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城市高层建筑排水方案设计研究
［摘要］城市高层建筑是城市化进程的必然产物，它与人们的生活息息相关，而生活又与用水和排水紧密相连，因此对高层建筑排水方案的设计具有重大意义。本文先分析了高层建筑排水系统分类和排水系统的组成，然后介绍了建筑室内生活排水量与排水管材选择，以及虹吸式雨水排水系统在高层建筑中的应用。［关键词］高层建筑 生活排水 雨水排水
引言
建筑排水主要是建筑内部人们在日常生活和生产中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来，及时排到室外。污水排到室外进入市政污水管道，汇集后排到污水处理厂经处理达标后排放。按系统接纳污水类型的不同，建筑室内排水系统可分为三类：生活排水系统，排除居住建筑、公共建筑及工厂生活间的污废水；工业废水排水系统，排除工业生产过程中产生的污废水；屋面雨水排水系统，收集排除降落到工业厂房、大屋面建筑和高层建筑屋面上的雨水及融化的雪水，并将其通过管道排出［1］。
1高层建筑排水系统分类和排水系统的组成
城市高层建筑的排水系统通常由卫生器具，生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物等组成。具体设置如下：不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制；排水机制依据技术、两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济、技术比较。对于民用建筑而言，生活污水可以和雨水公用排放系统，对环境的污染不大，还可以节约管道布置资金，减少建筑成本；对于工业建筑而言，工业废水因为必须经过一定的处置才能排放，因此不能与雨水河流，以免造成更大的污染，更重要的是大大增加水处理成本，当然如果生产废水和生产污水较轻，可以与雨水合流，否则应单独收集处理［2］。排水管道有如下通气方式：伸顶通气管；专用通气管；环形通气管；主通气管；副通气立管；结合通气管；器具通气管等。
2建筑室内生活排水量计算与排水管材选择
建筑室内生活排水系统的计算主要是根据各种卫生器具的排水定额确定设计管段的设计流量，再根据设计流量确定管径。建筑内部排水流量与卫生器具的排水特点、同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长的特点。建筑内部每昼夜、每小时的排水量都是不均匀的。建筑内部排水设计秒流量有三种计算方法：经验法、平方根法和概率法。我国目前采用平方根法，根据生活建筑的排水特点有两个公式：住宅、集体宿舍、旅馆、、疗养院、老人院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑生活秒流量，应按下式计算［3］：
qn=0.12βqnNp+qmax该公式中，式中，qn为计算管段排水设计秒流量，即L/s；Np为计算管段的卫生器具排水当量总数；为计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量；β为根据建筑物用途而定的系数，一般而言集体宿舍、旅馆和其他公共建筑的公共盥洗室和厕所间为2.0-2.5，其余为1.5。
根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)4.5.8条：高度超过100m的高层建筑内，排水管应采用柔性接口机制排水铸铁管及其管件。而排水塑料管主要应用于高度小于100m的多层及高层建筑中，且选择较为单一，主要是以硬聚氯乙烯（UPVC）塑料管
物理指标优合格断裂伸长率≥80%扁平试验无破裂无破裂拉伸屈服强度≥43MPa≥40 MPa维卡软化温度≥79℃≥79℃纵向回缩率≤5.0%≤9.0%落锤冲击试验TIR20 ℃TIR≤10%90%通过落锤冲击试验TIR0 ℃TIR≤5%90%通过UPVC排水管正被大力普及和推广使用，它具有以下特点［4］：有较高的强度和硬度，在建筑管材中被视为刚性管；作为一种成熟产品，UPVC排水管在国内具备完善的标准及施工规范；符合要求的UPVC排水管，其各种理化指标均能满足实际需求，抗腐蚀、抗老化，使用寿命长，安装维修十分方便，外观美观，相对铸铁管成本低，经济实用。
3虹吸式雨水排水系统在高层建筑中的应用
雨水系统设计看似简单，实际需要考虑的因素很多，包括结构形式、气候条件、水平等各方面。目前屋面雨水排水系统设计可采用的有两种系统：一种为国内通常采用的重力流雨水排水系统，另一种为近三十年来国际上迅速起来，国内正在逐渐推广的压力流雨水排水系统［5］。相对而言后者更有优势：对于大型屋面而言，它有很大的雨水量需要排放，按重力流处理会需要很多的雨水斗，从而造成较大管径的立管、埋地管道以及雨水检查井数量过多；而虹吸式屋面雨水排水系统本身的一些特点，如同一悬吊管所连接的雨水斗数量理论上不受限制、较小的管径而排水量大、悬吊管不需要坡度等，往往很容易解决重力流系统本身所无法处理的上述问题，使主立管靠近外墙，建筑物内可以不做管道井，不埋设管道。
4结论
经济的发展和城市化步伐的加快，使得城市的面积和高度都在不断增长，当前高层建筑向着层数多、设备完善、功能齐全、技术先进的方向发展，而且高层建筑某种程度上已成为化大都市的一种标志。高层建筑有别于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点。因此，对高层建筑排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求，必须采取新的技术措施，才能确保排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。
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［1］GB50015-2003.建筑给水排水设计规范［M］.北京:计划出版社.2003.
［2］黄丽. 城市高层建筑消防与给排水设计［J］.科技创新导报.2008(19).
［3］王冬改.居住小区给水设计秒流量概率方法［J］.大众科技.2005 (3):8~9.
［4］李越明.住宅建筑排水设计［J］.西南给排水.2008(7).
［5］李明.高层建筑屋面雨水怕水设计与施工.西南给排水.2007(2).
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