淺談高層建筑排水系統(tǒng)分析及優(yōu)化

吳霞

摘要：在當(dāng)前科技發(fā)展迅速的時(shí)代下，越來越高的建筑平地而起。但在這些高層建筑中，排水系統(tǒng)不可忽視，其對(duì)高層建筑整體來說非常重要。本文針對(duì)高層建筑排水系統(tǒng)的特點(diǎn)以及優(yōu)化進(jìn)行簡要分析，并提出幾點(diǎn)建議，確保高層建筑排水系統(tǒng)可靠性，為高層建筑排水系統(tǒng)優(yōu)化提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：高層建筑;排水系統(tǒng);排水立管;

Abstract： In the current era of rapid development of science and technology， more and more high buildings rise from the ground. But in these high-rise buildings， the drainage system can not be ignored， it is very important for the whole high-rise buildings. This paper briefly analyzes the characteristics and optimization of high-rise building drainage system， and puts forward some suggestions to ensure the reliability of high-rise building drainage system and provides some help for the optimization of high-rise building drainage system.

Keywords： High-rise buildings; Drainage system; Drainage riser

一、前言

人們的生活水平隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展也越來越高，在居住環(huán)境和工作環(huán)境需求方面體現(xiàn)得尤為明顯。受現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的影響，大量的高層建筑逐漸地出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，這就引起人們對(duì)高層建筑排水系統(tǒng)的重視，該種建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有較高要求[1]。當(dāng)前高層建筑中需及時(shí)進(jìn)行排水處理，在高層建筑設(shè)計(jì)和施工時(shí)對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，更新排水技術(shù)。

二、排水系統(tǒng)中各個(gè)組成部分分析

在土地資源逐漸減少以及生態(tài)環(huán)境危機(jī)的情形下，高層建筑卻日益增多。高層建筑排水系統(tǒng)有效運(yùn)行是當(dāng)下最主要的工作，一般情況下，高層建筑排水系統(tǒng)的組成主要有幾個(gè)部分，每個(gè)部件起到的作用也不同[2]。

（一）衛(wèi)生部件

衛(wèi)生間的排水屬于間歇排水狀態(tài)，所排污水中經(jīng)常出現(xiàn)一些雜質(zhì)，相對(duì)糞便與廢紙較多。在污水排放時(shí)，會(huì)進(jìn)入大部分空氣，從而產(chǎn)生了管道內(nèi)污水和空氣共同流動(dòng)，衛(wèi)生間的地漏設(shè)置時(shí)有彎道，為了防止衛(wèi)生間地漏反味，一般設(shè)置水封高度為50mm。

（二）衛(wèi)生器具排水管道分支[3]

主要作用是幫助衛(wèi)生間管道排水。正常情況下，馬桶排水流量相對(duì)較大，馬桶將污水排入三通排水管中，混亂的水流與外界空氣接觸，最終因?yàn)閴毫^大導(dǎo)致汽水混合流動(dòng)，往往這種流動(dòng)時(shí)間不長，致使水壓在管道上半部分產(chǎn)生負(fù)壓狀態(tài)，在下半部分產(chǎn)生正壓狀態(tài);水在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)是沿著管道璧流動(dòng)并且呈旋轉(zhuǎn)方式向下流動(dòng)，這叫做環(huán)形流動(dòng)或附璧型流動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)，管道中間出現(xiàn)一個(gè)開放的流動(dòng)空氣空間，達(dá)到空氣流動(dòng)到最終點(diǎn)，保持管道壓力適當(dāng)。向下流動(dòng)的污水會(huì)帶動(dòng)空氣從管道頂端到管道底部，始終保持排放污水管道內(nèi)的空氣在管道中心位置，由于污水的帶動(dòng)空氣保持在由上向下的流動(dòng)，這個(gè)過程中，水與空氣的比值是20%∶80%[4]。

