【摘 要】建筑给排水工程设计工作随着建筑工程的快速发展及国民整体水平的提高越来越重要，我国建筑给排水系统设施也得到快速的发展和应用。本文首先对建筑给排水工程设计工作体系的应用进行分析，其次阐述了建筑给排水设计方案优化与应用，以供参考。
【关键词】建筑给水排水;工程设计;高层建筑
引言
随着城市化进程的加快，建筑工程越来越多，人们对于建筑工程的设计、施工及管理等质量更加关注。在建筑工程中，给水排水工程设计能够影响到整个建筑给排水工程的使用质量。给水排水工程占我国建筑行业很大一部分比重，而我国建筑行业在给水排水工程方面也投入了很大一部分资金，其中给水排水管材是工程设计中最为关键的因素，它影响着建筑工程的质量水平，所以，在设计给水排水工程的过程中，要充分考虑到应用要点，保证给水在建筑中的应用质量。
1.给水设计方案选择
高层建筑采用的给水方式要符合建筑自身用水特点，对供水分区进行合理选择，除考虑用户自身需求和相关规范要求以外，还要和其他专业和谐统一经济技术分析，以此选择最合适的给水设计方案，高层建筑供水一般分为三个区：分别是高区、中区和低区。高区一般19层至32层，无负压供水（稳压给水系统），中区。7层至18层，变频调速供水;低区，1层至6层，由市政管网直接供水，利用市政供水压力，在节省投资的情况下，高区还可采用变频给水，节能效果较高位水箱好。
2.存在的问题
2.1水箱水池供水水质可能造成污染问题
采用供水设备地下水池或高位水箱加压泵供水，可能会产生二次污染。黄伟乐在《建筑给水节能新技术实际应用研究》中提到经过二次加压送到用户的水质不能达标的现象时有出现，用户出水出现“红虫”也屡见不鲜。造成污染的原因主要有一下几种情况：
（1）水池水箱设计不合理，材料不合格。水池水箱设计不合理容易出现死水区，滋生细菌和藻类。混凝土水池容易出现池底积泥，池壁挂污甚至苔藓滋生，这种环境适宜于红虫滋生寄养，繁衍后代，造成二次污染。水池水箱的材料不合格或者防腐措施不合标准会引起水体变质。
（2）管道材料不合格造成的污染。
（3）管理不合理造成的污染
2.2建筑给水系统节能问题
目前二次加压供水一般采用水泵加压，水泵根据最不利点的流量和扬程选取。但是用水出现最不利情况的概率非常少，一般情况是水泵的出流量和水压都要比实际需要的更大，就会使水泵运行偏离高效阶段工作，从而使消耗的电能远比实际需要的多，造成大量电能的浪费。
水泵可以通过变频实现节能，变频泵在一定程度上比传统的加压泵节能。但是当超出了特定流量范围时，水泵变频也会偏离高效区，甚至使出水达不到用水点所需水压，水泵处于空转。当夜间用水少时，更会出现水泵频繁启动的现象，增加电能的消耗。
为满足城市用水要求，市政管网末梢必须保证一定的剩余压力。城市配水管网的供水水压宜满足用户引入管处服务水头28m的要求。传统的二次供水系统，市政管网中压力水泄压流入储水池，成为自用水，造成大量能源浪费。如果能够利用市政水压，多得到的节能效果将非常明显。
无负压供水系统采用稳流补偿器来弥补用水高峰时市政管网不足供水量，其大小根据用水高峰持续时间进行计算，取值在3min-10min不等。而用水高峰的持续时间不定，不能准确预测。当实际用水高峰持续时间比设计时间长时，就会出现水泵停机，无法供水的情况;当市政管网因某些原因断水时，无负压给水系统因无储备水量而控制水泵停机，无法继续供水。并且，如果城市中大面积使用无负压供水系统，会使城市供水的调节容量大大下降，降低城市供水的可靠度，因此有些城市明确禁止使用无负压供水系统。
3.应对措施
3.1 二次污染应对措施
应对二次污染，可以采用如下措施：
（1）采用变频供水设备并在地下水池加设消毒设备，不设置屋顶水箱，避免了屋顶水箱的二次污染。
（2）采用管网叠加供水设备，避免了地下水池及屋顶水箱的二次污染。
3.2节能措施
我国二次给水设备的发展历史大概经历了4各阶段，第一，水池-水泵-高位水箱给水;第二，水池-水泵-气压罐给水;第三，水池-变频加压泵（-气压罐）给水;第四，利用市政给水压力作为建筑给水余压利用技术的叠压供水设备。
3.2.1节能方向
国内工程师及学者对建筑给水不同供水方法做出了给水节能及优化设计研究。杨琦在《给水排水动态》发表《建筑给水排水节能途径探讨》中指出建筑给水排水的节能途径：
（1）在给水方面充分利用市政管网的压力，直接供水;
（2）合理进行分区，平衡用水点的水压;
（3）采用并联给水泵分区，尽量减少减压阀的设置;
（4）推薦支管减压作为节能节水的措施，减少用水点的出水压力;
（5）合理设置生活水池的位置，尽量减少设置深度，以减少水泵的提升高度;
（6）优先考虑水池-水泵-水箱的供水方式;
（7）推广采用节水卫生设备;
（8）合理选用变频调速泵组供水;
3.2.2 方案优化
赵玲萍在《灰色模型综合评价法在高层建筑给水方式选择中的应用》中先通过层次评价法确定各因素指标的权重，再采用灰色系统理论中的关联度理论对模糊综合评价法加以改进，从而得到一个即定量化又符合实际的评价结果。其采用灰色理论系统对八种常用高层建筑给水方案进行比较，在占地面积、设备投资、供水可靠度、能量消耗、管理方便度五个指标的综合比较下，得出每个方案的灰色关联度并综合比较，结果显示高位水箱并列给水方案为最优方案。
熊锦亮在《高层建筑给水方案选优综合评价体系的探讨》通过层次分析法APH从4个层次建立我国高层建筑给水方案选优综合评价体系，从经济性、实用及可行性、满意度三方面探讨了适合我国国情的优化设计准则，层层细化下，得出25个指标的基本指标层，为高层建筑给水方案优选评价系统提出基本框架。
曹杨在《高层建筑给水系统的节能及优化设计研究》中通过研究高层建筑不同的技术方案最优竖向分区，不同方案的技术设备造价、运行总能耗费用，设备折旧费来比较不同给水方案最优选项。为高层建筑给水设计优化提供理论依据。
4.总结
建筑给水工程设计方案必须做到安全、节能、减排。根据需要作出几个实用方案，利用学者工程师给出的理论进行优选，最后确定最优方案。
参考文献
[1]杨琦. 建筑给水排水节能途径的探讨[J]. 给水排水动态，2007，（06）：5-9.
[2]赵玲萍，张凤娥. 灰色模型综合评价法在高层建筑给水方式选择中的应用[J]. 水资与水工程学报 2009，20（1）：116-119.
[3]熊锦亮，刘永佳，赵冬来. 高层建筑给水方案选优综合评价体系的探讨[J].山西建筑.2010.36（36）：192-193.
[4]曹杨. 高层建筑给水系统的节能及优化设计研究.[D].四川成都：西华大学.2010.
[5]王峰.二次给水前置设备及控制方法.[P]中国专利.ZL200610057595.X.2006.
[6]王峰.全流量高效变频调速给水方法.[P]中国专利.ZL200810306080.8.2008.
