本站原创
摘要:给排水系统是建筑工程中必不可少的一部分，在国家实行节能减排的形势下，给水排水和其他专业一样必须充分考虑节能的问题。本文结合建筑工程实例，从给水系统设计、排水系统设计、消防系统设计方面介绍了给排水系统节能设计思路，在强调供水安全可靠性的同时，尽量减少不必要的能源和水资源的浪费。
关键词:建筑；给排水；节能；消防系统；设计
随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口不断增加，对水资源的需求也越来越大。目前，水资源不足和水资源浪费严重的现象仍然存在。建筑是用水大户，控制建筑用水量是减少城市用水的重要举措。因此，为有效实施国家可持续发展战略，提高水资源利用率，有必要加强建筑工程给排水系统节能设计工作，在设计过程中要统筹考虑，合理规划，在强调供水的安全可靠性的同时，尽量减少不必要的水资源浪费。
方案1:由于该建筑为普通高层建筑，为合理利用空间，不设避难层，无法在各区设置水箱独立供水，只能在顶层设立高位水箱，向下供水。水泵房设置2台大功率水泵，1用1备，为高位水箱供水。根据规范，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa，所以应在各分区设立总减压阀，并通过计算，在各区压力超过规定的入户端设分户减压阀。给水方案1系统如图1所示。
图1 方案1给水系统图
方案2:按照分区高低不同分别设置并列3组给水立管，每个分区由2台变频水泵直接独立供水，无需水箱储水或减压，给水立管均设在管道井内，根据规范，计算各分区入户端水压，在超压处设分户减压阀，同方案1。方案2系统如图2所示。
图2 方案2给水系统图
方案1与方案2的对比如表1所示。
表1 高层给水系统竖向分区两种方案对照表
从建筑安全和节能节水角度分析，方案2更适合高层建筑给水系统分区。
对于污废水系统，笔者制定了两种方案:方案1，污废分流排水系统，卫生间设两根排水立管和一根公用通气管，厨房设一根排水立管；方案2，污废合流排水系统，卫生间设一根排水立管和一根专用通气管，厨房设一根排水立管。方案1、方案2排水系统如图
图4 方案2排水系统
比较两种排水系统，方案1将大便器排水和其他卫生器具排水分开排放，方便了不同污物分离和集中处理，而且有效调节了室内环境，保证了居室卫生条件良好的要求。由于一般卫生间面积较小，设立3根立管严重占用了卫生间的有效空间，没有实现建筑空间的最优化使用的要求。立管数量的增加，使工程费用随之加大，相关设备和人力资源投入量加大，不利于绿色建筑的节能节材节地。方案2在有效利用空间和合理布置管道方面结合良好，而且排水瞬时流量大，水力条件良好，不容易产生管道淤积，对低层管道的冲击比较剧烈。同时，卫生器具水封容易被破坏，造成室内环境严重污染，影响正常生活。专用通气管的使用有效的解决了这个问题，使排水管气体由通气管排出室外，不会造成水封破坏。
通过比较两种方案的优缺点，方案2比方案1在建筑绿色节能等方面更有优势。选择方案2污废合流设计为该高层建筑的排水系统，结合通气立管的合理连接和底部管段的有效抗压设施，使污废合流排水系统更优化。
关键词:建筑；给排水；节能；消防系统；设计
随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口不断增加，对水资源的需求也越来越大。目前，水资源不足和水资源浪费严重的现象仍然存在。建筑是用水大户，控制建筑用水量是减少城市用水的重要举措。因此，为有效实施国家可持续发展战略，提高水资源利用率，有必要加强建筑工程给排水系统节能设计工作，在设计过程中要统筹考虑，合理规划，在强调供水的安全可靠性的同时，尽量减少不必要的水资源浪费。
1 工程概况
1.1 基本分类
某建筑工程，建筑总高度为98.9m，地下1层为车库；地上共32层，一、二层为商业网点，二层无卫生间，三层及以上为住宅。根据GB50352－2005《民用建筑通则》基本规定，住宅建筑10层及10层以上为高层建筑，建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。本建筑工程未超过100m，为普通高层建筑，无需设避难层。1.2 系统简介
在给排水设计当中，分为给水系统、排水系统和消防系统。排水系统由生活污废水排水系统和雨水排水系统组成；消防系统分为消火栓系统、自动喷水灭火系统和灭火器系统。该建筑的自动喷水灭火系统设在地下一层和地上一、二层的商业网点。
2 生活给水系统设计2.1 基本参数
市政给水管网位于建筑北部，常年水压0.2MPa。根据卫生间用水器具可知，该居住建筑属于Ⅱ类普通住宅，用水定额选取q=200L/(人·d)，小时变化系数Kh=2.6，用水时间t=24h，居民户数为180户，每户人数选取3.5人，计算得出最高日用水量Qd=126m3，最高时用水量Qh=165m3。
