摘要：
现如今大众对建筑的需求不单单是居住生活，更是对舒适性和安全性提高了要求，对建筑物给水排水工程的设计愈加关注。本文按照给水、排水、消防以及雨水排水四个部分对建筑楼给水排水工程进行分析，简要给出了施工要点，有效提高该建筑给水排水系统的设计水平与质量，便捷居民的生活用水的使用。
关键词：
建筑；给水排水设计；施工
引言
近年来经济的高速发展，不管是城市还是乡镇，住房小区化程度越来越高，人们对于建筑的给水排水功能的要求也不断提高，这给水排水工程更广阔的发展空间。本文以某小区九层楼高的建筑物作为研究对象，根据该建筑楼的有关数据以及居民生活需要进行设计分析来验证可行性。
1建筑给水设计
建筑物的使用性质、市政管网的水压情况和建筑物的总高度决定该建筑物的供水方案。由于该建筑楼有九层高度，属于高层建筑，为了提高供水的可靠性，将其划分成低区和高区，利用不同的立管连接，当中设置分隔阀。当低区的入口管出现损坏或故障，或外面管网的压力不能满足供水需求时，打开分隔阀由高区向低区供水。该建筑楼以城市给水管网作为供水水源，对楼层初步估算划分为：1~7层为一区（低区），8~9层为二区（高区）。低区直接进行供水，高区采用水泵和水箱并联的方式进行供水，管网上行下给。在建筑物的下方水泵前应设置贮水池提高低区居民的用水可靠性。
1.1建筑基本用水设计
该建筑楼的贮水设备为高位水箱，其在调节水量和贮存生活用水水量，稳定室内供水水压以及贮存消防水量等方面有显著优势。减压阀可以自动降低水的压力来达到要求值，阀后的压力值可在一定范围内进行调节，是一种自动调节阀。该建筑平均每日用水人数为800人，用水量定额选定30L，则最高日用水量为24m3/d。选取Kh=1.5，T=8，最高用水量为4.5m3/h；最高日平均用水量为3m3/d。参照建筑物内布置的卫生器具的数量、使用次数、每人每天的用水定额、使用时间以及小时变化系数，设定冲洗水箱蹲式器具为N=0.5，自动冲洗器具为N=0.5，洗手盆为N=0.75。再根据卫生器具给水当量的总数，计算出同时出流的概率。最后对建筑的给水管网的水力进行计算，步骤如下：（1）首先确定给水管网中的各个管段的尺寸；其次求该管路水头损失，从而确定整个给水管网的水压需求值。（2）该建筑楼采用的供水方式是水泵-水箱-减压阀，此外还需确定水泵的扬程、流量和高位水箱的高度和容积，根据计算出的结果选择合适的水泵型号以及高位水箱的型号。（3）确定管径，先要算出各个管段的设计秒流量的值，其次依据不同管径大小的流速范围，选择适合的流速，计算管径尺寸。（4）不同尺寸的管径流速也不相同，流速影响管道系统经济技术的合理性。如流速过大，噪声增大，会影响用户的正常使用以及休息，还会造成给水管道和附件产生严重的损害，缩减管道的使用年限，提高维修维护成本，造成诸多不便。过大的流速还会增大沿程水头的损失，也有损局部水头，导致系统所需水压会上升。在相反的情况下，若流速过小，则会造成管材浪费，达不到系统的最优化设计。实际工程中，由于管件诸多，若都进行详细的计算，过程必会繁琐，因此无需具体计算局部水头的损失，而是根据沿程水头损失的百分数进行估算。这里取30%，计算得出局部水头损失为2.883kPa，沿程和局部损失之和为12.484kPa。
1.2建筑安全用水设计
高层建筑物的生活给水系统，需安全且靠地保证生活用水的正常使用，因此需要设置贮水池。贮水池的容积需依据建筑物实际用水需求，再根据管网供水的可靠程度来决定。该楼采用的方案是生活给水与消防供水合用一个贮水池。该建筑楼的安全储备用水量为9m3，消防储备为108m3，贮水池的体积为119.88m3，因此选择标准矩形贮水池，容积为200m3，尺寸为7600mm×7600mm×3500mm。水池顶部标高为-2.5m，最高水位标高为-2.8m，池底标高为-5.8m，生活水位为-3.0m，消防水位为-3.6m，水泵吸水管中心标高为5.1m。
2建筑排水设计
建筑物内部排水系统应保证在相对稳定的气压条件下，能迅速地将生活污废水排出，且把管道内的有害气体也同时排出，进而确保室内良好的空气环境。该楼采用的是合流制，即粪便污水和生活废水共同使用一套管道，将污水收集排放到污水处理厂，不再需要设置化粪池。高层建筑排水管道的布置的要求是长度最短，管道顺直，有利于维护管理，确保有排水管道的房间或者场所的正常使用，保证管道不易损坏，符合美观的需求，合理控制经济的支出。
