高层建筑给水排水设计范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑给水排水设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】高层建筑；给水排水；设计

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

随着社会经济的高速发展，城市化进程的加快，人们生活居住观念的改变，如今的城市中到处遍布高楼大厦，城市住宅以由小规模的高层住宅组合而成的居民小区为主。随着城市的发展，高层建筑出现得越来越多，为确保高层建筑使用功能能够满足城市居民生活需求，必须重视高层建筑的给水排水设计工作。

1.高层建筑给水排水工程的设计要求

高层建筑是指超过一定层数和高度的建筑。在我国，超过10层的住宅建筑或者高度超过24米的其他民用建筑都属于高层建筑。高层建筑的主要特点是高度高，层数多，用水需求量多，排水量大，所以对建筑给水排水工程的设计、材料、施工等方面的要求也很高。高层建筑给水排水工程的主要特点有：

一是高层建筑的供水系统的静水压力大。在给水排水设计时，应该合理竖向分区，降低静水压力，避免管理和配件在高压下被破坏，确保供水系统的安全有效运行。

二是高层建筑的排水量大，管道长且管内的水流压力波动大。在高层建筑的给水排水设计时，应选择新型的单立管系统作为主要排水系统，同时要求使用高强度的管道和柔性接口，以稳定管道内部压力，提高建筑物的排水能力。

三是高层建筑使用给水排水设备的居民数量多，导致瞬间的给水量与排水量很大，因此高层建筑的给水排水设计必须科学合理，以满足居民供水充足安全与排水顺畅的日常生活需求，降低供水不足或排水管堵塞的发生概率。

四是高层建筑设备人流密集，容易发生火灾，一旦发生火灾则危险系数极大而且由于国内消费设备能力有限，火灾扑救困难。因此，要求高层建筑的给水供水设计必须结合消防需求，减少火灾事故的影响。

五是高层建筑有很多的动力设备，容易产生振动和发出噪声影响居民休息，所以，在进行给水排水设计是，应充分考虑排水管道和动力设备的防振动方法和消除噪音的方法[1]。

2.高层建筑水源管道的设置要求

根据《高层建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）第7.3.1条规定，室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入。但在实际的高层建筑水源管道的设置中，该条基本不会实现。原因有：一是增加一个引入点的所增加的投资费用很大，二是现实市政供水条件限制。因此，高层建筑的实际水源管道建设过程中通常的做法是：使用远近结合的双路供水方法，也就是在保证当前接入点的水量完全足够生活和消防使用的前提下，在室外的给水管道预留两条市政格式接入点，并在水表井内预留出供水管网改造的接头[2]。

3.高层建筑地下贮水池的设置要求

高层建筑的地下贮水池通常由消防用水和生活用水合用，水池内部设置导流墙，促进供水流动，避免贮水池真的变成“一潭死水”。一方面，由于高层建筑的消防用水很大，要求贮水池容积也必须足够大，另一方面开发商不能接受地下贮水池的占地面积过多，并且如果水池容积过多，会导致生活日常用水占总水量的比例过小，水的滞留时间超长，水质变差无法达到生活饮用水的水质指标。因此在实际的高层建筑地下贮水池的设计中必须同时满足两种不同用水的需求。实践可行性高、认可度高的设计方法是：一是在地下贮水池内为生活饮用水设置水箱，与消防用水分开，保证生活用水的水质安全；二是设置另外的给水通道，冲厕、洗车或绿化用水由消防贮水池供给，避免消防用水变成死水。

4.高层建筑屋顶水箱的设置和增压问题

根据《高规》中的相关要求，高层建筑应设高位水箱，贮存火灾初期十分钟的消防水量。虽然目前很多建筑都取消高水位箱，改用稳压水泵技术来维持供水充足和管网压力，但根据工程实践，本人更愿意在屋顶设置水箱。原因：一是在高层建筑屋顶设置高位水箱，可以有效减少设备的运行费用，为住户节约居住成本。因为消防系统的稳压装置必须一直保持连续不间断的管网压力，长期积累下来的电机功率数额较大，运行费用较高，用户的居住成本增加。二是高水位箱具有良好的安全性能。在维持消防管网压力方面，高水位箱比稳压泵省电，而且在断电时依然能够发挥作用，只有建筑最顶层受到影响，可以维持火灾前期的用水量，但稳压泵在电路系统发生故障断电情况下，则完全无法使用，会导致整个高层建筑的消防系统全部失效，安全性能较差[3]。

5.高层建筑火灾初期的消防管网超压问题

在高层建筑发生火灾的初始阶段，由于消防用水量比较小，使用的消防栓数量少，但消防水泵依然按照原定的压力和流量工作，因此容易导致消防管网发生超压现象，对消防管网的正常使用造成不良影响。综合实践工程经验，可以通过以下方法来解决该问题。一是通过在消防水泵出水管安装设有泄压稳压阀的水泵吸水管支管解决消防网管超压问题。其工作原理是：当管网压力大于设定的工作压力范围，泄压阀能够在第一时间自动打开回流泄压，避免管网超压，等实际消防用水量变多，网管压力下降至泄压阀的设定压力时，阀门自动关阀。二是利用扬程曲线平缓的消防水泵降低网管的压力。运用原理：水流量增大，水泵扬程降低。综合水泵的性能曲线，如果扬程曲线比较平缓，表示扬程对流量的影响就较小。在实际的火灾扑灭过程中，消防用水量往往也是由最初比较小然后变大，变化幅度较大，所以使用扬程特性曲线比较平缓的水泵，其扬程变化也比较小，有助于消防管网的实际压力更加接近网管本身的设计压力。

6.高层商住楼公共走道部分自动喷水灭火系统的设置

根据《高规》规定，在高层商住楼的公共走道部分，是否设置自动喷水灭火系统主要根据以下两种类型决定。一是高级住宅的公共走道部分，通常易燃物质比较多，另外，一旦发生火灾，空调风管还会加快火灾的蔓延速度，因此应该设置自动喷水灭火系统；二是普通住宅的走道部分，一般易燃物质比较少，走道顶部也没有可燃吊顶，加上走道和下面商品房间通常都设有防火门以及防火实体墙，火灾发生后蔓延困难，同时住户对周围环境比较熟悉，容易控制火源。因此在现有的经济水平下，在高层商住楼中，普通住宅的公共走道部分可以不安装自动喷水灭火系统，但必须根据《建筑灭火器配置设计规范》的规定，在公共走道部分配备灭火器，确保火灾发生后住户可以在专业消防人员达到前自行救火，减少火灾事故造成的财产损失，保证人民生命财产安全[4]。

7.结语

综上所述，对高层建筑给水排水设计的探析与研究具有重要的现实意义。本文结合高层建筑给水排水工程的设计特点，对高层建筑水源管道、地下贮水池设置要点提出有效建议，对屋顶水箱的设置、火灾初期的消防管网超压问题以及高层商住楼公共走道部分自动喷水灭火系统的设置进行了简单介绍，有助与高层建筑的给水排水设计更加符合居民的生活需求，同时，高层建筑的给水供水系统与建筑物的消防安全有密切关系，在设计的时候，必须综合考虑灭火消防需求，以保证人民群众的生命财产安全。

【参考文献】

[1]胡月莲.高层建筑给水排水设计初探[J].科技咨询导报，2007，(12):193-194.

[2]李昌军.高层建筑给水排水设计规划[J].科技创新导报，2008，(35):85.

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关键词：高层建筑、给水排水、设计

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

随着人们生活水平的不断提高，人们对居住环境、条件的要求越来越高，对居住建筑内一些设施的布置、材料的选用、噪声的污染、节能环保等的要求也越来越高，因此在设计工作中，就给水排水方面存在的问题应给予重视。

1、高层建筑给水设计

高层建筑给水系统的供水形式可概括为三种基本类型：高位水箱给水系统、气压罐给水系统、无水箱（变频泵）给水系统，每一种供水方式都有各自的特点和适用条件。

1.1给水管道减压降噪

住宅中双卫设置也随之增多，且厨卫距离较远，管段较长，建议分户水管采用DN25，避免用水时末端产生噪音，防止外网压力过高时，水流过快引起管道接近共振而产生的颜动和噪音。

1.2给水管材的选择

目前，塑料给水管的应用能够很好解决镀锌钢管易锈蚀，使用寿命短，生活用水不能满足水质卫生标准等问题。主要产品有：硬聚氯乙烯、改性聚丙烯和钢塑复合管等。塑料给水管与金属管道相比，具有重量轻，耐压强度好，输送液体阻力小，耐化学腐蚀性能强，安装方便，省钢节能，使用寿命长等优点。因此生活给水管应选用塑料给水管。

1.3给水管道敷设

给水管道敷设包括给水立管及给水支管敷设。给水立管敷设可以设置在厨房或卫生间墙角处，在以往的住宅设计中较多采用这种方式，管线布置灵活，施工方便，但影响美观；设置在建筑物外墙上，在厨房、卫生间处接入支管进入室内；设置在管道井内，给水立管与排水立管同井布置，在检修阀门处设检修门。

