高层建筑的供水方式篇1

关键词：高层给排水；系统设计

中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：

前言

随着社会经济的不断发展，能源已经成为发展国民经济的重要物质基础，同时也是制约国民经济的一个重要因素。大力降低能耗，最大限度地提高能源的利用效率已经成为我们的重要课题。我国是一个水资源严重不足的国家，人均水资源占有量仅为世界人均水资源占有量的四分之一，而建筑给排水设计涉及到人们日常生产生活活动中的给水、排水、消防用水等消耗能源的多个方面，故建筑给排水的节能工程在整个建筑节能工程中具有极其重要的地位。因此，如何合理地设计给排水及消防系统，对高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计最主要的问题。当前的高层给排水技术总体上日趋成熟，但也存在许多待解决的问题：

1新型减压、稳压设备的研制与应用；

2安全可靠经济实用运行管理方便的供水技术的研究与推广应用；

3低成本高效能新型管道材料的开发与应用；

4高层建筑消防与自动控制技术；

5提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施；为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高给排水的技术水平。

一、高层建筑给水系统的设计

高层建筑生活给水系统设计中最为关键的是给水方式的选择，它直接关系到生活给水系统的使用质量和工程造价。根据《建筑给排水设计规范》中相关条文，高层民用建筑生活给水系统应竖向分区，且各分区最低卫生器具配水点处静水压力不宜大于0．45MPa；水压大于0．35MPa的入户管，宜设置减压阀。另外应该合理确定给水系统垂直分区，保证给水设备卫生器具的正常使用，避免压力过高，出现不必要的能量浪费。给水器具出水过猛，当启闭这些器具时易产生水锤，使管网产生噪声、振动甚至管件破裂，致使卫生洁具给水零件容易破坏。

就目前我国城市给水状况而言，水压一般只能满足建筑五至六层的生活用水要求，对于高层建筑，城市市政给水管网的水压就不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，因此合理划分生活给水系统竖向分区，也是生活变频调速供水设备节能的重要因素，分区内层数较多，则会造成变频设备设计流量加大，在用水量较小的情况下，需开启水泵的负荷增加；另外，由于分区内系统压力较高，入户管设置减压阀的层数增加，耗能也相应变大。以笔者的实际经验来看，针对不同的高层建筑，给水方式主要有以下几种：

1分区串联给水方式。各区设置水箱和水泵，各区水泵均设在技术层内，自下区水箱抽水供上区用水。

2分区并联给水方式。每一分区分别设置一套独立的水泵和高位水箱，向各区供水。其水泵一般集中设置在建筑的地下室或底层水泵房内。

3非分区减压给水方式。如图1(a)所示为减压水箱减压给水方式，是由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱，然后分送至各分区减压水箱减压后再供下区使用。

4减压阀减压给水方式。如图1(b)所示为减压阀减压给水方式，是由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱，然后再经各分区减压阀减压后供各区用水。

(a)减压水箱(b)减压阀

图1减压水箱给水方式与减压阀给水方式

5无负压变压变量给水方式。如图2所示，此系统与市政给水管网经供水管(引入管)直接串接的加压给水方式：在给水系统的最不利点处设一台气压水罐调节用水量的瞬间不足进行变压变量供水。

