对高层建筑给排水常见问题分析与研究
关键词：排水管；排水系统；高层建筑
1高层建筑给排水的常见的问题及解决方案
1.1给水系统的压力问题
高层建筑的给水系统按竖向分区分为高区供水和低区供水，低区供水一般采用带气压罐或带稳压装置的变频供水系统，有的也采用高位水箱供水。高区供水普遍采用高位水箱或者屋顶水箱供水。
最低处静水压的问题：高层建筑由于高度较高，分区时要考虑做到系统平衡。在上海新城区一拟建的写字楼建筑高度82m，在做方案设计时，有一方案把给水系统分区时将1～11层分为低区，12~25层分为高区。低区水箱设在12层，供水高度为52m，最低卫生器具配水点处的静水压达到520kPa：高区水箱设在25层，供水高度达到80m，最低卫生器具配水点处的静水压达到800kPa，远远超过规范《建筑给水排水设计规范》(GB50015--2006)所推荐的设计值(350~450kPa)和限定值(不大于600kPa)，从而导致用水时水花飞溅及卫生器具连接软管经常爆裂，造成使用的舒适度降低还带来安全隐患。
最不利供水点静水压：最不利供水点是供水系统中的最高点，供水静水压力较低，出于建筑结构和建筑成本的考虑，高区高位水箱设置一般不会太高，从而导致高区最不利供水点压力偏低，其静水压力多在100kPa以下，使用延时自闭冲洗阀时经常出现无法开启或无法关闭的现象。在带有气压罐的变频供水系统中，提高最不利供水点静水压比较容易，但压力提高后，最低处静水压又太高。
针对此给水系统压力问题的解决办法：
(1)在方案设计阶段应根据建筑物的高度和设计规范对建筑物的给水系统进行合理分区，不要简单的将给水系统一分为二，建筑物高度较高时结合规范给定的设计值将给水系统分为三个区或多个区，以满足用水的舒适和安全。
(2)在进行方案选用时出现静水压力过大问题的解决办法：应考虑到在使用时水压过大会造成卫生器具连接软管爆裂，经分析校核后在接近规范规定的设计值位置加装比例减压阀。比例减压阀能适当减低静水压力，相当于将原两个分区的供水系统分为了多个区，解决了水压过大的问题。
1.2高层建筑卫生间的异味问题
异味的成因：主要是排水管管道逸出的异味。高层建筑的排水管道，都设有通气管道与之相连，一般情况下排水管道内的异味是可以通过通气管道排走的，但如果卫生间排水管道设置不当，极易造成臭气逸漏。异味的处理：除具有良好的通风条件外，关键要处理好排水管道的设置问题：凡与卫生器具连接的排水管道，若卫生器具本身不带存水湾，排水管道在设计和施工时一定要设存水弯。
1.3雨水管道的相对独立
高层建筑往往都有裙楼等多层建筑与之相连，在进行雨水管道的设计时，为了方便会将多层建筑部位的雨水管道与高层建筑部位的雨水管道连接，或者将空调的排水管道也连在雨水管道上，这样的设置，在水量很小的时候使用是没有问题的，同时好像也节约投资，可一旦暴雨来临和排水量大的时候，与高层建筑连接的多层建筑排水口和空调排水口不但不能承担排水的职责，反而造成机组透平油中的含水量超过其饱和度，并降低空气含量。在广东～家汽车装配厂房扩建工程中曾出现过～2×300MW机组7#机在分系统调试时发现主机挂闸极不稳定，在对危急遮断器滑阀解体检查时发现有锈蚀，究其原因在于进行轴封系统调试时蒸汽泄露到轴承室并凝结成水，混入到透平油中，期间的油循环采用的常规大流量冲洗装置，不能有效将水份去除而造成危急遮断器滑阀的锈蚀。油中水的状态分为溶解状态和游离状态。润滑油含水饱和质量分数一般为(200~500)X由于温度降低时水会从溶解状态化为游离状态，所以要求旁路净化系统能滤除100％游离水，并限制溶解水的含量。常用的油水分离基于4类不同机理：沉淀式除水法、聚结分离式除水法、离心式除水法、真空喷雾式除水法。油液中含有的水份，根据存在状态及含量的不同选用不同的除水方法，参见见图l。真空脱水是在国内外应用较多的油水分离方法，只有采用该方法才能分离出油液中的溶解水。并应解决好以下技术问题：
(1)油液在气相空间停留时间及其气液两相界面面积的大小，影响着水的气化效果；
(2)水汽凝结系统和凝结器结构，应利于真空系统内水汽迅速凝结。过多的不凝结水汽存在，会降低真空度和影响真空泵的寿命；
(3)尽可能降低油系统运行温度，若油温长期在65℃以上运行，会加速油质老化；
(4)不受含水量的限制。
1.4水池、水箱检修口设置位置问题
水池、水箱检修孔位置的设置不合理，常见有以下两种情况：一是地下消防水池在地下室项板下紧接着设800mm×600mm(h)的水池检修口，检修人员进出水池非常困难；另一种情况是水箱顶面距结构顶板净距过小，同时水箱检修口未靠近浮球阀，使人无法进入水箱清洗，也无法抢修浮球阀，不满足《建筑给水排水设计规范(GBS0015--2006)》第3.7.4条规定“：设有人孔的池顶，顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于0.8m。”水池检修口的设置位置应考虑检修人员进出水池的方便，人孔应靠近进水管装浮球阀处，尽可能在水池外就能触摸到浮球阀并能进行检修。