1.4水表的设置

水表应集中放置于水表井内，分户水表应整齐靠墙面敷设，以实现分户支管短，节约管材，管道水头损失也较小。水表设于楼梯休息平台处，给水立管设于平台墙角处，每户设一水表，将水表设于楼梯间中，以实现管道水头损失较小，节省建筑面积。

2、高层建筑排水系统

2.1排水系统的布置

排水系统管道布置与敷设应注意以下问题：

（1）不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制，排水体制根据技术和经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济与技术的比较。

（2）排水管道布置要以最短的距离排出室外，尽量不越变形缝，这样，利于安全和建筑物的使用及维修。

(3)排水管道敷设时管道之间、管道与墙要有一定的间距，管道穿墙、楼板、基础要预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个弯头或弯曲半径不小于2倍管径的弯头。

2.2雨水系统的设计

屋面雨水排除按重现期位一年设计，因此在遭遇过设计强度的暴雨时，屋面雨水在雨水管内满流而成为压力流系统，而阳台雨水为重力流系统。因此若将屋面雨水与阳台雨水混合排除，则在雨水管满流时会引起阳台反水。雨水管内形成压力流的几率很低，但未防止底层阳台反水，设计中将拐弯后的雨水管放大一号即可。

2.3污水系统的设计

（1）高层建筑的塔楼污水、雨水排除

塔楼污水、雨水立管在管道技术夹层或裙房吊顶内汇合不宜过于集中。这种方法的弊端在于：一旦总管损坏而需要检修时，影响面较大，排水系统的可靠性降低。因此污水、雨水的排除不宜过于集中。

（2）在不设计技术夹层的建筑中结构转换层对排水的影响

由于结构转换层梁的高度及宽度一般均大于标准层，卫生洁具的布置及污水管的布置都可能受到转换层梁的影响。如果洁具的布置与标准层相同，则洁具的排水管可能与转换层梁发生冲突。由于标准层下来至污水管也有可能在转换层遇到较宽的梁面需要拐弯，因此对于单立管排水系统，位于转换层的洁具排水需要单独排出。

3、实例分析

3.1项目概况

某写字楼楼项目，高24层，根据实际情况及兴建单位的要求，室内设有完善的给水排水卫生设备，要求给水安全可靠。

3.2系统设计

（1）给水系统设计

市政外网可提供的常年资用水头为0.26MPa，远不能满足建筑内部用水要求，故考虑二次加压。经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区减压给水方式，由水泵统一加压，下区供水利用减压阀减压，水泵的转速随着用水量的变化而自动调节。在给水系统分区中，由于本建筑所选用卫生器具给水配件处的最大静水压力为300―500KPa，故供水分3区，1―5层为一区6―15层为二区，16―24层为三区。一区由室外市政给水管网 直接供水，给水管网采用下行上给式。二区及三区采用变频泵分区加压供水方式，下行上给。在给水管网的布置与安装上，采用暗装敷设，室内管材均采用PP―R塑料给水管，采用承插式接口，热熔连接；室外采用离心球墨铸铁给水管，采用承插式接口，弹性橡胶圈连接。泵房内供水高区贮水池采用成品拼装式不锈钢水箱。

（2）排水系统设计

生活排水采用粪便污水与洗涤废水合流排除，污水通过管道靠重力排至室外污水管，然后排至市政污水管网。

住宅卫生间排水管道设有专用通气立管，一层排水支管与专用通气立管底步连接，厨房及会所卫生间排水管道采用单立管伸顶通气，一层排水支管与排水横干管直接连接，连接点距立管底部水平距离大于3 m。

消防电梯井坑排水，车库集水坑排水均采用潜污泵提升排至室外雨水管网。潜水排污泵的启闭由集水坑的水位控制器控制，当集水坑集水水位达到启泵水位时，一台潜水泵启动排水，当水位达到报警水位时，两台潜水泵并联工作并报警至管理中心，当水位降至停泵水位时停泵，两台水泵互为备用，轮换启动并可手动启泵。

（3）自动喷水灭火系统

同消火栓系统一样竖向分为两个区，均采用湿式灭火系统。系统设3组湿式报警阀，报警阀后管网 为枝状网，每层每个防火分区均设水流指示器。每区管网均接水泵接合器2组。高低区分别设自动喷水加压泵各2台，互为备用；气压罐1个；增压泵2台，互为备用；系统由离心泵―贮水池―自动喷洒泵―屋顶水箱―气压罐联合加压供水。自动喷洒喷头均采用闭式玻璃球喷头。地下车库及其它不吊顶区域采用直立型喷头，其余均采用吊顶式喷头；除厨房采用感应温度93度喷头，其余区域采用感应温度68度喷头。

最终，该设计方案满足了该综合楼的使用要求，并达到了良好的使用效果。

结语

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关键词：高层建筑；给水设计；排水设计；注意问题

引言：高层建筑有别于多层建筑，具有层数多、高度大、功能复杂、用水要求高、排水量大等特点。由于楼层高度的增加及建筑物功能的复杂化，高层建筑的给排水工程需要面临新的问题和更高的要求，因此，对建筑给水排水工程的设计提出了新的要求。探讨和研究高层建筑给排水工程设计具有重要的现实意义。

一、高层建筑给水排水工程的特点

1、高层建筑的居住人数多，给水排水设备需提供的水量自然就大。稍有不慎，会发生管道堵塞或停水事故，后果不堪设想，势必影响的范围极大。所以，高层建筑的给排水工程必须采取必要的措施，保证安全供水和通畅排水。

2、高层建筑的给排水量非常巨大，给排水管道很长。为了减缓管道中的压力波动，增强系统的给水排水性能，排水管道最好采用机械强度较高的材料，并选用柔性接头，采取专用通气管排水系统或新型单立管道也非常有效。

3、静水压力大是高层建筑给水系统、热水系统和消防系统的特点。正因为静水压力大，如果不分区，不仅使用不便，震动噪音大，设备能耗高，浪费水资源，还容易导致给水系统的管道及配件因此被破坏。从这个特点出发，给水系统必须进行科学、合理的竖向分区，目的在于合理有效地降低静水压力，确保系统运行的安全可靠。

4、高层建筑消防系统的安全可靠性要求比多层建筑的更严格，是高层建筑给水系统的又一个特点。这是因为高层建筑通常是多功能、综合性建筑，所以可引发火灾的因素比较多。高层建筑一旦出现火情，火势的蔓延速度相当快，火灾的危险性大，扑救的难度高。另外，我国目前各地区的消防设备能力水平不一，导致高层建筑在发生火灾时扑救的难度比较大。基于这些因素，在高层建筑的消防给水系统设置上必须立足于自救。

二、高层建筑给水系统设计

1、明确高层建筑给水方式。高层建筑常用的就有高位水箱、气压罐和变频泵无水箱三个给水设备，正确选择高层建筑的供水方式，采用最科学合理的供水设备，选用技术先进、供水安全以及经济合理的供水设备，是高层建筑正常供水的核心关键，选择合理的给水方式，使用合适的给水设备，对高层建筑的影响作用非常大。

2、选用合适的给水管道。传统的给水管道通常是热镀锌钢管，但是这种钢管重量大、非常容易生锈，影响水的质量，无法满足人们对生活用水的要求。目前，重量轻、经济实惠、液体流动性好、耐压度强、安装方便、耐腐蚀性强以及使用的寿命相对较长的塑料水管被广泛应用。给水管材的选择，要考虑质量、重量、经济、使用的环境、承受压力的程度、承受的最高温度以及安装的方式等，要综合技术和经济的实际情况后进行给水管道的选择。

3、合理布置给水管道。给水管道的布置，要满足高层建筑里的用户的生活用水的要求，选择合适的管道长度和管道的内径，尽量降低成本。但是现在我们国家还不是特别重视高层建筑的管道布置，最大的原因也许是高层建筑的管道比较短，管道内径有相对较小，投入的资金比例也相对较少，而且收到的经济效益不是非常的明显。由于高层建筑的快速发展，建筑的内部设施越来越完善，对管道的种类和数量的要求也随之增多，又因为高层建筑层数多、高度大、振源多的特殊性质，对管道的性能和质量等方面的要求很严格，所以要加大对高层建筑管道设备的资金投入。

