高層建筑給排水五大新技術及系統設計步驟詳解

近年來高層建筑給排水技術不斷發展，相較于以往的技術，又有了哪些提高，哪些變化，哪些優勢呢？下面來為大家盤點一下最新的建筑給排水處理技術。

1.超高層屋面雨水排放

對于300m以下高度的超高層建筑，通常采用不分區的雨水排水系統，有很多成功的案例。但在使用中也存在一些問題，如經常溢流對建筑周邊地面的影響、大暴雨時接雨水出戶管的檢查井井蓋被頂起等。

分析原因，主要是屋面溢流口設置高度不當及雨水系統中的空氣在檢查井內析出，導致檢查井內雨水氣水流態不穩定所致。

2.真空排水

用的極少，不限于高層建筑。特點是可以隨意上下彎曲管道，要是能夠解決運行費用的問題，那么排水以后就完全可以不用管結構專業了。

真空高速排水系統到底如何工作，可以將水瞬間排走呢？真空管道內的排水水流速度可達到3-6米/秒，而普通排水系統的排水速度頂多達到1米/秒。假設一套實用面積100平方米、樓層高度為3米的住房完全被水淹沒，用一排水能力為2立方米/秒的真空高速排水系統僅需要2.5分鐘就能將這300立方積水排走。而采用目前的城市排水系統，在毫無故障的理想狀況下，同口徑大小的排水管道一般也要6.5分鐘才能將這些水排走。

目前普遍采用的重力排水系統大多只能順利通過濃度較低、雜質很少的液體，一旦泔水、淤泥、塑料袋、碎石、磚塊等雜物混為一體，極易堵塞管道。目前城市遭遇大雨，排水系統經常癱瘓，很大原因就在于此。

3.超高層建筑疊壓供水

利用室外給水管網余壓直接抽水再增壓的二次供水方式

一般來說，高層建筑只需采用并聯分區供水，不存在疊壓。但是100m以上超高層推薦使用串聯供水?，F在一般采用的多是設備層設中間轉輸水池，占用空間不說，還給結構增加負擔。新技術應該會采用管道泵直接疊壓供水，不設中間轉輸水池，但是要解決的問題是供水的可靠性以及系統的穩定性問題，現在還極少采用。

市政管網壓力理論上只能供應到4層，但是現在樓宇層數都很高，原來都是在樓底有個水箱，市政管網的水自動流到水箱，然后再用水泵打上去，只不過這樣不節能，市政管網的壓力直接流失掉了，而且水箱不是全封閉的，容易有臟東西啊或是空氣污染，需要定期清理，不衛生，維護也麻煩。

現在，市面上一種無負壓的，就是沒有水箱，用個儲水罐，加泵，疊加市政管網的壓力，這樣環保，也節能。

打個比方，如果3樓用水，市政管網壓力供的到，水泵是不開的。

如果8樓用水，市政管網壓力只能供水4層，那么水泵開啟，但是提供的壓力有4-8層，這樣加起來，8樓水龍頭一開就有水了。

4.無負壓供水

雖然已經廣泛使用，但真的是個非常好用的新技術。完全不用設置生活水池和水箱，設計和使用都極其簡便，直接套一體化設備，大大簡化設計。論文可以從無負壓設備的使用條件和有點入手，個人感覺很有東西可以寫。

通常我們所說的無負壓供水設備，一般指的是無負壓變頻供水設備，也叫變頻無負壓供水設備，是直接連接到供水管網上的增壓設備。傳統的供水方式離不開蓄水池，蓄水池中的水一般自來水管供給，這樣有壓力的水進入水池后變成零，造成大量的能源白白浪費。

而無負壓供水設備是一種理想的節能供水設備，它是一種能直接與自來水管網連接，對自來水管網不會產生任何副作用的二次給水設備，在市政管網壓力的基礎上直接疊壓供水，節約能源，并且還具有全封閉、無污染、占地量小、安裝快捷、運行可靠、維護方便等諸多優點。

5.中水回用與雨水收集系統

廢水回用，通常與中水回用混為一談，但是有所不同，廢水回用指工業廢水經過UF+RO工藝回用到生產線，循環使用的，回收率相對低于75%，非用于綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等。