图2无负压变压变量给水方式

6分区无水箱给水方式。如图3所示为分区无水箱给水方式，各分区设置单独的变速水泵供水，未设置水箱，水泵集中设置在建筑物底层的水泵房内，分别向各区管网供水。

图3无水箱给水方式

在实际设计中，因高层住宅中间层难以设置中区水箱，而在天面设置满足整栋楼生活给水总量的生活水箱会增加结构负荷，从而加大建造成本的投资，所以根据建筑的特点设计不同给水系统。工程实例一：某11层商住综合楼(建筑面积13943．3m2)建筑高度36m，共140户。该建筑供水高度需达50多米，根据这种小高层的特点，本人设计为市政总引入管DN150，四层及四层以下用市政供水，5-11层采用了无负压的供水系统，这样既利用了市政供水管网的水压，节约了占地，又无二次污染，水质安全卫生，而且降低了运行费用，自动化程度高，深受欢迎。工程实例二：如博罗某住宅小区，其中别墅l5栋，25层8栋，28层1栋，最高栋建筑高度为86．327m，总户数为824户，车库及设备房设地下1层。因这个小区较大，最高时用水量较多，若也采用无负压供水，会增加市政供水总引入管的开户费投资，所以我设计了在地下设置了成品不锈钢调节水箱(150m3)，四层及四层以下采用市政供水，5～16层采用中区变频泵供水，17层以上采用高区变频供水，给水系统入户管水压大于0．35MPa采用减压阀减压的办法。

经过认真分析比较，大胆采用无水箱给水方式，采用新型的供水系统如变频给水设备直接供水方式和无负压供水，其优点有以下几点：减少了供水环节，从而提高了供水安全度；减少了二次污染；不占用中间楼层面积，减少了建设成本，提高了业主效益；避免了中转水泵产生振动和噪声从而给放置水泵的附近楼层带来的不利影响。

三、高层建筑排水系统的设计

建筑内部的排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，在设计过程中应首先保证排水的通畅和室内良好的居住环境，避免疾病的传染。尤其对于高层建筑的排水立管，因排水量大，建筑高度高，合理地设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。

由于高层建筑卫生洁具排水系统连接管的立管较长，底层排水压力大，易使下层卫生洁具发生排水喷溅；卫生洁具属于间断排水，使排水方向的前行管道系统产生正压，水流下降过程中，后续管道产生负压形成抽吸，均可能使管道系统发生水喷溅和水封水抽吸。

根据《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003(2009年版)第4．3．8规定，住宅卫生间的卫生器具排水横支管应设置同层排水，所以住宅的卫生间多设计为沉箱式卫生间，但沉箱式卫生间容易积水，难以排出。根据这种情况，建设局于2010年11月11日颁发了《住宅工程质量通病防治手册》，手册第3．1．1规定“沉箱式卫生间应做二次排水和二次防水设计，沉箱底排水应单独设置”。

故本人在该商住综合楼建筑排水系统采取了下列措施：

1高层建筑的底层单独排水；

2排水管系统采用专用通气管加强通气，保持管系内气压平衡，采用专用通气管或新型排水管道系统；

3排水立管采用乙弯消能措施：

4污水、废水及二次排水分开设置立管排放，采用了生活废水和生活污水分流制。

四、高层建筑消防系统的设计

建筑物消防系统一般包括：室内消火栓系统、室外消防系统、自动喷水灭火系统、干粉灭火器系统和气体灭火系统。对于商住楼中的住宅部分，消火栓在消防电梯前室设置，并且每一层有两股水柱同时到达室内任何部位的要求。另外，消火栓给水系统中应按照设计要求和规范规定在需减压处设置减压孔板等减压装置，避免消火栓栓口的静水压力过大，引起消火栓拴的损坏。消火栓栓口的静水压力超过1.0MPa时，采取分区给水系统，大于0．5MPa时，则设置减压孔板等减压措施或采用减压稳压消火栓。室内消防水量一般由地下消防水池经消防加压水泵供给。屋顶还应设高位消防水箱，储存18m3消防水量，根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95第7．4．7．2条规定，高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0．07MPa；当建筑高度超过l00m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0．15MPa。当高位消防箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。另外，还应根据建筑物的性质在高层的地下室和其它功能用房加设自动喷水系统和气体灭火系统。

五、结束语

1采用变频水泵直接供水的新方法，提高了供水安全度、减少了二次污染、不占用中间楼层面积，减少了管道等其他的配套投资建设成本，节省了大量的资金。

高层建筑的供水方式篇2

摘要：做好高层建筑给排水和消防的设计对于提高建筑的使用性能至关重要。本文首先对高层建筑给排水工程进行了简单概述，然后就高层建筑给水系统、排水系统、消防系统的设计提出了一些笔者的体会，希望能对高层建筑给排水设计行业有一定指导意义。

关键词：高层建筑；给排水；消防设计

Abstract:completesthedesignofthehigh-risebuildingwatersupplyanddrainageandfirefightingisveryimportanttoimprovetheuseperformanceofbuildings.Thisarticlefirstmakesasimpleoverviewofhigh-risebuildingwatersupplyanddrainageengineering,thenhigh-risebuildingwatersupplysystem,drainagesystem,firefightingsystemdesignputsforwardsomeauthor'sexperience,hopeofhigh-risebuildingwatersupplyanddrainagedesignindustryhasacertainguidingsignificance.