三、高层建筑排水系统设计

1、排水管道的布置。建筑物内排水管布置应符合下列要求：

（1）自卫生器具至排水管的距离应最短，管道转弯应最少，排水出户管应以最短距离排至室外。

（2）立管宜设在排水量最大、靠近最脏、杂质最多的排水点处，立管尽量不转弯。

（3）排水管不得穿越伸缩缝、变形缝、沉降缝、烟道和风道等。

（4）有利于安全和建筑物的使用、维修及清通。

2、排水管道的铺设。建筑物内排水管铺设应符合下列要求：

（1）管道之间、管道与墙之间要有一定的间距，管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞。

（2）排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径小于4倍管径的90°弯头。

3通气管系。高层建筑层数多、高度大，卫生器具多，排水量大，且排水立管联接的横支管多，多根管同时排水，由于水舌的影响和横干管起端产生强烈冲击流使水跃高度增加，会引起管道中较大的压力波动，导致水封破坏，室内环境污染。为防止水封破坏，保证室内环境质量，高层建筑必须对排水系统中气压变化幅度予以控制，通气管系即起着这种控制平衡作用。因此，高层建筑通气系统的好坏，对排水管系排水能力的充分发挥和保护系统的水封不被破坏起着极为重要的作用。 高层建筑排水系统采用的通气方式通常有三种：即，专用通气、环形通气和卫生器具通气。三种通气方式，各由不同功能的通气管组成：

（1）专用通气管系由专用通气管、伸顶通气管和结合通气管组成。

（2）环形通气管系有两种形式：一种由环形通气管、主通气管、伸顶通气管和结合通气管组成；另一种由环形通气管、副通气管和伸顶通气管组成。

（3）器具通气管系统由器具通气管、主通气管、伸顶通气管和结合通气管组成。

四、高层住宅在建筑给排水设计中需要关注的问题

高层建筑给排水设计重点应该放在户内设计上，以下几点应该着重考虑：

1、铺设给排水管道的位置和怎样铺设的问题。我们的设计研究人员现在应当提倡本层的管道铺设在本层的铺设原则。

2、水表的设置问题。如果水表设置在户内，不但抄表员的工作量会很大，而且会使住宅的安全性大大降低。因此，高层建筑的分户水表适宜设在户外而不是户内。

3、地漏的设置与洗衣机机位的预留，地漏和存水弯两者的配合问题在规范上并没有具体规定，但这确实会影响用户在使用时的性能表现。

4、空调冷凝水的排放，空调正逐渐地进入了千家万户，但是如果空调的冷凝水总是无组织排放会严重污染高层建筑物的外墙，会严重影响建筑物的外表美观。建筑在进行给排水设计的同时也应该考虑空调冷凝水的有序排放。

5、热水管道的铺设问题，在目前的情况下，住宅小区集中供应热水的情况较少，大多数都是住户入住后自己安装热水器以提供洗浴和生活热水。为此，我们的建筑设计人员应该在整个布局上多加以考虑。

6、节能方面的问题：高层建筑由于其自身的限制，给水系统带来的能耗非常大，并且在这其中用于将生活用水从地面输送到高层而消耗的能量占了非常大的比例，这也使得建筑给排水工程中的节能、节水的问题不容忽视。

五、结束语

作为新时期背景下的高层建筑给排水设计人员，必须紧密结合时展的需要，加强自身的学习，致力于自身专业技术水平的提升，切实掌握高层建筑给排水高层的特点，做好给排水的设计和节能设计工作，以最大化地确保其设计的有效性，从而在在节能降耗的同时为广大人民群众构建温馨和谐的工作和生活环境，最终实现我国高层建筑设计事业蓬勃发展。

参考文献

[1] 杨建青，刘义；高层建筑给排水工程设计[J]；山西建筑；2010（24），192-193.

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关键词：高层建筑；给排水工程；工程设计

中图分类号：TU97文献标识码： A

社会和经济的快速发展使得我国的高层建筑的改进和完善得以促进，质量的提高、高度的跨越、设备的完善、功能的齐全以及技术的先进发展，都是当下大都市中现代化的一种标志。随着建筑高度的增加，使用的客户增多，建筑给排水的工程技术提升也成为了外界十分关注的话题之一，我们必须要采取先进的设计和材料来面对现代社会发展带来的挑战。

1.高层建筑给水排水工程的特点

高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑因其自身的建筑样式，超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，具有以下几个特点：

1.1高层建筑给水排水设备的使用人数较多，瞬时的给水量和排水流量较高。因此，必须妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅、维护管理方便。

1.2高层建筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及配件兔受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分送，架设减压设备以及中间和屋顶承箱，使系统运行完好。

1.3高层建筑功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应立足自救，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。

1.4高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。

2.高层建筑给水系统设计

高层建筑给水系统的确定，主要取决于建筑的性质和建筑内部的设施水平。高层建筑的给水方式主要分以下几种：

2.1气压罐给水

气压罐给水系统中需要利用到气压罐和离心水泵两种设备，整个过程就是利用气压罐内的空气压缩性来贮存并调节水量的高度，而再结合水泵机组的软启动和循序启动来实现建筑给水。该给水方式中不需要安设水箱或者水塔，使得建筑物的荷载和基建投资有所节省，密封式的罐装储水又可以避免水资源遭到污染。该给水方式中，缺陷就是容水量较小，给水压力不够稳定，给水的可靠性不能够得以满足，水泵启动的频繁使用，也缩短了其使用寿命，进而使得维护设备的经费会有所增加。

2.2减压分区给水

顾名思义，所谓减压分区给水就是利用减压阀或减压水箱来进行解减压。水直接通过水泵注入最高处的水箱，然后按照楼层顺序依次向下面的水箱供水，又或者是在上下区间装置减压阀来替代水箱，进而起到减压的作用。相比较于其他给水方式来说，气压罐给水的设备和管道设计都较为简单，安装成本低并且方便维修管理。然而因为下去的供水需要较大的压力供应，因此在能源消耗方面水泵的耗费会更大一点。

2.3变频泵无水箱给水

在这种给水方式中，水压和流量都是可以自行控制的，因此在节能方面的效果十分显著，电机转速的运行还可以随着用水量的变化而做出调整，运行可靠性得到保障的同时也延长了设备的使用寿命。然而变频器的市场价格较为高昂，而设备的运行方面对工作环境的要求也十分严格，容易受到外界的干扰而影响运行效果，因此，费用消耗大是其最大的缺陷。

2.4高位水箱给水

与减压分区给水方式较为相似的是，高位水箱给水中所需要的设备也有水箱和水泵，水箱中所储存的水在泵房离心泵的作用下进行供给，高位水箱则是用来储存并调节区域水量和水压稳定。高位水箱给水方式中，水箱的存水量较大，水泵的启动方面也没有那么频繁，所以在供水保障方面比较可靠，运行费用也不像其他给水方式那么高。但是高位水箱给水方式中，水资源比较容易受到污染，并且水箱的安装设定也会占用一部分的建筑面积使得建筑的结构变得复杂化。

上述四类给水方式是我国当前较为常见的，每一种给水方式都存在一定的优缺点，高层建筑在设计给水方式时，应该结合建筑物的实际状况和地理环境，将一系列所涉及到的设计因素进行全面分析后，再制定出适宜的设计方案，有必要时可将这几种给水方式进行组合，一切都以适宜建筑给水系统运行为宗旨。

3.高层建筑排水系统设计

排水系统主要排除粪便污水、生活废水和雨水。高层建筑标准较高的旅馆等还有冷却水及特殊排水。

3.1排水管道的布置

建筑物内排水管布置应符合下列要求：1）自卫生器具至排水管的距离应最短，管道转弯应最少，排水出户管应以最短距离排至室外。2）立管宜设在排水量最大、靠近最脏、杂质最多的排水点处。立管尽量不转弯。3）排水管不得穿越伸缩缝、变形缝、沉降缝、烟道和风道等。4）有利于安全和建筑物的使用、维修及清通。

3.2排水管道的敷设

建筑物内排水管敷设应符合下列要求：1）管道之间、管道与墙之间要有一定的间距，管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞。2）排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径小于4倍管径的90°弯头。

3.3通气管系

高层建筑层数多、高度大，卫生器具多，排水量大，且排水立管联接的横支管多，多根管同时排水，由于水舌的影响和横干管起端产生强烈冲击流使水跃高度增加，会引起管道中较大的压力波动，导致水封破坏，室内环境污染。为防止水封破坏，保证室内环境质量，高层建筑必须对排水系统中气压变化幅度予以控制，通气管系即起着这种控制平衡作用。因此，高层建筑通气系统的好坏，对排水管系排水能力的充分发挥和保护系统的水封不被破坏起着极为重要的作用。

当前高层建筑排水系统采用的通气方式通常有三种：即，专用通气、环形通气和卫生器具通气。三种通气方式，各由不同功能的通气管组成：1）专用通气管系由专用通气管、伸顶通气管和结合通气管组成。2）环形通气管系有两种形式：一种由环形通气管、主通气管、伸顶通气管和结合通气管组成；另一种由环形通气管、副通气管和伸顶通气管组成。3）器具通气管系统由器具通气管、主通气管、伸顶通气管和结合通气管组成。

