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摘要：随着经济的发展，建筑业迎来了一个快速发展的时期，高层建筑在城市中不断涌现。高层建筑相比较于传统建筑来讲在工程施工技术和设计等方面难度都增加了许多，其中给排水工程的设计和优化就是其中较为显著的一个工程项目。给排水系统是高层建筑必不可少的一项工程施工项目，其设计和施工的科学性与合理性关系到高层建筑供水和排水系统能否正常运转，关系到高层建筑用户的日常生活能否得到切实的保障。本文对建筑给排水工程的遵循原则和必要性进行了阐述，并对给排水工程优化设计进行了分析。
关键词：建筑工程；给排水；设计
由于我国现代化的飞速发展，城市化进程随之不断深入，推进使得城市高层建筑数量不断增加，而且高度和施工规模都有不断提高的趋势，这种趋势使得高层建筑给排水工程优化设计工作变得越来越具有挑战。虽然给排水工程仅仅只是整个高层建筑工程施工中很小的一部分，但因其与水相关，与人们日常生活息息相关，因此，给排水系统的正常运作和工程的优化设计就愈显重要。唯有不断提升给排水工程优化设计的标准和要求，方能从根本上保障高层建筑竣工投入使用以后用水和排水的正常秩序。
1、建筑给排水的遵循原则
1.1整体性原则
系统性原则是建筑给排水工程设计的核心原则，要求在设计过程中做到“先看整体，再看局部”，将微观问题上升至宏观角度，并将部分与局部置于整体与全局之间进行考察，以保证局部设计与整体目标相符。
1.2目标性原则
给排水工程设计强调了目标的重要性，设计必须跟随目标进行，才能构建出具有预期效果的系统，并保证系统良性运转。
1.3适应性原则
给排水工程需要基于外界环境才能发挥作用，所以在设计期间，应保证工程系统能够适应环境。即便外界环境发生变化时，给排水系统也能够根据环境变化，进行自我调控，以适应这种变化。
1.4优化性原则
工程设计无法一蹴而就，需要根据实际情况不断优化，才能得到最优设计。总之，建筑给排水工程设计是一个综合性的过程，需要从多个角度充分考虑，以保证设计质量，从而为工程施工创造基础。
2、建筑给排水优化设计的必要性
建筑给水排水设计对于建筑工程的质量和水准而言是非常关键的，因为它直接关系到人们的日常的生活以及工作。由此可以看出给水排水工程对于整个建筑建设工程的影响是非常重要的，它在整个工程之中占有非常重要的地位，可以说是建筑工程的灵魂所在。建筑给水排水工程设计优化可以提高建筑给水排水的质量，降低给水排水问题对于人们生活工作的影响。由于受到传统观念影响较大，很多设计师在运用经验的时候往往只是照搬照抄，不符合建筑的实际情况，因此提倡设计优化实际上是促使设计师学会创新，适应现在城市建筑的发展，满足人们对于建筑设计的要求，而不是一味的靠前人传下的经验进行设计工作。建筑给水排水设计的优化是符合社会发展规律的，它能够提高建筑工程的质量和水准，推动建筑事业的发展。
3、建筑给水排水系统设计优化的一般步骤
系统工程强调的是系统的优化，我们在建立或改造一个系统、运转一个系统时，总希望它在给定的条件下达到最优的效果。建筑给排水最优设计是通过系统分析原理及最优化技术设计出低能耗、高效率、低成本、高稳定性的给排水系统的综合性过程。一方面，通过优化设计能够让系统结构得到完善；另一方面，优化设计保证了系统参数能够达到相关要求。从一个给水或排水系统优化要的提出到优化的设计完成，一般需要经历如图1所示的程序。
图1给水排水系统设计优化的一般步骤
在优化设计过程中，往往遇到的都是工程实际问题，涵盖了较多的复杂因素，导致无法完全确认结构及功能性是否能满足要求。将给排水工程项目由一个工程简化成一个能实现功能需求、能反映主要问题并可定量表达和模拟优化的切实可行的替代系统，是系统设计首要环节，也是最为关键的环节，它会对最终的优化结果产生直接影响。通过上述系统化处理，可确认各要素对系统功能目标的影响，并可根据分析结果，确定主要影响因子及次要影响因子，让优化设计能做到“有的放矢”，这与上文中所提到的目标性原则也是相契合的。然后，再根据问题分析结果，确定实际目标，主要涉及内容包括水量、水压、水质、供水安全性及供水经济性在建筑供水管网方案确定后，以其中某一项内容作为目标函数，其他内容则视为约束条件，构建出约束条件与目标函数的表达式，以获取最优设计方案，并结合以上分析结果进行建模。建模时要扣住主要影响因子，尽可能保证模型简洁化，以便于分析计算。同时，要求所设计的模型能够与其他模型有效衔接。再通过模型优化求解及检验，获取模型的最优值，让系统能够保持最理想的工作状态。最后对优化设计进行有效评价，并对其中存在的瑕疵进行修正，让优化设计产生最佳效果，并严格按照设计方案实现产品。
4、建筑给排水设计问题
4.1排水系统
在建筑工程排水设计中，设计人员没有对施工现场进行考察，不了解实际情况，无法科学、合理的进行设计。此外，设计人员没有在图纸上标明相关材料的质量要求，一些施工人员为了一己私利，使用一些不符合施工标准的材料，导致排水过程中出现水管漏水等问题，不仅浪费水资源，还对人们的日常生活造成严重影响.