雨水收集，完整的說應該叫做“雨水收集與利用系統”，是指收集、利用建筑物屋頂及道路、廣場等硬化地表匯集的降雨徑流，經收集——輸水 ——凈水——儲存等渠道積蓄、雨水收為綠化、景觀水體、洗滌及地下水源提供雨水補給，以達到綜合利用雨水資源和節約用水的目的。具有減 緩城區雨水洪澇和地下水位下降、控制雨水徑流污染、改善城市生態環境等廣泛的意義。雨水收集利用建筑、道路、湖泊等，收集雨水，用于綠地灌溉、景觀用水，或建立可滲式路面、采用透水材料鋪裝，直接增加雨水的滲入量。

網友討論：

A：雨水管由于有出現滿管流的可能，必須達到全管高度的抗壓性才行。印象中目前的處理方式是300m以內用特殊管材直排，300m以上采用中間設備層消能的方式

B：對一般建筑而言，中水回用和雨水收集都難以實施，技術可行，經濟也許暫時合理，但管理維護困難，后期費用高，長期可靠運行的很少，有待進一步的技術突破。

C：超高層串聯供水，不用轉輸水箱，直接水泵接力極少。

高層建筑給排水系統設計步驟詳解

一、高層建筑給水系統設計步驟詳解

1、確定建筑給水引入點（一般為兩點引入）及控制方式[一般為兩閥（閘閥、止回閥各一）一表]；

2、根據市政給水資料確定采用市政給水余壓供水區間（一般為從建筑地下部分至上部3-4層）；

3、根據建筑功能分區和用水點資料確定建筑上部生活給水系統分區（一般分區原則為按建筑高度35-60米分區，建筑要求供水等級越高則分區建筑高度越??；另外要考慮相同建筑功能的空間盡量在相同供水分區內）；

4、確定屋面（含各分區）生活或消防水箱設置位置（水箱容積及形狀規格等根據計算結果確定）；

5、根據給水分區對各用水點進行優化的給排水平面布置（各分區給水立管可以設置在一個管道井內方便檢修維護；除特殊要求外一般不考慮分層給水計量；除特殊要求外一般應考慮分層給水控制；給水管線布置應水力條件良好；確定給水管線材質-方便水力計算查相應水力計算表）；

6、標注給水立管編號并繪制管道井大樣圖，注意分層給水支干管應與相應分區給水立干管連接；

7、根據給水管線平面布置繪制給水軸測圖，編制給水水力計算表（注意是否有集中熱水供應；一般只需要對有代表性的給水管線進行詳細的水力計算，其它可以根據該計算結果參考確定流量、管徑、水頭損失等參數）；

8、根據水力計算結果確定整個建筑給水系統的管徑（避免片面根據計算結果頻繁變換管徑）；根據水頭損失計算資料確定建筑給水設備所需要的設計揚程（最上區應考慮屋面消防水箱采用生活水泵供水）；根據流量計算資料確定建筑給水設備所需要的設計流量；

9、如建筑有設置中水系統要求其系統設計參考以上步驟；

10、圖紙完善及設計和計算資料整理。

二、高層建筑排水系統設計步驟詳解

1、根據市政排水資料確定建筑排水的總體走向（建筑污水匯集后一般通過局部污水處理構筑物-化糞池后排入市政排水管網，根據建筑規?；S池可以多處設置；注意室外排水檢查井設置間距要求和污水流經化糞池等構筑物存在局部水頭損失）；

2、根據市政排水情況和建筑功能確定排水體制（即排水系統是否采用分流制-如建筑設置有中水系統則必須分流）；

3、根據建筑給水系統布置進行優化的排水系統平面布置（排水系統一般不分區，一般需要設計專用或共用輔助通氣立管；排水立管應盡量上下取直貫通；排水立管中部、下部及出戶橫管處應設置專用消能管件；建筑中下部排水水封應安全可靠-一般選擇S型水封；排水管件一般選擇自帶檢查口型）；