4.高层建筑给水排水的发展趋势

高层建筑给水排水设备的完善程度，必须考虑今后的发展和要求。目前高层建筑给水排水技术有待解决的问题主要有以下几个方面：1）采用完善、舒适、便于维护管理、集中控制以及自动化的给水排水系统和设备。2）注意采用节水、节能的给水排水系统方式和设计方法，研制此类设备及附件。3）新型减压、稳压设备的研制与应用。4）安全、可靠、经济、实用、运行管理方便的供水技术与方式的研究与推广应用。5）发展体型小、质量轻‘能耗低、效率高、无噪音的整体式设备。6）提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施。7）低成本、高效能的新型管道材料开发与应用。8）高层建筑消防技术与自动控制技术。

5.结束语

综上所述，随着我国社会和经济的不断发展，高层建筑已经成为了地方建筑的首选类型，而对高层建筑进行给排水设计的过程中，应该充分考虑到由于建筑高度而带来的给水、排水等问题，继而保证整体建筑的正常运行。本文结合自身的工作实践经验，针对高层建筑的给排水设计问题提出了自己看法和思考。

参考文献：

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关键词：高层建筑 给水排水 优化设计

中图分类号：TL353+.2文献标识码： A 文章编号：

在经济快速发展的今天，高层建筑的高度和层数也随着科学水平不断的提高而增加。目前，高层建筑正向着层数更多、功能更齐全、设备更完善、技术更先进的方向发展。那么，给水排水系统就是建筑工程的灵魂，为了让其变得更加鲜活，对给水排水设计的要求也越来越高。

一 高层建筑给水排水工程系统优化思路

1业主利益为先导

一个工程项目，最终是为特定对象设计和服务的。作为建筑给水排水的设计人员，我们服务于甲方，服务于业主，我们有责任和义务为他们提供优良的服务。在进行总体设计构思之前，我们都必须与甲方及业主之间进行相应地沟通，对他们的要求和意图有一个明晰的了解，对建设规模、可持续发展等方面着手，从而充分地了解整个项目的概况。以便按照他们合理的愿望和要求来决定我们的取舍，在技术要求和服务上都尽量满足客户的需求。在开展一个项目的设计过程中，设身处地为甲方着想，认真地听取其要求和反馈意见是一个设计人员必须秉承的一个工作思想，时刻铭记将业主的利益放在首位，培养良好的工作意识和服务意识。

2兼顾社会效益

项目社会效益是以国家各项社会政策为基础，在项目实现后对国家和社会发展所作贡献和产生的影响。通常，对一个项目社会效益的评估主要包括其对社会环境、自然资源、自然与生态环境、社会经济影响指标，以及其与社会互相的适应性等领域。对于一个或一些建筑物而言，其社会效益就是能够带动一个区域的经济发展，主要体现在其对环保、资源配置与利用、对美化城市和凸显城市特色等方面的贡献。而对大多数建筑项目来说，节能设计是为能为社会提供更大的社会效益。

二 给水排水系统优化设计的特点

针对新的项目和问题，在完成设计的基础上，尽量做到目前技术水平条件下方案的最合理，即为优化设计。给水排水工程的最优化设计，就是运用系统分析原理和最优化技术设计出效率高、能耗低、费用少、可靠性适当的给排水系统。优化设计具有下列优点：①通过寻找满意的参数与结构，使整体效能最佳，达到提高系统的效率、降低成本的目的；②通过模拟系统过程，优化系统参数与结构，提高系统运行的可靠性和稳定性；③实现了系统的自动化运行及管理；④促进新的优良系统的形成，为优良工程设计提供有力的手段，同时降低对设计人员限制，吸引更多的人才。

三 高层建筑给水排水设计优化

1常见的给水排水方式

1) 气压罐给水方式

气压罐给水的给水方式，在结构上通常依靠离心水泵和气压罐。气压罐起到了蓄能的作用，当系统水压大于容器内空气压力时，系统水就挤入罐体内存储起来。当系统水压力较小时，罐内的水则会在压力作用下被送到一定的垂直几何高度，补回系统，水泵机组的工作方式就是通过循环启动和软启动从而实现无塔供水。这种压力给水方式无需水箱与水塔等设备，能自动控制，罐内水不易受污染，方便统一管理，而且它的载荷小，适用地域广泛。但它具有的供水压力周期性波动，储水量有限，需频繁启动水泵等缺点。

2) 减压分区给水方式

减压分区给水是分区供水方式的一种，利用减压阀或各区的减压水箱的减压达到减压的目的设备在运行过程中，水泵将水直接送入顶层的水箱，各区分别设置水箱和减压阀，由上区的水箱向下区的水箱供水。此过程中，水箱间可自行减压或依靠减压阀达到减压目的。各区不再设置水箱，提高了建筑面积的利用率，而且减压阀设备和管道系统价格低，安装方便，使其供水可靠，节约了投资与维护成本。但下区供水压力小损失较大，水泵能源消耗较大。在实际的使用情况下可通过一些可调式的减压阀来调节。

3) 变频泵无水箱给水方式。

变频泵无水箱给水是将单片机、变频技术和水泵机组相结合的技术，通过改变供电频率来改变电机的转速，从而达到调节水压与流量的目的。变频调速供水的优点是电机运行速度的可调性，可以根据不同地区用水量不同来调整，这样既能减少设备的损耗，也更加节能环保；同时，设备的占地面积小，由于不设高位水箱，减少了建筑负荷，避免了二次污染。

由于变频泵的水压和流量可调 ,可取消高位水箱。该方式的主要优点:a.节能;b.在保持设定压力的前提下 ,根据用水量的变化情况随时调整电机的转速运行 ,既可延长设备使用寿命 ,又能保证运行的可靠性;c. 调速全自动化 ,使用方便; d. 结构紧凑 ,占地省 ,安装方便 ,便于集中管理等。变频调速水泵的缺点:a.变频器价格贵 ,整机费用比其他给水设备昂贵; b.变频器对工作环境条件(包括温度、湿度、灰尘等)要求较高;c.变频器易受外界电池干扰 ,影响机组正常运行。

2给水排水设计优化

1)给水管网的优化方法

给水管网优化的目标，是通过设计规范要求、流速和管径的不等式约束条件，来达到管段流量和节点水压的费用函数的最优。目前，国内外学者对配水管网的优化方法进行了大量的分析研究，其优化方法主要分为确定性优化法和随机优化法，前者包含了一些传统的枚举法、线性规划法和非线性规划法等。而随机优化法则是近几年才发展起来的，主要有遗传算法和模拟退火算法等。

高层建筑的给排水系统设计的给水系统，是通过蓄水池水泵水箱减压阀用水点的方式进行供应。此为高层建筑供水较为节能、节地、又方便管理的方案。其不仅能解决市政基础设施跟不上高层建筑发展速度所带来的弊端，防止对市政的给水管网产生冲击；而且能满足《高层民用建筑设计防火规范》当中对于消防的前期贮水量要求。同时多幢建筑可合用蓄水池，并将水池设在地下车库。具有灵活、高效、方便管理及有利销售的优点。且水箱供水是解决高层建筑的给水系统节能的问题的一项有效途径。

当没有自闭阀给水系统时，在给水管顶部设置一些自闭阀门，虽能达到水流控制的目的，但是对气流的控制却不能达到很好的效果。这样在系统断水时，就会产生大量的空气聚集在给水管内，当系统重新供水时，给水管内的气流就会被水流排挤到给水管的顶部，从而形成一个被压缩了的空气聚集区。此时如果人为地打开自闭阀门的开关时，给水管内的气流由于具有较强的压力，就会瞬间随着水流喷射出来，最终可能导致人员伤亡或者损坏设备的严重后果。因此，在日常的设计中应该增加一些个体建筑的户外阀门的控制设置，同时，还应该在设计中添加一些立管底部的给水阀门，在必要的时侯底层人员可以通过直接将给水的总阀关闭，以减少污染物的排放量，这样这些问题就会在一定程度上得到较大的缓解

传统的消防给水方式：水箱水泵联合供水，即使在市政停水的状况下，水箱里的储水有能够维持人们在几个小时内的正常生活所需。但是该方式的缺点就是，水箱造成了水的二次污染。我认为可以在传统给水方式的基础上增加消毒设施即可解决此问题：既在水泵出水管上安装紫外线消毒器，高效杀毒灭菌，又能安全、可靠地提供生活用水水质、水量、水压。生活污水和雨水分流排放，而收集的污废水，单独处理后再排放。在实际铺设的管道过程中，通常将设备房建设在不规则的地段，以及地下室不规则，不影响地下室使用功能之处，以以保证地下车库设施以及使用功能。在方案设计时，各管道之间以及管道与墙体之间都要相隔一定的规范要求距离。为了平衡管内气压，还需要设置通气管使排水系统与大气相通。