管道內(nèi)的壓力會(huì)從正壓瞬間變?yōu)樨?fù)壓的變化會(huì)是空氣在管道中斷開，導(dǎo)致管道封水彎損壞;排水管根部的彎頭安裝不合理，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，施工中使用過大的彎頭，在污水進(jìn)入管道內(nèi)有非常大的水平初流速，管道前端水壓較低，避免水向外溢，并保證管道內(nèi)排氣暢通，可以適當(dāng)降低管道內(nèi)壓。彎曲度偏小的彎頭，在水流進(jìn)入主管道時(shí)水平初流速不高，導(dǎo)致管道前端充滿速度快。這就導(dǎo)致“水躍”現(xiàn)象，空氣流通不通暢，導(dǎo)致管道底層壓力上升。為此管道底部需使用半徑較大的彎頭，防止管道堵塞，和衛(wèi)生間地漏正壓噴濺，減少衛(wèi)生間管道反味的發(fā)生。

三、高層建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

高層建筑的最大特點(diǎn)就是室內(nèi)管道較多，也非常復(fù)雜。一般情況下，在高層建筑中的排水管道、供熱管道、消防管道、給水管道，在高層建筑中形成了給水排水系統(tǒng)。目前我國現(xiàn)在的技術(shù)還不完善，在高層建筑施工過程中，施工方往往發(fā)揮隨意性，沒有按照統(tǒng)一的指標(biāo)進(jìn)行施工，為此，為了保證高層建筑的工程質(zhì)量，有必要提高建筑的排水系統(tǒng)暢通性，需要在建筑設(shè)計(jì)、實(shí)際施工、管道選材等方面嚴(yán)格把控[5]。

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的迅速發(fā)展，在高層建筑排水施工技術(shù)逐漸成熟，但是在實(shí)際施工過程中還存在較大問題，常見問題如，需要進(jìn)一步解決消防安全問題和自動(dòng)控制問題，隨著越來越高的樓層增多，也提出節(jié)約用水的要求。在實(shí)際生活中使用經(jīng)濟(jì)合理的排水技術(shù)及模式[6]。在很大程度上給高層建筑排水提供了方便，特別提倡施工中使用性能較高相對(duì)成本低的管道。在少于15層的建筑中，排水工程相對(duì)容易些。在15層以上的建筑中，排水工作相對(duì)難度大一些，如果超過30層的建筑，其排水工作更是復(fù)雜，這就需要工作人員進(jìn)一步分析探討。

建筑層次越高存在的危險(xiǎn)系數(shù)越大，在無形中存在很大火災(zāi)隱患，由于樓層較高，如發(fā)生火災(zāi)，相對(duì)火勢速度也非?？欤@就導(dǎo)致救火難度增大，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來了很大威脅。高層建筑的安全系數(shù)與底層建筑安全系數(shù)相差較多。為此，在高層建筑施工防火材料選擇時(shí)，需要進(jìn)行嚴(yán)格把控。在高層建筑中，樓層越高，排水水量越大，需要的排水管道也非常多，導(dǎo)致排水管道壓力大、流動(dòng)多這就需要提高高層建筑排水能力，促進(jìn)管道壓力平穩(wěn)。

在管道選材時(shí)，盡量選取管道輕度大，抗壓強(qiáng)、好連接的管道。另外，消防系統(tǒng)在高層建筑中用水量更大，由于消防系統(tǒng)的特殊性，對(duì)管道也提出更高要求，其需要較大的凈水壓力，通過以往的方式進(jìn)行管道安裝容易造成管道配件損壞，如果進(jìn)行管道豎向分區(qū)的方法下管，這就大大降低了凈水壓力，同時(shí)不影響排水系統(tǒng)正常工作。在高層建筑中使用的動(dòng)力設(shè)備相對(duì)較多，增加了設(shè)備使用時(shí)的噪音，為了使人們生活環(huán)境有保障，就需在管道施工安裝降低噪音設(shè)備。