4.2给水系统
给水系统超压是我国建筑工程给水系统设计最常见的问题。设计人员在设计建筑给水系统时，节能环保意识单薄，给水系统长时间超压运行，导致给水管道经常出现渗漏问题。另外，建筑工程中使用密封性和耐用性较差的卫生器具，经常出现冒水、滴水、漏水等现象。为了最大程度地减少水资源浪费，建筑给水系统可以采用自闭型的手拉延时淋浴器、脚踏淋浴器、光电淋浴器等。
5、建筑给排水的优化设计
5.1给水排水管道优化设计
给水排水管道的设计，应符合下列要求：
（1）室内管道宜明装，暗装管道必须设置便于检修的设施。
（2）室外管道宜布置在防护范围外，布置在防护范围内的地下管道，应简捷并缩短其长度；尽量减少建筑物引入管的数量。
（3）给水引入管不应从建筑物基础底面以下接入。
（4）管沟底高出建筑物基础底面的高度不宜小于0.50m。
（5）设置在地下管道的检漏管沟和检漏井，应便于检查和排水。
（6）管道接口应严密不漏水，并具有柔性。无论管道是明装还是暗装，管材的强度尤其是接口的严密性是防止渗漏和建筑物湿陷事故的第一道、也是非常重要的一道防线。
5.2给水计量
不同性质的用水，水价不同，因此，必须将各种性质给水系统分别进行计量。商业加压水源、换热站水源、生活加压水源、消防水池水源单独进管计量，水表分开设置，设置于室外。冷却塔补水量与商业卫生间用水量相差较大，且季节性较强，自来水公司要求水表分开设置，以保证计量的准确性。商业网点或小商铺用水，水表尽量设在室外水表井中集中设置，便于抄表，或设在一层、二层管井、楼梯间下部，如设在地下室，须事先与自来水公司沟通确认后再实施较好。人防水源进水管要靠近平时水源进水管，便于战时切换施工，同时便于集中室外表井，减少表井对室外环境的影响。
5.3增加控制阀门
在建筑底层增设控制阀门是能够提高建筑给水排水的能力，它是优化给水排水设计的一个重要举措。这种设计的方法逐渐得到人们的认可，因为这种优化后的设计方式优点明显。在建筑的地下设置控制阀门相比以往的设计方式，它在应急方面有着明显的优势。这是因为地下阀门在控制水源的时候更加的方便和合理。建筑给水排水很容易受到外部因素的影响，当出现下雨或者下雪天气的时候，建筑可能会出现由于积水无法排除导致排水管道出现堵塞的问题，遇到这种问题需要阀门控制好水源排放，就能够在第一时间之内关闭好地下的给水控制阀，这样就能够及时的防止由于污水排放不顺带来的种种危害，避免出现严重的事故发生，有效的保证了居民的财产和人身安全。
5.4结合区域特点
建筑给水排水的设计应该结合施工建筑工程所在区域的特点，因为只有结合当地的地形和地貌才能够让给水排水的设计更符合实际情况。因此设计师在设计给水排水结构的时候应该充分的考察当地的地貌和地形的特点，根据其特征来构图。在图纸设计的时候，还需要把握建筑底层的地面情况，如果属于高层建筑，应该考虑当地城市供水的情况，因为建筑层次越高，水压可能越低，如果要满足高层用户的用水要求，设计师需要调整自己的图纸方案。在以往的给水排水设计中，一般情况之下都是将排水的水管直接埋入地下，在供水的时候利用水泵将水运输到上层中去，以便向楼层的居民供水。但是这样做浪费了大量的物力，而且由于水压的不稳定，可能无法满足用户要求。因此设计师可以在建筑上设置一个顶水箱，这样就能够解决所有居民用水问题。优化给水排水的设计符合社会发展的需要，因为转变设计的理念、优化设计方案能够提高建筑给水排水工作的效率。
6、结语
综上所述，社会在进步，人们生活水平和质量随之提高，因此对于建筑设计也提出了更高的要求。建筑给排水工程优化设计是一项系统化的工作，需要从多个角度并结合实际需求进行全面性分析，无论是低层建筑还是高层建筑，都需要有一个优秀的设计，特别是建筑给水排水工程，对于设计的要求更高。所以需要设计师优化设计，调整方案，这样才能够让设计更加的可靠，让用户满意。