2)排水管网的优化方法

排水管网的优化设计，目前主要有直接优化法和间接优化法（又叫解析优化法）。直接优化方法就是依据管道各项性能指标的变化，来选择各项实施方案和可调参数，通过计算和比较得到最优解，主要有电子表格法和两相优化法。现在排水管网优化设计主要体现在后者，既在最优化数学模型基础上，先进行最优化理论计算从而求出最优解。这其中主要就是选择不同的计算方法，任何计算方法，都是以设计规范要求、管径、流速、坡度以及充满度之间的水力关系为基础考虑因素。

虽然理论计算和设计比较简单，但在实际施工过程当中，由于管径的尺寸不是能够任意变化和选择的，而且还要考虑与建筑设施中其他管线的铺设路劲之间的冲突，对于高层建筑而言，这些都不是能够根据实际情况做到很好的改变的。所以高层建筑在施工前，必须考虑到管道最大充满度与管径的关系、流速及其变化与管道的关系，各管线的内径、管卡及相应的配件尺寸，严格地设计出给排水管道及其他管道路线的间距，尽量建立最优化的模型。

小结

随着建筑业的高速发展，以及研究者们的不懈努力，高层建筑对给水排水的技术要求也随之而越来越高。目前，我国已在高层建筑的给水排水领域上取得了非常可观的成绩，以后的发展过程中应该更加注重实用性、可行性、安全性以及其有机结合，为打造世界一流的工程提供可靠的技术支撑和质量保障。

参考文献

[1]石鑫留，高层建筑给水排水工程设计研究［J］，山西建筑，2011，12

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关键词：高层建筑；给排水设计；节能

1.引言

当下，城市化水平的快速提高与水资源短缺、电力供应短缺以及原材料短缺的矛盾日益显现。特别是在排水管堵塞和半堵塞的情况下，使房内的高档装修和贮放的物品浸水，造成经济损失，容易发生纠纷，情节严重。因此，做好建筑给排水设计显得颇为重要！

2.高层建筑给排水工程的普遍特点

（1）高层建筑给排水设备的使用人数较多，水量也较大。如果发生停水或是管道堵塞等事故，则影响人群较多，范围较大。因此，高层建筑必须采用有效的措施，以保证供水安全和排水通畅，经济合理以及维护管理方便。（2）高层建筑中给排水系统中静水压力较大。如果只有一个供水区，不光是会影响使用，而且也容易损坏管道和配件。因此，可以对给排水系统进行合理的竖向分区，从而降低静水压力，使系统做到安全运行。（3）高层建筑的各种动力设备繁多，管道较长，比较容易产生振动和噪音。因此在给排水设计中，应该考虑到管道的防震、防噪、防管道的变位或是伸缩等措施。（4）高层建筑的功能复杂，引发火灾的因素也比较多，一旦失火，火势蔓延迅速，并且在人员的疏散和扑救方面都存着一定的困难。要提高高层建筑的消防系统的安全可靠性，必须设立安全可靠的室内消防给水系统。（5）高层建筑的给排水量大，管道长，管道中存在着较大的压力波动。为了使管道的压力稳定，提高系统的给排水能力，采用新型的单立管道系统或是设置通气管系统是很有必要的。此外，排水管道的材料最好采用机械强度较高的，并用柔性接口。

3、无锡红豆国际广场排水设计的概述

无锡红豆国际广场排水设计上：6层以下采用机制式铸铁排水管加专用通气立管。8-22层办公及24-46层酒店式公寓采用了单立管同层排水系统，管材为HDPE管，同传统的隔层排水该系统具有的优点是：（1）能够满足上下楼层不同户型排水的需求，从而达到房间功能的任意分隔，满足用户要求。传统的排水方式一般排水点如卫生间、厨房间的排水上下楼层必须在同一位置，户型也须相同，否则上层的排水管可能要在本层的卧室、客厅或餐厅穿过，而这些都是规范和用户不允许的。但同层排水可以解决上述问题，因为该系统的敷管不在下层走而是在本层走。（2）后期的使用和维护不影响下一楼层的用户。传统的排水系统由于用户使用不当造成管道赌赛或质量问题，而检修时要到下层用户内检修，若是漏水受损失的也是下一层的住户，且不能及时处理，容易造成纠纷。C、噪音低。D、节约管材，节能环保。

4.无锡红豆国际广场的给水方式

该高层建筑的给水秉承给水安全可靠、技术先进、经济合理的原则，该高层建筑给水主要有四种方式：

4.1减压分区给水

即是一种利用减压水箱或是减压阀进行减压。水泵直接将水注入最上区的水箱，然后依次向下区的水箱供水，或是在上下区间装置减压阀代替水箱起到减压的作用，用这种方式给水，设备和管道都比较简单，成本较低，方便维修管理，但是下区供水面临较大的压力，水泵也会消耗较多的能源。

4.2气压罐给水方式

这种方式需要离心水泵和气压罐两种设备。利用气压罐内的空气的压缩性来存储和调节水量的高度，并且使用水泵机组的循序启动和软启动，实现供水。气压罐供水不需要建设水塔和水箱，减少了建筑物的荷载和基建的投资，而且密封的罐内可以避免水质的污染，但是气压罐的容水量是有限的，并且会经常出现供水压力不稳定的现象，供水的可靠性无法保障，水泵的启用频繁，大大缩短了使用的寿命，设备支出费用会有所增加。

4.3高位水箱供水方式

这种方式所需的设备包括水泵和水箱。水箱内的水在泵房内离心泵的作用供给，高位水箱则用来存储和调节本区的水量及稳压。使用高位水箱供水方式，水箱里可以储存一定量的水，并且水泵的启动次数也相对较少，可以保障供水的安全可靠，同时所支出的设备费和运营费也比较低。但是，使用这种方式，首先，水箱内的水容易受到污染；其次水箱的设置会占用一定的建筑面积和增加建筑结构的复杂性。

4.4变频泵无水箱给水方式

这种方式的水压和流量是可以调节的，从而达到一种节能的效果，并且可以随着用水量的变化随时调整点机的转速运行，保证了运行的可靠性并且延长了设备的使用寿命。适用于用水量小、水泵扬程不大、水泵功率不大的场所。但是由于变频器的价格比较贵，所以设备所需的费用较大，并且变频器对工作环境也有一定的要求，容容易受到外界的干扰，特别是有的施工单位在施工时，有些配套的部件如压力、压差传感器等安装的位置不对或没有按厂家技术要求安装，影响整个系统的正常运行。

总而言之，每一种给水方式都各有利弊。给水方式的设计，应该结合实际的情况和地方特点，做到具体分体具体分析，也可以将几种供水方式相互结合使用。

无锡红豆国际广场给水系统采用二层及以下利用市政管网压力直接供水，减少了动力，达到节能要求。3-6层商业及8-22层写字楼为变频水泵直接供水，24-46层为高位水箱分区供水，中间设备层设置转换水箱和水泵。

5.无锡红豆国际广场的排水设计

5.1排水系统的分流制

污废水是采用合流制还是分流制主要是由技术和经济两大因素决定的。该高层建筑中，生活污、废与雨水是分流排放的。

5.2排水管道布置

需排出的污水尽量通过最短的排水管道排出室外，并且排水管道尽量的不要经过变形缝。这样有利于排水管道的安全使用以及维修清理。

5.3排水管道的铺设

管道与墙之间、管道之间需要留有一定的间距；如果管道要穿越楼板、穿越墙壁或是楼基怎要预留洞孔。排水立管与排水管端相连的部分应该采用两个45°的弯头或是弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。

5.4通气管道系统设置

建筑内排水管道系统要设置专用的通气立管与大气相通，达到释放排水管系中正压和补充空气减少负压的作用。保证排水管内空气的流通，减少排水管道内的有害气体。排水管道一般有伸顶通气管、专用通气管、主通气管、副通气管、器具通气管和结合通气管等几种通气的方式。

5.5严格的水力计算

控制排水立管的水流量不超过规定的最大流量值并且为了降低水流的下降速度，可以在排水立管中采取一些消能措施，从而避免水流的冲击对管系所造成的破坏。在实际的建筑操作中，通常自顶层起，每隔6层就会设置一套消能的装置。

6.高层建筑给排水中的节能设计

6.1建立中水利用系统

高层建筑使用后的某些生活排水、冷却水和雨水等，经过再处理后可以达到一定的水质指标，满足某些使用要求，成为可以进行有益使用的中水。在那些高层建筑比较集中的区域，生活废水具有水量较大，使用时间比较集中，水质和处理效果也相对的较理想，为中水系统的建立提供了水源。

6.2利用变频水泵

变频水泵有着显著的节能效果，调速方式方便、调速的范围较广、保护功能完善、以及安全可靠的运行。传统的高层建筑通常采用水箱和水泵结合的方式，水泵将水提供给高位水箱，再向下供水。为了防止水压过大，还需安装减压装置，造成大量的电能消耗。而采用变频水泵，则不需要水箱水罐等装置，节约了成本。而且采用调节速度的方式来调节流量，避免了电机的频繁启动，减少了电力资源的浪费。目前，变频水泵的技术已经日臻成熟，大量推广变频水泵在高层建筑给排水系统中的使用，在节能中意义重大。大力推广和使用节水设备。一套节水性能较好的设备，能对节约水资源产生非常重大的作用。例如阀门的质量与类型直接关系着用水质量，我们应该选择能节水的阀门。在水压等客观条件相同的情况下，节水龙头比普通的龙头节水30%到50%，所以在高层建筑中，在水压超标的地方使用节水龙头，可以减少浪费。

7.结束语

高层住宅的给排水工程设计一直都是一个非常关键的技术。给排水设计的好坏不但直接影响到整个给排水以后施工的质量，而且影响到住宅整体的质量和安全，所以为了消费者能更好的享受自己的小康住房，建造者一定要严把给排水质量关，以防事后纠纷。

参考文献

[1]建筑给水排水设计规范GB50015-2003，2009.