四、高層建筑排水系統(tǒng)優(yōu)化

在高層建筑施工過程中，為了節(jié)省土地資源和建筑成本，提高地下建筑面積的使用率，人們通常在地下面積中分建水池。在設(shè)計(jì)分水池時(shí)單獨(dú)設(shè)置了生活用池和消防用水池，在生活污水處理上也給出了徹底解決方案，根據(jù)這種處理方式，消防系統(tǒng)所用的水仍然排到消防用水池中，這樣也很大程度上做到了節(jié)約用水，并節(jié)省了開銷，這種處理方法做依據(jù)，將生活排放的污水和雨水分別處理，將非常嚴(yán)重的污水經(jīng)過單獨(dú)處理，在進(jìn)行排放[7]。施工過程中，高層建筑鋪設(shè)排水管道時(shí)，保證管道鋪設(shè)時(shí)不走形，并將污水從室內(nèi)通過最近的距離排出，就需要在管道鋪設(shè)時(shí)留意管道與墻體之間的距離。通過角度夠大的彎頭放置于排水管前端。另外，管內(nèi)氣壓不宜過大，在排水系統(tǒng)中安置通氣管是很好的處理辦法。

管道以及配件不符合，排水時(shí)管道漏水，是因?yàn)榕潘軆?nèi)接口處出現(xiàn)凸出部分從而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，這些現(xiàn)象導(dǎo)致排水管道氣壓不穩(wěn)，排水性能不高。因此，管道安裝的管材和配件應(yīng)嚴(yán)格把控管厚及接口合適，避免排水出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。普通H型的排水管件容易出現(xiàn)反水現(xiàn)象，在排水時(shí)，排水下部與通氣管的連接處容易出現(xiàn)“水舌”現(xiàn)象。污水和廢水排放時(shí)使用共同的管道，不僅產(chǎn)生環(huán)境污染，還影響了管道的通氣效果，導(dǎo)致排水管根部壓力較大，根據(jù)分析來看，現(xiàn)在使用的H型管道的通氣阻力較高，加上空氣流動(dòng)的壓力，造成所排污水進(jìn)入通氣管。所以，可以將通氣管與排水管接口處位置增大，還可以用H型反流管，給排水管的污水形成阻礙，從而污水不會(huì)進(jìn)入通氣管。管道接口處存在縫隙，在排水壓力過大時(shí)造成管道變形，嚴(yán)重會(huì)管道破裂發(fā)生漏水?？梢栽诠艿澜涌谔幨褂妹芊饽z圈，有效解決接口漏水問題。

在管道連接時(shí)，管道接口沒有進(jìn)行加固，也是導(dǎo)致管道脫離造成漏水的主要原因，為此在管道施工時(shí)，排水系統(tǒng)主要在管道接口處進(jìn)行加固，防止管道漏水，影響整個(gè)高層建筑施工。所以，當(dāng)前高層建筑中需及時(shí)進(jìn)行排水處理。在高層建筑設(shè)計(jì)和施工時(shí)對(duì)排水系統(tǒng)的要求也較嚴(yán)格，更需要更新排水新技術(shù)。結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)，在高層建筑排水施工中，排水管道需要使用偏置設(shè)置，這種方法往往在排水能力小的情況下，在偏置距離較大時(shí)，通過半徑彎頭來優(yōu)化通氣管接口，常用方式有兩種，第一，通氣管與排水管相同，增強(qiáng)排水體統(tǒng)流量;第二，在多個(gè)排水管交匯處接通排水橫干管，為增強(qiáng)排水系統(tǒng)流量。

五、結(jié)束語

建筑行業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益增多，對(duì)高層建筑排水系統(tǒng)的工作要求越來越高，就需要排水系統(tǒng)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新完善，來滿足建筑行業(yè)的需求，從而使人們?cè)谑孢m的環(huán)境下生活工作。當(dāng)前我國要在高層建筑中取得理想成績，就需要在建筑施工過程中，更加重視建筑實(shí)用性、安區(qū)性才能在建筑領(lǐng)域駐足，并建造一流建筑項(xiàng)目。

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