1.5屋顶消防水箱出水管上止回阀应水平安装
《建筑给水排水设计规范(GB50015--2006)》第3.4.8条规定：“止回阀的阀瓣或阀芯，应能在重力或弹簧力作用下自行关闭”。也就是说，重力或弹簧力的作用方向与阀瓣或阀芯的关闭运动方向应一致，这样当水流停止流动时，才能使止回阀的阀瓣或阀芯关闭。当屋顶消防水箱出水管水流自上而下，垂直安装止回阀时，其阀瓣的关闭方向向上，而阀瓣的重力作用方向却是向下，止回阀的阀瓣不能自行关闭，起不到止回作用。会出现消防泵运转正常，但顶层试水栓压力不够的情况，部分水进入消防水箱。这时止回阀应水平安装，且最低水位至止回阀的高差所形成的水压应大于止回阀开启所需的阻力。
1.6高层建筑重力流雨水排水管材选用不当
常见的错误是：高层建筑重力流雨水管选用普通PVC—U排水管。对于雨水排水管材的选用在《建筑给水排水设计规范(GB50015--2006)》第4.9.26条规定：“重力流排水系统高层建筑雨水排水管材宜采用承压塑料管、金属管。”据厂房的资料表明，普通PVC—U排水管承压较小，不适合高层建筑排水系统，宜适用于多层建筑雨水排放。《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242—2002第5.3.1条要求：“安装在室内的雨水管道安装后应做灌水试验，灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗。”以往很多施工单位抱怨，高层建筑中雨水管使用普通PVC—U排水管，无法完成灌水试验，灌水到一定高度，水就要从雨水管伸缩节处渗出，根本无法满足验收规范要求。笔者认为，这问题的产生与管材的不当选用有关，普通PVC—U排水管承受不了满管时的水压。因此，规范推荐高层建筑雨水管采用承压塑料管、金属管及钢塑复合管，也能从根本上解决灌水试验渗水问题。
1.7屋顶雨水、阳台雨水、家用空调凝结水的排放问题
常见的现象是屋顶雨水与阳台雨水或家用空调凝结水共用一根管排放或单独排放时，阳台雨水、凝结水直接排入雨水井。这样会出现两种情况：情况一是当合用管道排水不畅或排出雨水井管道堵塞时，雨水从阳台溢出或从凝结水管倒灌进入户内；情况二是阳台地漏水封易干涸，室外窨井中的有害气体会通过地漏或空调冷凝水管上的排水三通进入室内。另外，雨天排水声会通过凝结水管传至卧室，产生噪音。所以，应遵循《建筑给水排水设计规范(GB50015--2006)》第4.9.12条：阳台排水系统应单独设置，立管底部应间接排水，一律排入明沟、水封窨井等。这样能杜绝屋面雨水从阳台地漏溢出，也能防止异味气体阳台地漏逸出。家用空调凝结水的排水管也可参照阳台排水管的设置。
1.8热水系统的管路布置、保持压力的问题
热水循环系统宜采用等流程管路布置。在高层建筑的热水系统设计中，如何保证每一用水点能随时用到合适的热水，是一个很考究设计人员的问题。笔者依据多年的设计心得，认为采用等流程回水布置是比较合理的，采用该布置能保证热水水温在一定温度范围内，而且在日常维护、管理等工作省去很多细小烦琐的麻烦。
高层建筑热水供应系统存在排气和热水膨胀问题。当加热设备设在底层、向上供水时，下部压力高，压力向上逐步减小，因而溶于水中的气体也随着压力的变小而逐步分离出来，往往在管中形成气塞，使热水不能正常循环，导致用水点不能正常出水。保证系统压力正常的作法是，由水加热器引一条膨胀管至供应冷水的水箱顶部，这样当系统中的水经加热体膨胀后，可将多余的水溢到水箱，使系统压力始终保持与水箱液位高度相同的压力。
2结束语
高层建筑给排水设计与普通多层建筑有很大的不同，设计不仅要满足规范要求，还应满足建筑的美观要求。高层建筑对给排水设计施工的质量要求高，设计时考虑周全会给工程的整体质量的提高打下良好的基础这就有待进一步探讨，进一步优化，笔者结合多年来做建筑给排水设计的经验，参考有关设计规范和设计手册的基础上，总结出对高层建筑给排水设计的一些心得由于高层建筑所牵涉的有关设备的设计还有很多，本文谈的仅是笔者在实际工作遇到的若干问题和得到的认识。随着高层建筑朝着优美造型和综合使用功能要求更高的方向发展，给排水和有关设备的设计施工必须与时俱进。
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[7]建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范(GB50242—2002)
[8]高层建筑给水排水设计手册[第二版]陈方肃／杜一民等
湖南科学技术出版社2001