Keywords:high-risebuildings;Watersupplyanddrainage;Fireprotectiondesign

一、引言

改革开放以来，伴随着中国经济的高速增长，土地问题日趋严重。为节约建筑用地，占地面积相对较少的高层建筑越来越多。而高层建筑的使用性能在很大程度上受其给排水和消防系统的影响。因此，如何做好高层建筑给排水和消防系统的设计工作便显得尤为重要。这便要求我们需要了解高层建筑给排水和消防系统的特点及其存在的问题，掌握高层建筑给水系统、排水系统、消防系统的设计原则和注意事项，严格规范高层建筑质量要求，进而提升高层建筑给排水和消防设计水平，从根本上确保高层建筑的整体使用质量。

二、高层建筑给排水工程概述

由于高层建筑的使用人员一般较多，如果给水水量不足、压力不够以及排水管道不通畅等，均会给建筑使用者的生活造成很大影响。此外，高层建筑的给水排水工程用到了许多动力设备和管道，无形中也增加了高层建筑的火灾隐患[1]。

目前，高层建筑给水排水设计中的主要内容，就是在保证高层建筑最基本的日常使用前提下，合理规划给排水系统，并且提高消防系统的可靠性。虽然设计、施工人员对于高层的给排水系统已经有了很多经验，但是现阶段仍有一些问题亟待解决，比如：(1)缺少性能稳定的稳压设备；(2)现阶段供水技术的经济实用性较差；(3)管道材料成本较高，整体性能较差；(4)自动控制技术还未大规模应用于消防系统中；(5)排水系统过水能力有待加强。

三、高层建筑给水系统的设计

选择一套合理的给水方式对于高层建筑给水而言非常重要。我国《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）（2009年版）中规定，对于高层建筑而言，建议给水系统采用竖向分区，各分区最低点的配水压力应小于0.45MPa，接入用户水管水压不宜大于0.35MPa，否则需要加设减压阀。此外，在给水垂直分区方面，也应该进行优化，确保给水设备维持在正常压力范围内，以减少能量过度损失[2]。

一般来说，低区给水装置出水动力都比较强，对这些装置进行开启和关闭操作时，极易有水击现象发生，致使管网强烈振动，甚至导致管道破裂，直接或间接损坏用水设备。因此，现有高层给水方式多使用分区给水形式。合理的给水管道竖向分区，对于供水节能方面非常重要。若竖向分区过少，单区层数过多，在设计变频调速泵组时，设计流量偏大，使得在小流量工况下，水泵仍需工作，加大了给水负荷。并且接入用户的水管超压楼层增多，需要设减压阀的用水点较多，一来增加设施，而且浪费能量；二来减压阀为易损件，对给水安全性带来不利影响。常见的给水方式主要包括以下几种：

1、串联分区给水方式。该方式的每个分区都设置了水箱和水泵，高区给水由低区水泵从低区转输水箱抽水供给。该方式使得高区用水受限于低区，供水安全性不高，一般用于高于100米的高层建筑内。

2、并联分区给水方式。该方式的各分区都配有各自独立的高位水箱和水泵，分别向各分区进行供水。该方式供水安全性较高，但管道较多，一般用于不高于100米的高层建筑内。

3、水箱减压分区给水方式。该方式通过设置中间水箱泄压的方式，降低供水压力。该方式供水安全性有一定保证，但水箱荷载对结构提出较高的要求。

4、减压阀减压分区给水方式。此种给水方式与水箱分区减压的给水方式类似，只不过把高位水箱改成性能可靠的减压阀。减压阀易损坏，可靠性不如水箱，但占地省，荷载轻，对结构不造成影响。