2.1排水管道的敷设与安装
排水管道的敷设与安装需要满足以下的要求：（1）高层建筑内，除了安置在地下室和设备层的管道外，其他所有的排水管道均采用暗装。排水立管采用内敷设暗装，即在管梢、管沟、管并内，横支管嵌在管梢内，或者利用吊平顶装修空间处理。（2）管道适合布置在单侧，另一侧作为检修通道，通道最狭处的直径不小于450mm。（3）排水管与其他管道外壁的间距应大于150mm，尤其是排水与给水管道之间的距离，条件允许时可进行适当的扩大。排水立管与排水通气管需保持适当的距离，便于结合通气管道的连接（若间距不足，可使用H管）。
2.2排水设计秒流量
由于建筑物里的各个管段管径的确定由管道的设计流量决定，所以排水设计秒流量要符合排水规律。内部排水流量与器具的排水特点和器具数量相关，可能会出现瞬时流量大、时间短、间隔时间长、排水不均等不足之处。为了保证在最不佳的情况下，能够顺利地排放最大排水量，该管段的排水设计流量应设置为瞬时最大排水量。
3消防给水系统
消火栓给水系统一般是由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器和增压水泵构成。根据该建筑楼的设计指标，选用设置水箱的方式给消火栓供水。消火栓的位置需保证同层任何部位都有2个消火栓的水枪的充实水柱能够同时到达，所以应在每层过道上布置四个，间距要小于等于17m，另外，消防电梯的前室也要安放一个。消火栓处的水枪喷嘴处所需压力值为16.9mH2O，水带阻力损失值为0.93m，消火栓口所需的水压为198.3kPa，消防水箱的容积为7.2m3，尺寸为2.0m×2.0m×3.0m，有效水深为1.8m。设置的消防水箱的最低水位高程为33.5m，最不利点消火栓高程为26.5m，那么最不利点消火栓口的静水压力值为33.5-26.5=7mH2O=70kPa，可以不设置增压设施。消防水泵的扬程为539kPa。根据以上的计算数据结果，选用消防泵100DL-3型2台，1台作为备用。
4建筑雨水排水系统
暴雨天气时，通过雨水排水系统将屋面积水，快速通畅地排到室外，不然就会发生屋面猶水的现象，影响人们正常的生活。建筑屋面雨水排水系统的分类与管道的设置、管内的压力、水流状态和屋面排水等条件都有相关关系。该建筑物采用的是天沟外排水系统，不会由于施工不善而造成屋面漏水或井冒水，并且能最大程度上节约材料。天沟外排水系统主要由天沟、雨水斗和排水立管三个方面。天沟允许泄流量164.3L/s大于雨水设计流量3.71L/s，按重力半有压流设计，选用100mm87式雨水斗，最大泄流量为12L/s。按每根立管的雨水流量3.71L/s，可用尺寸为75mm的管道。单斗系统雨水落水管管径不小于雨水斗口径，因此选用100mm的立管。
5结束语
高层建筑给水排水工程的技术愈加完善，在施工过程中可能出现的问题也有了应对方案，对于一些细节方面的问题也会给予一定的关注，但还需加强重视的力度，确保施工的正确性。本设计的数据以及方案是具有针对性的，不适用于所有九层建筑，仅具参考性。基金项目：广西教育科学规划专项课题（2015ZXM003）；广西空间信息与测绘重点实验室主任基金（151400704）；桂林旅游智能一卡通系统关键技术及其应用研究（2016011109）；桂林智慧旅游综合服务平台关键技术研究与应用（桂科攻1598019-4）。
参考文献
[1]王增长，高羽飞.建筑给水排水工程（第五版）[M].中国建筑工业出版社，2007，05.
[2]徐雷，等.对高层住宅消防给水的控制[J].四川建材，2010（03）：21~26.
[3]韩晓东.高层建筑给水排水的优化设计分析[J].建筑与工程.
[4]程宏伟，刘德明.建筑给水系统市政直接和二次增压供水方式探究[J].给水排水，2014（12）.
[5]高小青.现代住宅建筑给水排水设计分析[J].中国新科技新技术，2012（07）.
[6]朱素珍.浅谈建筑给水排水设计中几点看法[J].城市建设理论研究（电子版），2014（06）.
[7]刘慕双，杨荣章，等.高层无负压供水设备选型和容量的计算[J].承德石油高等专科学校学报，2015（05）.
作者:李景文 叶苏娴 袁姣 唐一飞 单位:桂林理工大学测绘地理信息学院 桂林理工大学广西空间信息与测绘重点实验室