[2]魏凯.高层建筑中给排水节水技术研究[J]内蒙古石油化工，2011（6）.

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关键词：高层建筑，给水排水，设计

中图分类号：[TU208.3]高 文献标识码：A 文章编号：

随着我国的经济迅速发展，科学技术更新的日新月异，社会各方面得到了充分的发展，建筑也越建越高。美轮美奂的建筑逐渐成了各大城市的标志，但一些问题也随之产生。高层建筑的振动源多，对于排水的要求很高并且排水量非常大。因此，及时对建筑进行排水便成了当下需要攻克的难题，它对给排水工程的设计、施工方面要求严格，技术也必须及时更新。

建筑给水排水工程主要由给水系统、排水系统、热水系统与消防系统构成，高层建筑的室内排水设备多，管线种类也很多。而我国现行的技术规范在实际施工中充满了随意性和主观性，各种指标纷杂不一。因此想要保证高质量的施工工程，就必须从实际环节诸如理论计算、现场施工、设备选材等方面严格把关。

虽然现在给排水技术渐越来越成熟,但在实际施工过程中还是存在一些问题。比如实际情况中的消防安全技术与自动控制技术的提高，楼层的不断拔高对节水、节能的给水排水设备及附件不断地更新的要求，方便维护管理的经济实用可靠的供水技术与方式的应用推广，低成本但性能高效的新型管道材料的开发应用。就高层建筑而言，15层以下的建筑给水排水工程相对简单一点，15层～30 层的建筑发展迅速，现代化的都市内高层宾馆或商用的写字楼鳞次栉比，其给水排水工程应作重点研究，30层以上的建筑在对其给水排水时技术复杂，需深入研究。

1 高层建筑给水排水特点

高层建筑的潜在火点多，极易引发火灾。火势的蔓延速度快，高层火场不利于消防扑救，给人民的生命财产安全造成极大的威胁。因此高层建筑的安全性能建设要远高于中低层，诸如防火材料的选择及逃生通道的密封性的施工标准都应得到认真的贯彻实施；高层建筑的排水量大，输送的排水管道数量多而长，管中压力大波动性高。采用新型的单立管系统或设置通气管系统可以提高高层建筑的给水排水能力，稳定管道中的压力。在管道材料的选择中，可以选用机械强度大并且是柔性接口的材料; 此外高层建筑的消防系统静水压力大，传统的采用一个区供水的方法很容易破坏管道及配件，如果采用竖向分区，则可降低静水压力保证给水排水系统的顺利运行; 高层建筑的动力设备繁多的状况是较多振动和噪声的污染源，这就要求提高管道防振动和噪声的技术，为居民提高一个良好的安静的居住环境。

2 高层建筑给水排水设计优化

2． 1 常见的给水排水方式

1) 气压罐给水方式。

此方式主要依靠离心水泵和气压罐，气压罐利用容器内空气的可压缩性来存储和调节水量，罐内的水压则被送到一定的垂直几何高度，水泵机组的工作方式是通过循环启动和软启动从而实现无塔供水。这种给水方式不太需要水箱与水塔，易于统一管理，能自动控制，罐内水不易受污染，且它的载荷小，适用于地震带上的高层建筑。但是它的供水压力经常出现周期性的波动，罐内储水量有限，要频繁启动水泵，增加了设备的维护运行费用并且水泵的使用寿命也有所缩短，这方面远不如高位水箱。

2) 高位水箱给水方式。

高位水箱主要依靠水泵和水箱供水，此方式又可分为如下几类: 并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱中的水由离心水泵提供，它设在泵房内。相比气压罐给水方式，高位水箱内的水泵启动次数较少，箱内的储水量比气压罐多，供水稳定连续，因此它的设备费和运营费较低。但是它的水质易受到污染，此外水箱需要一定的占地面积，使得高层建筑的结构更为复杂，投资费用则较高。

3) 减压分区给水方式。

减压分区给水主要依靠减压阀或各区的减压水箱运行以达到减压的目的。在设备运行时，水泵直接将水送入顶层水箱，各区分别设置水箱，各区之间也可设置减压阀，上区水箱向下区供水，此过程水箱之间可自行减压或依靠减压阀减压，各区便不再单独设置水箱，不再像高位水箱给水方式占用建筑面积。它供水可靠，它的机器设备和管道系统简便，节约了投资与维护成本。减压阀的应用有利有弊，比如下区供水压力较小，增加了水泵能源的消耗。在实际情况中可采用一些可调式的减压阀。

4) 变频泵无水箱给水方式。

变频泵无水箱给水可调节水压与流量，是一种将单片机、变频技术和水泵机组结合的一种技术，这种给水方式无需水箱。由于这种方式可以根据各区的用水量动态调整电机的运行速度，大大的延长了设备的使用寿命，同时也环保节能。跟减压分区给水方式一样它同样不占建筑面积，且便于统一管理维护。但是在购置整套设备时变频泵无水箱价格较昂贵，尤其是变频器。变频器还比较脆弱，受外界环境影响较大，对温度、湿度、灰尘的要求十分高。实际施工过程中，应结合实际要求和具体情况来采用相应的供水方式或者几种方式结合的供水方式。

2． 2 给水排水设计优化

在给水系统中，经验告诉我们分建水池并且共用吸水管可以有效地提高地下建筑面积的利用率、降低投资成本。要从根本上解决生活用水的污染问题，可以将生活贮水池与消防贮水池单独设置。此时消防泵排水可直接回到消防贮水池中，利用水池中的储水来消耗能量，节约了水量的开销。与此类似也可将生活污水与雨水分流排放，生产严重的污废水单独收集处理后再排放。在实际施工过程中，为了保证地下室车库的车位，设备房通常位于不规则的地段。

对于铺设的管道，在高层建筑布置排水管道时要保证尽量不变形，以最短的距离将污水从室内排出。在铺设管道时，各管道之间要留有一定距离，管道距墙也同样如此。排水立管与排出管端的连接最好采用两个45° 的弯头或弯曲半径大于4倍管径的90°弯头。此外，排水系统还需设置与大气相通的通气管，以平衡管内气压。一般采取以下几种通气方式: 结合通气管、专用通气管、伸顶通气管、主通气管、副通气立管、结合通气管、专用通气管、环形通气管、器具通气管。

俗话说“设计是施工的灵魂”。在实际施工过程中，由于还要铺设厨具或其他管线，它们的铺设路径往往会有冲突，在多层建筑中施工方会根据实际情况作出合理的调整，而高层建筑则不可。高层建筑在施工之前就必须严格设计好给排水管道及其他管道路线的间距，必须考虑到各管线的内径、外径、管卡及配件的尺寸，容不得偏差，因为“牵一发而动全身”。

对于厨具的摆设也需提早确定，否则施工过程中再来凿洞将会影响到工程进度甚至是钢筋结构。在厨房，洗脸盆及淋浴器所有这些水嘴均采用充气式水嘴可以既节水又不减小水柱直径，真空节水技术的使用是用空气代替大部分水，依靠真空负压产生的高速汽水混和物，快速将洁具内的污水、污物冲吸干净，达到节水、排污的效果，采用充气式水嘴平均可节水40%。因此，提倡使用节水型的卫生洁具以及充气式水嘴。应注意一下2点：①应特别强调以人为中心，在设备选择与空间布置上应满足人体工程学的基本要求。②给排水主管位置是否合适，支管走向设计是否简捷、顺畅、合理，要注意协调好给排水主管位置与卫生器具布置之间的相互关系。

3 结语

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关键词：高层建筑；给排水；工程设计参考文献

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

高层建筑给排水工程是高层建筑设备工程中最基本、最重要的组成部分之一，它不仅包括底层建筑中常见的生活给排水、消火栓给水等方面的设施，还包括：能够实现自动报警、自行启动的自动喷水灭火、气体或水喷雾灭火系统；能够营造良好环境氛围的水体景观；具备对外服务功能的游泳池、洗浴中心；成片的高层智能化小区的管网综合等。另一方面，即便是最普通的生活给排水和消火栓系统，由于楼层高度变化及建筑功能的复杂化，也面临新的问题：须满足管道防振、降噪的要求；满足长、直、大流量排水管道的通气要求；对卫生器具的标准和管道材料质量的要求；对水汞和水加热器等设备的可靠性要求；气体灭火系统的合理组合与分配；各种管道敷设于建筑、结构及其他设备专业的相互配合。协调的要求等。文章主要介绍了高层建筑及其给水排水工程的特点，分析了高层建筑给水排水工程设计内容，总结了高层建筑给水排水工程施工中应注意的问题。