5、无水箱分区给水方式。这种方式不设置水箱，而是用变频调速水泵直接并联供水，各区的水泵统一设置在底层水泵房内，直接向各区的管网进行供水。此种方式精简了供水环节，提升了供水安全度，并能有效防治二次污染，并且仅占用底层水泵房内空间，节约了建设成本噪声，是目前比较常用的一种供水方式。

四、高层建筑排水系统的设计

由于高层建筑的楼层较高，其排水系统的管网延伸较长，造成由上至下的排水冲击力很大，处于排水终端的底层极易发生排水喷溅现象。在排水过程中，水流在管道后端还会产生抽吸负压，致使有水封被破坏或喷溅现象产生[3]。目前，规范针对这类问题的解决措施，主要是要求底层排水管单独出户，要么设置专用通气管系统，或者加设旋流器等。笔者在工作中发现，每隔若干层加设一套消能装置，可以避免水流流速过大，降低管中压力波动的不利影响。

高层建筑排水系统另外一个重点是雨水系统。规范提出，高层建筑屋面雨水一般采取重力流方式，重力流方式历史悠久，技术成熟，排水稳妥可靠，应当作为首选。但在屋面汇水面积太大，设置重力流雨水斗会造成立管偏多，不便走管。采用重力悬吊系统虽然可以减少立管数量，但悬吊管的管径偏大。对于这种情况，现在普遍采取的方式是设计虹吸雨水系统。但问题在于，该系统需要经过专业软件计算，而目前国内设计院很少有购买和使用该软件，普遍是由专业的虹吸设备厂家负责设计、施工。这种操作模式不利于工程建设。一是因为业主招标工作未能及时，专业厂家介入滞后，与土建配合不到位；二是许多专业厂家不具备施工图设计资质，读图和设计水平参差不齐，对规范把握不太到位。从工程建设的便利性考虑，笔者认为，设计院应加大对该专业软件的使用，主动承担虹吸雨水系统的设计工作。

五、高层建筑消防系统的设计

高层建筑的供水方式篇3

关键词：高层建筑；给排水系统；自然循环；机械循环方式

随着科学技术的发展，生产工艺的不断改进和提高，给排水工程日趋向大系统、高参数的方向迅猛发展，因此，对给排水工程的设计、施工、维修和运行管理的要求也就越来越高。下面，结合某高层建筑给排水设计实例，详细地探讨了建筑工程给排水设计中可采用的设计方式，分别探析其优缺点，同时结合工程实例来加以进一步探析，有效地指导工程实践应用情况，为同类工程提供参考。

1.工程概况

阳江市某16层大厦，地下为二层，总建筑高度为79.05m，总建筑面积为25294.5m2。其中地下二层设有水池、泵房等设备用房，地下一层为洗浴中心，一、二层为餐厅、宴会厅，三、四层为办公用房，五～十六层为客房。城市给排水管管道现状：市政给排水管道位于大厦的南侧和西侧，给水管管径DN200，用水高峰时可供水压为0.3MPa。市政下水道管径DN600，埋深2m。

2.给水方式的比较和选择

给水方式包括直接给水方式，设水箱的给水方式，设水泵的给水方式，设水箱水泵的给水方式，气压给水方式，分区给水方式等等。

结合本建筑物的高度（79.05m）确定本建筑采用竖向分区供水。因此本建筑拟采用分区加压供水，当高层建筑竖向分压之后，最重要的问题就是采取何种加压方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。由于当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，会产生水锤，由于压力波动会使管道产生震动和噪音，甚至会引起管道松动漏水，损坏水嘴、阀门等配件，缩短其使用年限，且不经济容易浪费。

为了消除或减小上述弊端，高层建筑的高度达到一定程度时，就需要对其给水系统进行竖向分区。竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值，目前国内外尚无统一规定，应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件，综合高层建筑层数合理安排。住宅、旅馆、医院一般为300～350kpa，办公楼一般为350～450kpa。本建筑高度为79.05米，需竖向分区。