2.2 给水系统选择
由于市政给水管网提供的水压无法满足建筑实际要求，根据规范，在任何用水点的最大静水压力不得大于0.35MPa，所以采取分区供水的方式对建筑供水。与其他供水方式相比，分区供水既减少能耗，降低压力浪费，又避免大量设备的使用，同时避免个别区域噪声污染。在高层建筑给水系统竖向分区当中，应遵循节能、节水、经济的原则，参考其他已竣工的优秀工程实例，并设计多个方案比较，使选取的分区供水方式节省能源、经济环保。通过诸方案的比较，将本建筑生活给水设计为4个区，供水方式均为下行上给式。地下一层车库和地上一层商业网点由市政管网直接供给，二层无卫生间，无需生活给水供应；3层以上分为3个区，3～11层为低区，12～22层为中区，23～32层为高区。将地面以上的3个区的摘自：毕业论文如何写www.udooo.com
竖向供水方式制定了两种方案，即高位水箱结合减压阀供水方式和无水箱并列供水方式。最低区供水压力在市政提供的压力范围之内，由于商业用水的机动性，该区完全符合用水要求，无需泵等相关设备，合理利用资源，减少电力等能源的浪费。方案1:由于该建筑为普通高层建筑，为合理利用空间，不设避难层，无法在各区设置水箱独立供水，只能在顶层设立高位水箱，向下供水。水泵房设置2台大功率水泵，1用1备，为高位水箱供水。根据规范，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa，所以应在各分区设立总减压阀，并通过计算，在各区压力超过规定的入户端设分户减压阀。给水方案1系统如图1所示。
图1 方案1给水系统图
方案2:按照分区高低不同分别设置并列3组给水立管，每个分区由2台变频水泵直接独立供水，无需水箱储水或减压，给水立管均设在管道井内，根据规范，计算各分区入户端水压，在超压处设分户减压阀，同方案1。方案2系统如图2所示。
图2 方案2给水系统图
方案1与方案2的对比如表1所示。
表1 高层给水系统竖向分区两种方案对照表
从建筑安全和节能节水角度分析，方案2更适合高层建筑给水系统分区。
3 排水系统设计
3.1 高层排水系统特点
由于高层建筑排水均属于生活污废水排放，污物变化比较稳定，地上部分可以采用重力排水，地下集水坑采用压力排水，在节约能量和设备方面较合理。但是重力排水也会产生一系列影响住户生活的后果:水封一旦被破坏，管道中难闻气味会从卫生器具进入住户，污染居室空气，产生恶劣影响；高层排水进入立管，水跃高度大，使底层管道受压大且集中，对管道质量产生严重腐蚀和冲击，底层用户也会受到噪声的影响；卫生器具大量使用，一次集中排水较频繁，排水瞬时流量较大，在管道横向转弯处容易产生堆积堵塞，一旦处理不当，对整个高层排水系统和人们正常生活将产生不利影响。为了防止以上情况的发生，《高层建筑给水排水设计手册》对一个完善的排水系统做了4点要求:管道布置合理和管道最省，并能迅速排出污废水，水力条件好；尽量使管内气压稳定，防止管道系统水封被破坏和水塞形成；管道及设备的安装必须牢固，防止震后位移、漏水；为污水综合利用及处理提供有利条件，尽可能清、污分流。这4点要求将节能节水节材与管道布置相结合，为排水系统的合理布设提供了依据。3.2 排水系统选择
该高层排水主要从污水、废水和雨水3个方面入手制定系统方案。由于雨水比较集中，瞬时流量相对污水大，不能与污水系统合流，所以采用独立排水，方便雨水快速排出，不产出长时间淤积，以下不做详细介绍。对于污废水系统，笔者制定了两种方案:方案1，污废分流排水系统，卫生间设两根排水立管和一根公用通气管，厨房设一根排水立管；方案2，污废合流排水系统，卫生间设一根排水立管和一根专用通气管，厨房设一根排水立管。方案
1、方案2排水系统如图3、图4所示。
图3 方案1排水系统
图4 方案2排水系统比较两种排水系统，方案1将大便器排水和其他卫生器具排水分开排放，方便了不同污物分离和集中处理，而且有效调节了室内环境，保证了居室卫生条件良好的要求。由于一般卫生间面积较小，设立3根立管严重占用了卫生间的有效空间，没有实现建筑空间的最优化使用的要求。立管数量的增加，使工程费用随之加大，相关设备和人力资源投入量加大，不利于绿色建筑的节能节材节地。方案2在有效利用空间和合理布置管道方面结合良好，而且排水瞬时流量大，水力条件良好，不容易产生管道淤积，对低层管道的冲击比较剧烈。同时，卫生器具水封容易被破坏，造成室内环境严重污染，影响正常生活。专用通气管的使用有效的解决了这个问题，使排水管气体由通气管排出室外，不会造成水封破坏。
通过比较两种方案的优缺点，方案2比方案1在建筑绿色节能等方面更有优势。选择方案2污废合流设计为该高层建筑的排水系统，结合通气立管的合理连接和底部管段的有效抗压设施，使污废合流排水系统更优化。