4、對建筑地下部分進行排水管線平面布置（除正常排水點外設備間等一般應設置集水井排可能出現的積水-采用潛污泵提升排除）；

5、確定排水管線材質（一般選擇金屬管材或加厚塑料管，排水出戶橫管最好選擇金屬管-做加強防腐措施）；

6、繪制排水系統軸測圖，進行排水系統水力計算（主要確定排水管徑、敷設坡度、專用通氣管管徑；排水管出戶標高應根據建筑的基礎結構資料和市政排水資料確定）；

7、建筑室外排水系統的優化平面布置及水力計算（主要確定排水管徑、敷設坡度、埋設深度）；

8、圖紙完善及設計和計算資料整理。

三、高層建筑消防系統設計步驟詳解

高層建筑消防系統設計嚴格執行現行《高層建筑防火設計規范》。

根據建筑等級和功能要求進行消防系統設計（主要為建筑消火栓給水系統、噴淋給水系統、消防器材配置等，其它消防系統暫不考慮）。

（一）消火栓給水系統

1、根據規范及建筑等級和建筑功能確定消火栓系統消防噴槍使用支數[一般為四~六支噴槍動作，即消火栓系統消防設計流量為20~30L/s；注意消防電梯前室必需布置消火栓（含消防立管）并且該消火栓不計算在動作消防流量之內；根據該參數計算設備間消防水箱的消火栓系統貯水容積-設計流量*消防時間（一般不低于二~三個小時）]和屋面消防水箱容積（一般二類高層消火栓系統為不低于12m3，一類高層為不低于18m3）；

2、根據建筑高度進行消火栓系統的豎向分區（理論上每個分區建筑高度應不超過100米（原規范為80米），實際工程應用一般根據建筑等級采用60~80米，等級越高分區高度越?。?；

3、根據建筑平面布置確定消防立管的設置位置和數量；

4、根據立管布置進行消防系統的平面布置[主要內容為：消防管道井位置、消防立管位置及數量；消火栓位置及配置參數、室外平面布置圖中應繪制水泵結合器（一般每個分區均需要設置）數量及位置、消防器材位置及數量和配置參數、設備間布置-（消防立管一般應在各分區建筑室內和室外分別連接成環狀）；

5、繪制消火栓系統給水軸測圖，進行水力計算（確定消防給水流量、管線管徑、各設計管路水頭損失等），選擇消防給水設備（一般選擇成套設備，一般每個消防分區選擇一套設備）；并根據設備（水泵）實際參數（主要為揚程選定值一般會大于計算揚程）結合水頭損失計算結果進行節流孔板的計算（設置節流孔板的目的是保證每個消火栓處的實際出流量為5 L/s。實際工程中節流孔板設置依據為消火栓栓口處工作壓力應不超過40~50米水柱）；

6、注意建筑最上一個分區應在建筑屋面設置屋面試驗消火栓；

7、消防器材選擇及數量應根據《建筑消防器材配置設計規范》計算確定（消防器材每個配置點應不少于兩具）；

8、圖紙完善及設計和計算資料整理。

（二）噴淋給水系統

1、根據規范及建筑等級和建筑功能確定噴淋給水系統的設計流量（也可以根據規范要求的噴水強度結合作用面積計算確定）；

2、根據計算流量確定設備間消防水箱的噴淋系統貯水容積-設計流量*消防時間（一般為一個小時）]和屋面消防水箱容積（≥設計流量*消防時間10分鐘）；

3、根據建筑平面布置進行噴淋系統的平面布置（注意噴頭選型和數量統計），按照每個噴淋分區的噴頭數量不超過800個（實際工程中一般應考慮安全系數3~5%，即實際噴頭數量一般應少于800個）或靜水壓力不超過1.2MPa進行噴淋系統分區（注意噴淋系統分區與消火栓系統分區的區別）；[平面布置圖主要內容為：噴淋管道井位置、噴淋立管位置及數量；噴淋系統附件配置參數、室外平面布置圖中應繪制水泵結合器（一般每個分區均需要設置）數量及位置等]（噴淋立管一般在各分區建筑室內宜設計成環狀，但室外應連接成環狀）；

4、根據噴淋系統分區進行設備間噴淋系統平面布置（噴淋泵一般應設置試驗管線，排水進入集水井）；

5、繪制噴淋系統軸測圖，進行水力計算（一般采用流量迭加的作用面積法計算；計算目的為確定流量、管線管徑、水頭損失等）；

6、根據計算結果選擇噴淋設備（設備選擇及節流孔板計算參考消火栓給水系統）；

7、圖紙完善及設計和計算資料整理。

四、高層建筑熱水系統設計步驟詳解

參考建筑給水系統和熱水供應系統（教材資料）設計。

1、熱水用水點不同于冷水用水點；

2、高層建筑供應熱水系統必須設計回水管路（循環泵揚程一般小于2米），熱水系統沿程溫降一般選擇5~10℃（要求越高溫降越?。?；

3、熱水系統分區基本同冷水系統分區，熱交換裝置一般設置在各分區或集中設置在設備間內；

4、需要進行主要部分（熱媒選擇；熱媒耗量、熱水部分耗熱量計算、熱交換裝置選擇等）的熱工計算（熱水量計算應注意熱水計算溫度和用水當量查表方法）。