2.1减压阀供水方式

低区为-2至4层，由市政管网直接供水；中区为5至9层，由高位水箱减压阀供水；高区为10至16层，由高位水箱直接供水。高位水箱给水方式是运用较为普遍的一种给水方式。它主要由贮水池，加压水泵，配水管网和高位水箱组成。由于建筑高度有79.05米，超过静压分区的要求，考虑到冷热水的压力平衡，经过计算在第九层与第十层的立管上设比例式减压阀，减压比为3：1；该给水方式将高、中两区的用水量全部由设在低层（地下室）的水泵提升至屋顶水箱，高区由屋顶水箱直接供水，中区设减压阀减压后再分送至中区各用水点，低区由市政管网直接供水。该给水方式水泵数量最少，设置费用低，管理维护简单，水泵房面积小；但该方式水泵运行费用高，供水可靠。但该方式水泵数量减少而且设备费用少，管理维护简单，泵房面小。不设置减压水箱，不占用楼层面积，经济效益好。水池、水箱贮备一定流量，停水停电时上层可延时供水，供水性可靠，且水箱具有稳压功能。水箱设在顶层对建筑结构要求高，水箱可能会导致二次污染。水泵动力费用高，下区供水压力损耗较大，能源消耗大；减压阀的质量问题。且由于本建筑物水箱只能位于建筑物内，还需要单设增压设备。

2.2变频泵供水方式

低区为-2至4层，由市政管网直接供水；中区为5至11层，由变频调速泵1供水；高区为12至16层，由变频调速泵2供水。主要有贮水池，变频调速设备，配水管网等组成。变频调速设备能使水泵始终处于高效段运行，节省电能。各区独立的给水系统，互不影响，供水安全可靠；水泵集中布置便于管理维护；运行动力费用经济；无水箱，可以减少二次污染现象，便于结构的设计。但其缺点就是没有水箱的存贮水量，供水可靠性降低，而且稳压方面不如方案一。水泵型号、数量较多，投资较高，对电源要求高，且需要一套价格较贵的变频调速控制装置。综合考虑本建筑的用水点及其安全性的要求等因素，选择方案二，即-2至4层，由市政管网直接供水；5至11层由变频泵1供水，采用下行上给方式；12至16层由变频泵2供水，采用上行下给方式。

3.热水系统选择

由于冷水系统分区已定，因此热水系统分区为-1层为低区，由市政管网供给；5-11层为中区，由生活水泵1供水；12-16层为高区，由生活水泵2供水。热水系统的分类按配水干管的位置不同可分为上行下给和下行上给两种供水方式；按回水管网设置的方式不同可分为全循环，半循环无循环热水供水方式；按循环动力不同可分为自然循环和机械循环方式等等。现在就选两种比较合适的方案做以下方案比较：

3.1高低区分设水加热器

该系统简单耗用管材少，水头损失较小，有利于热水的自然循环，可保证各配水点的水温要求。与冷水系统分区相同，水压稳定，温度恒定。但其缺点是供水干管设在吊顶内，可能因漏水影响美观甚至损坏吊顶。

3.2高低区共用水加热器

地下一层的热水循环不变，中区与低区共用一个水加热器。通过减压阀均设在支管上，可有助于不影响立管和干管的循环。与方案一相比不需要另外采取措施就能保证循环系统正常工作。但低区每个支管均需设减压阀，减压阀数量多，要求质量可靠。通过综合考虑，本建筑物冷水系统已经选定变频调速泵的方案，热水和冷水用同样的分区与泵可使热水水压稳定，水温恒定，符合酒店的要求，因此本设计选用方案一。

4.排水系统

高层建筑的排水系统组成应满足三个要求：系统能迅速通畅地将污废水排到室外；排水管道系统气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内环境卫生；管线布置合理，简短顺直，工程造价低。通过合流制设计的优点可采取套管网系统，节省投资；但由于排水管径相应变大，化粪池占地大，处理费用高。而采用分流制则可节省化粪池容积，方便中水系统的建设；但由于本建筑的五至十六层为客房，生活废水排水量比较大，如果采用污废合流会导致化粪池的容积很大，于是采用污废分流的排水体制，并设专用通气立管。污水排出室外之后进化粪池进行处理后再流入市政排水官网；废水在排出室外之后直接排入市政排水管网。

