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摘要：随着我国经济的发展以及建筑工程技术能力的逐步提高，高层建筑如雨后春笋般一座座拔地而起；高层建筑本身的特点决定了其给排水系统设计与施工的要求比低层和多层建筑高；人们生活质量要求的不断提高，也使高层建筑给排水系统设计和施工的要求提高。本文主要对高层建筑生活给水分区设计、消防给水分区设计、管材选用设计，给排水施工中的管道连接、管道试验等重点及难点问题进行探讨。
关键词：高层建筑；给水排水设计；施工；重点与难点
前言：建筑给水排水工程的中心任务是在建筑中为人们提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活、工作环境；随着人们生活质量的不断提高，人们对于建筑质量的要求也越来越高，自然对于建筑给排水也有了新的要求，对于高层建筑给排水也是如此；因此作为设计及施工人员就必须把握设计及施工中的相关重点与难点，然后全面优化设计与施工方案，才能使高层建筑给排水系统更安全、优质、高效、节水、节能。
一、高层建筑给排水设计重点及难点
1．高层建筑生活给水分区设计
高层建筑不同于低层和多层建筑，它具有层数多、高度大、用水要求高的特点；高层建筑生活给水压力分区一定要合理设计和优化，如果分区不当，要么会造成部分用水点给水压力不足而出现断水现象，要么造成部分用水点压力过大而出现喷水甚至造成管道震动及异响；给水设备长时间在高压下工作，也会缩短使用寿命；在运行过程中达不到节能节水的效果。
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）规定：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa；静水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施；建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式；建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串联供水方式。
设计时，考虑管网水力损失，一般竖向分区的每个分区中最低用水点与最高用水点的压力差设计为0.35-0.50MPa；具体的数值需要根据管网布置进行沿程水力损失和局部水力损失计算，然后结合配水点处的水压要求进行取值。
设计时，具体采用何种供水方式也要根据建筑高度、用途、投资等综合比较确定；垂直分区并联供水方式各分区供水相对独立，供水安全性高，后期运行较节能，但是供水设备数量较多，一次性投资较大；分区减压供水方式各分区供水不独立，供水安全可靠性较低，底部管网承受压力较大，但是供水设备数量较少，一次性投资相对较小；由于目前市场上给水设备的扬程限值以及考虑供水安全问题，超过100m的超高层建筑宜采用垂直串联供水方式。
2．高层建筑消防给水分区设计
在消防方面，高层建筑与低层、多层建筑相比，具有引发火灾的因素多，火势蔓延快、扑救困难、人员和物资不易疏散的特点，因此其火灾危险性大。
《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014规定下列情况下消防给水系统应分区供水：系统工作压力大于2.40MPa；消火栓栓口处静压大于1.0MPa；自动水灭火系统报警阀处的工作压力大于1.60MPa或喷头处的工作压力大于1.20MPa。
设计中要根据消火栓系统的工作压力决定如何分区，并考虑消火栓处静水压力，校核优化分区；消火栓栓口处压力过小会造成水枪充实水柱长度达不到要求，压力过大会造成灭火人员握持消防水枪困难，达不到灭火效果。对于自动喷水灭火系统，保证报警阀处的工作压力不大于1.60MPa，一般也保证干管中水压不大于1.20MPa，并以喷头处的工作压力进行校核优化。
3．高层建筑给排水管材选择
高层建筑给排水系统由于管道工作压力较大，因此对管材的承压要求也较高，设计中应该合理进行管材选用；管材选用规格过低，在后续使用过程中会造成管道爆裂等事故；管材选用规格过高，又会造成管材成本增加。
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）对建筑给排水系统的管材、管件等都做出了相关规定；例如：高层建筑给水立管不宜采用塑料管；高层建筑重力流排水系统管道宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管；满管压力流排水系统宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等。
给水系统的管材选用设计，首先考虑管网压力，高层建筑给水立管、主干管及干管宜采用金属复合管（衬塑钢管或者涂塑钢管）等承压能力比较高的管道，支管采用塑料管（PPR居多）。其次，要考虑用途及管材卫生等级要求，对于用于纯净水、直饮水等水质要求高的系统常采用不锈钢管。再次，管材选用还要考虑安装条件和安装形式，满足美观效果；一些管径比较小的架空明装管道，应采用刚度比较大的管材。
排水系统的管材选用设计，高层建筑的生活排水管宜用承压型的排水管道，特别是要注意管道底部的承压能力。对于雨水管道，由于大雨时会造成雨水管道满管流，因此要采用承压型管道，例如加厚型塑料管、铸铁管等。
《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014中对不同工作压力的消防系统的管材也做出了明确的规定。
消防工程中普遍采用的是热浸镀锌钢管；要特别注意对于工作压力超过1.20MPa的要采用加厚型钢管或者热浸镀锌无缝钢管；对于工作压力超过1.60MPa的要采用热浸镀锌无缝钢管。
二、高层建筑给排水施工重点及难点
1．管道连接工艺
给水常用的PPR塑料管连接方式为热熔连接；排水常用的PVC-U管连接方式为胶粘连接和橡胶圈连接，而胶粘连接最多；镀锌钢管连接方式有螺纹连接、沟槽式卡箍连接、法兰连接；刚塑复合管连接方式有螺纹连接、法兰连接、沟槽式卡箍连接；不锈钢管连接方式有卡压连接、螺纹连接、法兰连接、氩弧焊接；铸铁管连接方式有卡箍连接、法兰连接、承插连接。
一定要特别重视管道连接工艺，施工单位进行管道安装前要根据管道类型、规格、承压条件等编制管道连接施工工艺，经过批准确认后按照工艺进行施工。
管道连接一定要按照厂家提供的施工工艺参数以及配套的连接设备或者国家规范等进行管道施工；施工中经常出现施工单位减少工艺步骤或者时间，造成施工质量问题。
特别是对于高层建筑，管道中水压大，水流流程长，管道振动源多，如果管道连接工艺不过关，后续更容易出现接头爆裂、接头漏水等问题。
2．管道试验
管道试验包括：压力管道的压力试验和严密性试验，如给水管道、消防管道；非压力管道的灌水试验、通水试验，如排水管道、雨水管道。
管道试验是管道施工验收中很重要的环节，切不可大意；施工中往往有管道试验流于形式，浮于表面的现象，经常出现试验压力达不到或者试验时间达不到的情况。
管道试验是检验管道施工质量及给排水系统是否能正常运行的重要环节。如果管道试验做不到位，运行过程中就会慢慢暴露出很多跑、冒、滴、漏、堵等问题，不仅影响使用，而且造成维修费用大大提高。
因此，施工过程中要特别重视管道试验，严格按照施工规范的要求进行试验；高层建筑由于平时管网运行压力大，因此管道试验中更应该注重试验压力与试验时间的要求。
结束语：以上可见，高层建筑给水排水系统设计和施工中，相关人员一定要把握重点和难点，在此基础上进行全面细致考虑，优化设计方案，提高施工质量；这样才能使系统更有效、安全、节能、节水，提高用户体验。
参考文献：
[1]王增长.建筑给水排水工程（第五版）{M}.中国建筑工业出版社，2005.08.
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[4]GB50015-2003（2009年版），建筑给水排水设计规范[S].
[5]GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].
[6]GB50084-2001（2005年版），自动喷水灭火系统设计规范[S].