一、高层建筑的给水系统设计

在高层建筑的给水系统设计中，最重要的是合理选择给水方式，其对给水使用的质量与工程造价有着直接的影响。依据我国相关规范中的条件规定，高层民用建筑的给水系统应该要竖向进行分区，并且各个分区的最低卫生器具的配水点位置静水的压力不适宜大于0.45MPa；入户管水压如果大于0.35MPa，则应安装相应的减压阀。此外应对给水系统的垂直分区进行合理确定，以保证给水设备的正常使用，从而避免压力太高，而发生没有必要的浪费。

针对我国目前给水系统的使用情况，通常水压只可以满足建筑的五至六层生活用水的要求，而对高层建筑而言，城市市政的给水管网水压没有办法满足建筑高区部分的用水要求，大部分就采用了分区给水的方式，所以对给水系统的竖分区要合理划分，同样也是供水变频调速设备节能重要的因素，分区层数众多必然形成变频设备的设计流量增加，如用水量在较小情况下，则使水泵的荷载增加；除此之外，因分区里系统的压力较大，则入户管所需要设置的减压阀层数增加，其耗能相应变大。针对高层建筑的不同类型，主要的给水方式有：

（一）给水分区串联方式

在各个分区均设置水箱与水泵，在其各技术层内安装水泵，从下区的水箱内进行抽水用以供给上区的用水。

（二）给水分区并联方式

在每个分区各自安装独立的一套水泵与高位的水箱，并向各个分区供水。它的水泵通常在建筑地下室或是底层的水泵房内集中安装。

（三）给水分区减压方式

这是减压水箱减压的一种给水方式，通过安装在底层或者地下室的水泵把整个建筑用水量提至屋顶的水箱，而后分别送至各个分区的减压水箱，经减压向下区供水。

（四）给水减压阀减压方式

它是一种减压阀的减压给水方式，由安装于底层或者地下室的水泵把整栋建筑用水量提至屋顶的水箱，而后再经过各个分区的减压阀进行减压后，向各区供水。

（五）给水分区无水箱方式

这种给水方式是在各个分区内安装独立的变速水泵进行供水，并没有设置水箱，其水泵集中安装在建筑物的底层水泵房里，各自向负责的分区内管网进行供水。作为使用比较普遍的高层建筑给水方式，其优点明显：各个分区供水段的压力较小，所以对管道材料的质量要求较低；分区供水段具备一定的调节容积，可以保证在发生输水的故障时，将供水的时间有限延时。其缺点在于：建筑上区的供水受限于下区供水故障的影响作用，其安全度不高；起到中转作用的水箱、水泵会占用建筑中间楼层的面积，同时其防振与噪声问题的解决也有着相当的难度；中转水箱有二次污染的问题。

二、高层建筑的排水系统设计

高层建筑的排水系统对人们日常的生活与生产有着直接的影响，在对排水系统的设计中，必须首要保证排水通畅与建筑内部优良的居住环境，从而有效避免传染疾病。因高层建筑的特点，其卫生洁具排水的连接立管较长，导致底层的排水压力大，可能让下层的卫生洁具出现排水喷溅，即卫生洁具因属间断排水，使得排水方向前行的管道系统出现正压现象；而在水流下降的过程中，其后续管道出现负压而造成抽吸效应，都会让管道系统产生喷溅与抽吸现象。通常来说，在建筑物为10层及以上时，其污水的立管就应安装专用的通气体立管，自顶层向下计算，应每隔六层就在污水管道位置安装消能设备，同时每隔三层安装通气管与主通气立管连接。

三、高层建筑的消防系统设计

消防系统对于高层建筑的使用安全性上有着重要的关系。在对高层建筑的消火栓给水形式选择上，首要保证其系统安全的可靠性，在此基础上要最大可能选择既经济又合理的给水方式。通常建设方在其用地的范围内会要求设计数幢的高层建筑，所以在设计中应使用区域集中型的单独消防给水系统。如果消火栓栓口静水的压力小于1.00MPa，应使用不分区的给水形式，而如果消火栓栓口静水的压力比1.00MPa大时，则应采用分区给水的形式。

而高层建筑的消火栓管网与消火栓的设置方面来说，高层建筑的消防给水管道要设计为环状。当环状管道需要引出支状管道的时候不适合大于1个，同时室内的环状管道进水管不能少于2条，而水泵房出水管也应于泵室先接成环而后接入室内的环状管网，在和消防管网相连时，要安装分隔阀门。而消火栓立管则要保证在同层相邻的立管水枪可以同时抵达在室内的任何部位，其应常设于公共楼梯阴角之上或者在管道井内，不可占据用户面积。其中一个关键问题是确定消火栓的位置，通常在高层建筑内消火栓的安装以暗装居多，有部分半暗装，这样设计主要是保证楼梯间与走道交通的空间不会受到消火装置的影响，并保证美观。在室内的消火栓必须安装在显著并易于取用的位置，尤其注意在消防电梯的前室必须安装消火栓。同时在设计时，室内的消火栓供水管网要安装相应数量的阀门，以便于检修从而保障发生火灾时供水的需求。在高层建筑中必须安装用以检查与试验的消火栓，以供相关单位部门对室内消火栓供水能力进行定期检验，这样对于避免本幢建筑受到邻近建筑火灾威胁也有着极佳的效果。建筑消防供水管网系统都要安装水泵接合器，它的主要作用是如果室内消防水泵出现故障或者遇到重大火情而室内的消防用水不够时，方便消防车自室外消火栓、水池或是自然水源取水后，利用水泵接合器提供的接口把水送至室内的消防供水管网，以供灭火之用。

无论是高层民用建筑还是高层工业建筑的给排水工程设计都有其特殊的要求：──建筑物内人数多，对卫生及防火设施要求严格，因此，必须设置完善的、标准较高的各个给排水系统；──由于建筑物高度大，既要求满足最高层用户的需要，也要防止低层的静水压偏高；──建筑物内由于装修标准高、功能多，发生火灾的因素也多，一旦着火，扑救不易，疏散困难，因而要求该建筑物内有完善的消防给水系统，达到自救的目的。──建筑设计复杂，如空调系统、多种给水系统、电气设备及线路等，需要作妥善的综合安排。此外，对防震、防沉降、防噪声等要求也较严格，在设计中力求运用新技术、新材料、新设备，使设计的工程既安全又合理。

结束语

随着经济的高速发展，为了适应和推动我国建设事业的发展，高速发展的建筑业必将对建筑给水排水技术提出更高的要求，本文结合我国的实际情况，就高层建筑的给排水设计进行相关论述。只有合理地对给排水与消防系统进行科学、合理地设计，才能保障人们在建筑的使用过程中的生命财产安全。

参考文献

[1] 张先义.浅谈高层建筑给排水设计[J].中外建筑,2001(6).

[2] 徐进强.高层建筑给排水设计实例分析[J]山西建筑,2009,35(12).

篇9

关键词：高层建筑；排水给水；现状；优化设计

一、高层建筑排水给水工程的特点

随着建筑技术的不断提高，高层建筑越来越多，楼层在不断提高的同时，给水安全等要求也在不断的提高。高层建筑具有震动源多，供水量大的特点，此外高层建筑还有以下几方面的特点：

1、静水压力大。

高层给水工程的静水压力大是高层给水工程的最为显著的特点之一。静水压力大是高层给水系统、热水系统以及消防系统的特点，由于静水压力大，导致震动噪声大，设备能耗高，而且在一定程度上还会浪费水资源，会导致水系统的管道及其配件的损坏，因此针对这一特点，高层给水排水工程的建设必须进行科学合理的分区，以减小静水压力大的现象。

2、消防要求高。

高层建筑给水工程的消防要求高是高层建筑另一显著特点。高层建筑中的消防系统的安全可靠性要求相对于低层建筑来说要更为严格，这是高层建筑给水系统建设的一大特点，因为高层建筑通常是综合性、多功能的建筑，因此可能引发火灾的因素也较多，在高层建筑中，一旦出现火灾，火灾的蔓延速度极快，且危险性高，扑救难度大，因此其对于消防系统的安全可靠性的要求也会提高。除此之外，由于当前我国各地的消防水平不一，因此在高层建筑的消防扑救过程中难度系数比较大，因此高层建筑的消防安全多立足于自救。