针对目前建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专用通气管，专用通气管可隔层或每层与排水立管连接。本工程通过采用专用通气管可有效地消除噪音，保护水封。很好地改善排水条件及噪音，还有一个重要的是卫生条件.最好能设。不设专用通气管最大的问题是出现在当管道中同时有几个水柱下去，中间被封了若干段空气的时候，这个时候很容易导致中间一些楼层的水封破坏。基于具体情况，本建筑设专用通气管。1-4层单设排水立管，地下一层与地下二层污水统一进入集水坑，由潜污泵抽出。

参考文献：

高层建筑的供水方式篇4

关键词:超高层建筑;给水排水设计;安全;设计

引言

超高层建筑是我国城市现代化建设的集中表现形式之一，也是建筑行业施工技术进步的具体体现。通常情况下，超高层建筑由地下车库、人防工程、商业区、办公区、住宅区以及酒店等多种功能组成，建筑高度超过100m，并在40层以上。超高层建筑的高度超限，给水排水系统纵向有别于普通的高层建筑，所以要求设计人员熟悉各个系统的优缺点，并针对不同的建筑，采用相对科学的设计方案。

1生活给水系统

1.1市政直接供水系统

《城镇给水排水技术规范》（GB50788-1012）规定，城镇给水系统应满足用户用水的水压要求，且建筑给水系统应充分利用市政给水压力。因此，应根据建设单位提供的当地市政自来水24h水压报告的最低供水压力确定市政供水楼层，必要时可考虑建筑裙房建筑功能，以利于系统的简化。比如某超高层项目，裙房1~3层为商业区域，塔楼4~16层为酒店，17层以上为办公区域，市政供水压力扣除水表、倒流防止器及沿程水头损失后，能供至4层。也可预防将来城市发展后，用水量增加可能导致市政供水压力下降，市政供水可以至供至3层。

1.2二次供水

二次供水一般有两种方法，即为变频加压供水以及重力供水。超高层建筑由于竖向高于普通的高层建筑，其二次供水系统要综合各种因素考虑，包括建筑供水设备的性能、供水管材的承压情况，还应考虑到系统合理、供水安全可靠以及节能。因而，超高层建筑的二次供水系统往往采用变频加压与高位生活水箱重力供水相结合的供水方式。例如，100m以下的楼层采用变频供水系统，100m以上的楼层采用地下设备房工频泵+塔楼避难层或设备层的高位水箱供水。下一级的高位水箱作为上一级系统的转输水箱和下一级系统的供水水箱。这样划分系统的好处是，充分利用变频供水系统的楼层，同时，保证这部分系统的承压不至过高。工频泵加高位水箱供水系统只需干管采用高承压的管材，其他管材为普通压力的管材，节省工程造价，同时保证系统的安全可靠。为了防止二次污染，可在储水箱内设消毒器。

1.3噪声控制水泵的运行

一般会产生极大的噪声，超高层建筑要想做好噪声控制，一般采用两种方式。首先，将水泵的启动频率降低，这就需要做好传输水箱的容积设计。通常情况下，会采取最高上限的容积设计，使得水泵的运行噪声得到有效的控制。其次，将传统的工频泵传输水泵转变为管中泵，这种传输水泵可以直接放到传输水箱内，使得传输水箱的运行噪声得到控制。但是这种传输泵会对传输水箱产生一定的污染，因此，设计时要考虑消毒设备，保证用水水质，并能够在使用的过程中，定期对传输水箱进行清洗。

