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高层建筑给排水系统优化设计研究
摘要:随着社会经济水平的提高以及城市化进程的推进,高层建筑数量和规模均呈上升趋势,人们对建筑给排水节能减排设计提出了更高的要求。给排水工程是建筑工程施工重要内容,整体工程施工质量会对最终建筑使用情况产生直接影响。为达到最优化给排水工程施工效果,需要通过对常见通病进行有效预防的方式保证,保证最终施工质量。文中对高层建筑给排水系统进行了分析,探讨了高层建筑给排水方式,并提出了系统优化建议。
关键词:高层建筑;建筑给排水;系统优化设计
引言
近年来,随着城市化的快速发展,我国各个地区资源缺乏、环境污染现象逐年加重,国家也越来越重视节能环保理念在各行各业的推行,而建筑项目工程中的给排水设计作为城市化发展的重要内容,需要积极融合环保节能设计理念,避免建筑工程全生命周期内,造成的水资源浪费与周边环境污染。因此,建筑设计人员在实际设计过程中要充分勘察建筑用地周边情况,合理科学设计给排水系统。
1高层建筑给排水设计现状
1.1空调的凝水设计
现代建筑工程中都会配置空调设备,以提高用户的居住生活质量。在空调的实际使用过程中必然会产生一定的凝结水,这就需要针对空调凝结水的排放进行科学合理的设计。现阶段,我国建筑工程空调的安装位置、安装方式等缺乏统一的标准要求,其实际安装环节存在很大的随意性和差异性,这种情况会影响建筑工程的外观美观性,也会导致空调的凝水设计不合理,使空调凝结水不能够得到有效的处理,对建筑居民用户造成不必要的困扰。
1.2设计本身不合理
随着科学技术和社会时代的发展,建筑给水排水设计本身主要存在两方面的问题:一是给水排水的工艺设计存在不合理的地方,二是当前给水排水设计不能够满足时代发展的使用需求,以至于建筑物存在供水不当或者排水污染等方面的问题。当前社会背景下,建筑规模和建筑量越来越大,建筑物自身的供水需求显著提高,只有建筑物自身的供水问题得到有效解决,才能保障建筑物用水和排水等一系列工作的顺利开展。
2高层建筑给排水设计要点
2.1建筑给水系统设计要点
高层建筑的主体结构具有高度高、基础埋置深度深、施工周期长以及施工条件复杂等特点。因此,在设计此类建筑的给水系统时,设计人员需要综合考虑底层建筑占地面积小、居民较多等因素。在一般情况下,城市给水管网压力无法满足高区供水需求。在设计给水系统时,设计人员往往采用分区供水方式,即高层建筑的低区直接由城市给水管网供水,高区由水泵加压供水。此外,为有效减小高层建筑的供水压力,设计人员还可以采用竖向分区的给水方式来给高层建筑的高区供水。目前,随着建筑行业的不断发展,给水方式日益丰富,当下应用较为广泛的方式有并联给水、串联给水以及减压给水。在设计给水系统时,设计人员不仅要结合当地实际情况以及建筑特点,还要考虑高层建筑工程造价,从而保证给水方式的科学性、合理性。另外,在设计过程中,设计人员还需要做好水量计算工作。在计算过程中,设计人员需要结合建筑功能来计算建筑内部的娱乐场所、餐厅等公共区域的用水量,从而进一步保证给水系统设计的科学性和合理性。
2.2建筑排水系统设计要点
高层建筑排水系统的排水方式有两种:分流与合流。随着国家对环境保护重视程度的日益提高,合流方式的使用越来越少,因为这种排水方式极易出现水体污染且浪费水资源,而分流已经成为当前建筑排水系统的主要方式。高层建筑的整体高度较高,其排水管线也较长。在这种情况下,排水管内的污水流量较大且流速较快,若在排水立管底部连接排水支管,则极易出现溢水、漏水等现象。因此,在设计此类建筑的排水系统时,设计人员应保证卫生器具排水管道的独立性:底层卫生器具中的污水应单独排放,底层卫生器具的排水管道不能接到排水立管上。当排水立管需要转换时,底层卫生器具的排水支管可以接到建筑排水横管上;连接点与立管底部下游的水平距离不宜大于3m且不得小于1.5m。当无法满足该设计要求时,设计人员应设计单独的底层排水支管,将废水直接排至室外检查井。
3高层建筑给排水系统优化设计
3.1生活、消防水池(箱)应分建
由于地理环境,场地及工程投资增加,高层建筑的工程设计中经常采用生活水箱和消防水箱分离的设计方式,但由于消防水箱的定期检查和调试非常困难,消防部门要求每月对电动消防水箱进行5-10min的测试,检验泵的运行指标,而生活水箱难以进行联合检查,因此水箱中的水会污染水质,直接流入室外雨水井,导致雨水井经常被高压破坏。而即使压力下降,也存在一些风险因素和水资源浪费现象,试验消防水箱消防用水时,发现生活水箱与消防水管之间的止回阀没有关闭,导致消防水管中剩余的水返回生活水箱。特别是当多个报警楼水箱同时安装消防水管时,由于各报警楼水箱用水量不均匀、水位变化缓慢。当水位达到平衡时,水流无法关闭止回阀,将导致漏水和污染。室外消防用水储存在组合水箱内时,消防车进水口密封不良,可能造成水污染。
3.2合理使用高层建筑无负压给排水方式
无负压给排水方式是对传统的变频供水系统进行了改造,包括:恒流补偿器、真空抑制器、控制柜和仪表。负压供水装置采用负压处理技术、变频技术、真空恒流量补偿技术。全封闭式平衡装置及全自动智能控制技术,采用直接供水系统,实现无负压给排水,管道内不产生负压,既能满足用户用水需求,又能满足居民降噪的要求。恒流补偿器是连接给水管网与泵之间的一种特殊气密装置,与外部空气配合,与真空抑制器配合,实现气举、全密封、恒流补偿。通过实时反馈、处理与控制、真空抑制等方法实现系统。恒电流补偿器通过稳定液位和真空达到压力平衡,避免了站内负压运行。
3.3采用双变频的泵变量变压水泵
给排水节能技术在智能建筑中的应用,需要良好的给排水节能设计,这既是重点内容,也是难点。变频调速泵应用于供水工程系统时,可根据需要灵活调节供水范围和速度,有效控制泵的水压和流量变化,这样可以减少电能损耗,避免水资源的大量消耗。传统的变频控制技术,均采用变量恒压控制技术,控制方式原始,所以恒定的压力也是满足最高峰最不利点运行压力,但是这种时刻在整个运行时间段所占比例不到1/20,设备绝大部分时间运行在中峰期和低峰期,所以传统的变量恒压技术应用于某些工程中已不是最佳方案。而变量变压控制技术,设备时刻检测自身运行状态,根据用水情况的不同,输出满足工程需要输水压力,使设备始终高效运行状态,从而大大降低了设备的运行费用,节能效果显著。
结束语
在进行给排水管道施工过程中,施工团队需要树立起正确的理念以及施工意识,需要通过对常见通病的分析,按照通病产生原因展开施工方案以及施工管控方法的设置。需要通过合理设计对管道堵塞以及渗漏等各项问题进行有效预防,通过合理安排给排水管道设置位置以及施工质量等方式,确保各项通病问题能够得到妥善预防与治理。同时,需要配合有效的施工前期准备工作以及施工过程中的各项管控工作,对工程的整体施工质量进行管控,以便达到最优化的工程管控效果,实现预期给排水工程建设目标。
参考文献
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