3、瞬间排水给水的工程量大。

从高层建筑的建筑标准来看，高层建筑使用排水给水设备的人群很多，由此导致高层建筑的排水和给水的工程量大。

4、排水管道长。

在高层建筑中，排水管道长是其又一显著特点。由于高层建筑功能多，因此导致高层建筑管道复杂，而且管道中的压力存在着相对较大的波动，因此要想提高高层建筑的排水能力，稳定管道是关键。

5、容易产生震动和噪声。

容易产生震动和噪声是高层建筑的排水给水工程的又一显著特点。高层建筑中的动力设备多，排水给水管道线长，容易产生震动和噪声，因此在高层建筑的工程运作中，必须采取设备和管道的减少震动和防止噪音的技术措施。

二、当前高层建筑给水排水的现状

当前我国很多城市的供水能力不足，住宅和公共建设的发现速度远远高于城镇的发展速度，再加之，当前城市给水管道承压能力的下降以及管道老化的现状，导致城市的供水水压不能达到高层建筑的上层部分，。当前，我国正在大力的发展和应用新型的排水管道教材等，通过使用输送流体阻碍小、耐压强度高，、耐腐蚀性强的材料作为高层建筑排水给水系统的应用材料，这样的排水管道能够在一定程度上缓解我国现存的能源不足、钢材紧缺等问题。

除了从环保的角度外，从经济的角度来看，目前大多老式的高层建筑中，其排水系统采用的都是排水条件最差、设置位置最低的地漏系统。通过地漏来进行排水具有很大的隐患，例如，一旦地漏系统处理不当，常会导致排水封破坏，地漏顶标高高于地面，排水通道堵塞，使得无法排除地面积水或者产生排水返滋倒灌等现象。

三、高层建筑给水排水工程等优化设计方法

当前的高层建筑的给水排水工程存在着各种各样的问题，因此要针对具体的问题提出相应的解决方案，针对高层建筑积水排水工程的优化设计方法主要有以下几个方面：

1、分区设计。

当前的高层建筑的设计中主要有以下几类的缺陷存在，如，第一，当龙头开启时，水成射流状喷溅，影响正常使用；第二，压力过高导致龙头、阀门能器材磨损过快；第三，必须使用耐高压管材、零件以及配水器材；第四，下层龙头流出的水头过大，如果不进行减压的话，其流出的量会比设计流量更大，使管道内流速增加，以致产生流水噪声和震动噪声等。因此必须进行分区设计。

由于高层建筑高度大，仅仅依靠外管网的供水压力通常是无法满足较高楼层的用水水压要求的，因此在工程中一般会采取增压设备辅助供水的方式，以便产生更大的水压，对高层建筑进行分区供水是解决高层建筑设计中所存在的缺陷的有效方法。高层建筑的给水排水管网必须进行竖向的几个区域的划分，通常的划分原则如下：充分利用市政给水管网压力；上区划分根据静水压力。

2、高层建筑给排水给水方式。

高层建筑给排水给水方式有以下几种：

第一，高位水箱给水。

高位水箱给水方式主要包括水泵和水箱两种。高位水箱给水方式又可分并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式以及减压阀供水式四种。高位水箱的主要作用是存储和调节本区域内的用水量和稳压，水箱内的水是由离心水泵来供给的。高位水箱的给水方式有几个有点：一是水箱内可以储备一定的水量，供水相对来说比较安全可靠；二是水压相对来说较为稳定；三是泵启动次数少，从而效率高；四是设备费和运行费相对来说较低。此外高位水箱也存在着一些缺点：一是占地面积较大；二是增加基建投资；三是水质容易污染。

第二，变频泵无水箱给水方式。

变频泵是通过变频器电源来改变频率和电压以控制交流电动机的转速，进而实现水压与流量可调的给水设备。通过变频泵可以取消高位水箱，该方式的优点为：一是节能；二是调速自动化，使用方便；三是占地少，安装方便且便于管理。其缺点为：一是价格贵；二是对工作环境要求高；三是变频器易受外界干扰。

第三，减压分区给水方式。

减压分区给水方式是通过利用减压阀或者各区的减压水箱来进行减压的。水泵将水直接送去最上层的水箱，然后各区分别设置水箱。通过减压分区给水方式进行给水，其优势是：一是供水可靠；二是设备和管道系统简单，节约投资；三是维修方便；四是能提高建筑面积的利用效率。其缺点是下区供水压力损失较大，水泵的能源消耗也较大。

高层建筑给水排水的设计是理论与实际相结合的专业，因此各地方应当根据当地的具体实情来采用相应的解决措施。高层设计者必须钻研新材料的应用和设计，以便创新。

参考文献

[1]邱冠文.高层建筑给排水系统安装及施工技术[J].山西建筑，2004，30

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【关键字】高层建筑；给排水工程；消防水系统；给排水设计

一、高层建筑给排水工程发展现状

高层建筑的建筑标准高。给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大；竖向分区多；动力设备多；火灾隐患大；高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。

目前，如何合理地设计给排水及消防系统，对高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计最主要的问题。当前的高层给排水技术总体上日趋成熟，但也存在许多待解决的问题：

（1）新型减压、稳压设备的研制与应用；（2）安全可靠经济实用运行管理方便的供水技术的研究与推广应用；（3）低成本高效能新型管道材料的开发与应用；（4）高层建筑消防与自动控制技术；（5）提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施；为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高给排水的技术水平。

二、高层建筑给排水系统的设计方法

1、厨房、卫生间的布置

厨房、卫生间的布置从专业分工来说是建筑专业必须考虑的事情，但一到矛盾出来的时候，似乎又变成了给排水专业必须承担的责任。所以，从厨、卫的功能上看应该把厨、卫的布置看成各专业共同的事情，这样便于设计人员转变观念。那种认为建筑专业怎么布置，给排水专业就怎么配管的做法是错误的，必须做到提前介入，变被动为主动。从给排水专业设计角度来讲，小康住宅厨、卫布置主要考虑两个方面的问题：（1）应特别强调以人为中心，在设备选择与空间布置上应满足人体工程学的基本要求。（2）给排水主管位置是否合适，支管走向设计是否简捷、顺畅、合理，要注意协调好给排水主管位置与卫生器具布置之间的相互关系。

2、给排水管道的敷设设计

给排水管道明敷设时，常沿墙、梁、柱敷设，并满足施工、维护、检修的间距要求即可，在设计中最常见。给排水管道暗敷设时，给水管相对排水管而言，由于是压力管，且管径较细，故其暗敷有一定的优越性。室内给水管常见的暗敷方式分直埋式和非直埋式。

直埋式又分以下几种方法：（1）埋地或在地坪面层内敷设。给水管埋地敷设时，应避免布置在可能受重物压坏处或受振动而损坏处。埋地管道的敷土厚度，金属管不得＜0.3m；塑料管管径≤50mm时，不宜小于0.5m；管径＞50mm时，不宜小于0.7m。管道如设在地坪面的面层内，可在板面适当剔出管槽，冷、热水管平行走，避免交叉，安装时试崖验收合格后，再作建筑找平。．采用卡套式或卡环式接口连接的管道，当敷设在找平层或管槽内时，宜采用分水器向各用水点配管，中途不得有连接配件，两端接口应明露。（2）嵌墙敷设。给水支管若暗装于砖墙内，则在砖墙内开管槽。管槽宽度宜为管子外径大20mm，管槽深为管子外径。给水支管如敷设的墙面是钢筋混凝土剪力墙，则应贴于墙表面，并用管卡子固定于墙面，待土建墙面施工时，用水泥砂浆抹平。嵌墙敷设的塑料管、复合管管径不宜大于25mm，嵌墙横管距地面不宜大于450mm 。嵌墙敷设的薄壁不锈钢管宜采用覆塑薄壁不锈钢管，并不得采用卡套式连接，管径不宜大于20mm 。非直埋式的方法有管道设在管道井、吊顶内，地坪架空层内两种。住宅排水管明敷或暗设布置应根据建筑物的性质、使用要求和建筑平面布局确定。

三、高层建筑消防水系统的设计方法

1、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

2、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

（1）走道喷头的布置。在高层建筑中，为了美观往往设有吊顶，隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方，特别是设置集中空调的高层建筑，结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低，若其吊顶形式为闷顶，则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm。而《自喷规范》规定：“净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。”这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量（≤8个）的规定，其次走道内的自喷配水管往往管径较大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜，在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。

（2）高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。新《自喷规范》规定：“管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。”而老《自喷规范》对此并无具体要求。高层住宅火灾危险等级一般为中危险级，自喷水泵是根据最高层最不利喷头工作压力经过计算而选择。实践证明，设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3Mpa（最不利喷头工作压力按0.05MPa计），由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa。因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事，应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程，并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。

四、结束语

综上所述，在高层建筑给排水及消防设计中不仅要满足设计规范，而且要求设计者在满足甲方的要求同时还要符合当地职能部门设计规定；更要对用户的需求充分了解，真正做到以人为本，在设备选择与空间布置上更好地满足人们对居住环境的要求。

参考文献