他金屬管材。不銹鋼管也受到工程技術人員的青睞，有關方面正從減少壁厚，降低價格方面著手，以利于推廣。鋁合金管是鋁廠向給排水行業推出的新品種。鍍鎳鋼管是和鍍鋅鋼管性質最近，而耐腐蝕性能遠遠超過鍍鋅鋼管的新穎管材，在解決了降低鍍層費用和管材斷口處施工現場上鎳工藝后，有望在一定范圍內得到采用。涂塑鋼管則是在金屬管材中前景看好的一種管材，且管道布置和敷設、接口方式和施工安裝均與鍍鋅鋼管相同，是這種管材最容易被接受，由于其涂層薄、價格低，也最容易被推廣。 

　　1.2塑料管材 

　　1.2.1硬聚氯乙烯管（UPVC）。在世界范圍內，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各種塑料管道中消費量最大的品種。采用這種管材，可對我國鋼材緊缺、能源不足的局面起到積極的緩解作用，經濟效益顯著。 

　　1.2.2芯層發泡管（PSP）。芯層發泡管是采用三層共擠出工藝生產的內外兩層與普通UPVC相同，中間是相對密度為0.7-0.9低發泡層的一種新型管材。在結構上利用了材料力學中Ⅰ型結構原理，具有吸能隔聲效果的發泡芯層。 

　　1.2.3硬聚氯乙烯消音管。UPVC消音管內壁帶有六條三角凸形螺旋線，使下水沿著管內壁自由連續呈螺旋狀流動；消音管的獨特結構可以使空氣在管中央形成氣柱直接排出，沒有必要另外設置專用通氣管；消音管使高層建筑排水通氣能力提高10倍，排水量增加6倍，噪聲比普通UPVC排水管和鑄鐵管低30-40Db。 

　　1.2.4高密度聚乙烯管（HDPE）。高密度聚乙烯管以它的優秀的化學性能、韌性、耐磨性以及低廉的價格和安裝費受到管道界的重視，它是僅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料；高密度聚乙烯管（HDPE）雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性優良，具有波紋狀外壁、光滑內壁的管材。雙壁管較同規格同強度的普通管可省料40%，具有高抗沖、高抗壓的特性，發展很快。 

　　1.2.5交聯聚乙烯管（PEX）。交聯聚乙烯管由于具有很好的衛生性和綜合力學物理性能，被視為新一代的綠色管材。 

　　1.2.6無規共聚聚丙烯管（PP-R）。無規共聚聚丙烯管是歐洲新近開發出來的新型塑料管道產品，PP-R原料屬聚烯烴，其分子中僅有碳、氫元素，無毒性、衛生性能可靠。 

　　1.3復合管材。復合管的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，銅、鋁合金等，非金屬材料大多為塑料。復合管大多是由工作層、支承層、保護層組成。復合管一般金屬管在外側，塑料為內襯；也有的金屬管在中間，塑料在內外兩側，如鋁塑復合管，中間為鋁管或鋁合金管，內外兩側為聚乙烯或交聯聚乙烯；也有的金屬管在內側，塑料在外側，如塑覆銅管等；現在還有雙金屬復合管。復合管雖然兼有金屬管、塑料管優點，但兩種管材熱膨脹系數相差較大。如粘合不牢固而環境溫度和介質溫度變化又較劇烈，容易脫開，從而導致管材質量下降。復合管的連接宜采用冷加工方式，熱加工方式容易造成內襯塑料的伸縮變形乃至溶化。復合管一般有螺紋、卡套、卡箍等連接方式。目前的連接方式存在不少問題，有待進一步研究、完善、開發。 

　　2.高層建筑給排水設計節能節水措施 

　　2.1給水管道減壓節流。在我國現行的《建筑給水排水設計規范》中，雖對給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規定，但這只是從防止因給水配件承壓過高而導致損壞的角度來考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此，壓力要求過于寬松，對限制超壓出流基本沒有起作用。如果設計時沒有考慮這一方面的話會造成極大的水資源浪費。所以，應根據建筑給水系統超壓出流的實際情況，對給水系統的壓力做出合理限定。 

　　2.2控制超壓出流。超壓出流是指給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量大于額定流量的現象。超出的那部分流量未產生正常效益，超壓出流因為不易被人們察覺和認知，故也稱為隱形水浪費。 

　　2.3采用新型節水設備。包括推廣使用優質管材、閥門和推廣使用節水型衛生器具和配水器具。例如以瓷芯節水龍頭和充氣龍頭代替水龍頭，使用小容積水箱大便器以及采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱等等。 

　　3.結語。 

　　對高層建筑給排水工程中管材的選擇，應因地制宜，本著衛生性、可靠性和經濟性的三大選型原則，進行合理選型。高層建筑節能節水潛力很大，在設計中充分利用市政給水管網水頭，合理控制超壓出流，采用新型節水設備，推廣建筑中水回用和雨水再利用技術，可以取得良好的節能節水效益。