1.4室外给水系统

在超高层建筑中，室外绿化给水系统设计同样十分重要。在国家提出生态建设的背景下，超高层建筑室外绿化给水系统通常会采用绿色环保的雨水回收使用系统。在降雨的过程中，地表雨水的水质已经受到了极大的污染，不符合雨水回收利用标准，因此，多会对屋面雨水进行回收利用。当然屋面雨水也不能保障其水质百分之百干净、优良，因此，会采用生物处理方法及沉沙处理方法，对其水质进行处理，最后达到室外绿化给水的要求。

2消防给水系统

超高层建筑中的消防给水系统设计同样十分重要。由于超高层建筑的特殊性，其一旦发生严重的火灾，消防工作的难度非常的大，因此消防给水系统的科学化建立就显得极为关键。通常情况下，超高层建筑在构建消防给水系统时，会通过市政给水建设，引用两条及两条以上的给水管，在建筑工程项目中的场地内部形成一个系统的给水环网[1]，保障其室外消防用水量。超高层综合楼的室内消防给水系统的建立一般有采用三种方式，分为并联、串联以及重力给水。

2.1并联消防给水系统

在超高层建筑中设置一套消防水泵称之为并联消防给水系统。这种消防给水系统在超高层建筑的高低区需要设置减压阀组，从而实现不同分区的消防供水。结合《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974—2014）对系统分区压力的要求，当系统工作压力不大于2.4MPa且能满足消防车的供水高度时可以采用并联消防给水系统。并联消防给水系统设备集中设置于底层，节省避难层面积，同时减少噪声的影响，但是水泵的扬程和管道的承压能力较高。

2.2串联消防给水系统

串联消防给水系统是指在超高层建筑的不同分区中，设置独立的消防水泵，利用上下级的控制水泵措施，使得水泵向超高层建筑的管网供水。当系统工作压力不大于2.4MPa时，宜采用串联消防给水系统。这种消防给水系统较为复杂，工作程序较多，但是其供水压力低，可以保障管网的安全，降低发电机组的压力，使得超高层建筑对设备的投资成本降低。

2.3重力供水系统

重力供水系统是指将消防水池设置在超高层综合楼的楼顶，可以有效避免因为火灾发生造成机械故障、延迟消防救援时间的发生。这种消防给水系统的安全性最高，但是其对超高层综合楼的荷载要求随之增高。因此，这种方式一般适用于250m以上的超高层建筑。

3污水系统

污水系统是超高层建筑不可避免的排水系统。超高层建筑在排出污水的过程中，从高处往地下降落时会对超高层建筑的污水排水管道造成极大的影响。因此，超高层建筑在设计污水排水系统时，要重视污水排水管道的质量，选择一些承压性能佳的金属管道材料，并且要控制管道线路的建设质量，增加一些减缓冲击压力的设备装置，降低超高层建筑底下层数污水排水管的管内流速，减缓污水冲击对管道造成的压力。

4雨水系统

雨水系统设计的安全性对超高层建筑的影响极大。一旦发生大面积的降雨时，而超高层建筑的雨水排水系统的设计考虑得不充分，就很容易造成雨水堆积、渗漏等现象，对超高层建筑的负面影响极大。因此，要重视雨水排水系统的设计，必须采用高质量、耐腐蚀的排水管材。通常情况下，雨水排水系统采用重力设计方法，这种方法虽然加速了雨水的排水流量，但是一旦出现特大降雨天气，降雨量远远超过雨水排水系统的设计排水能力，雨水排水管道的压力就会增大、破裂。因此，要调查当地的降水情况，选择高质量、耐腐蚀的金属管材，从而提高雨水系统的设计质量。

5结论

社会各行业领域对超高层建筑给水排水系统设计的要求不断提高，因此，应积极对超高层生活给水系统、消防给水系统以及污水系统、雨水系统的设计进行分析，总结具有针对性的设计要点，从而提高超高层建筑的给水排水系统的设计质量。

参考文献:

高层建筑的供水方式篇5

关键词：建筑；供暖；设计；探究

1我国热水供应的热源概况

1.1热水能耗现状

我国建筑能耗占全国总能耗近30%，并继续增加。城市民用建筑仅洗澡热水用能就接近20%，而各类商业建筑热水能耗为其总能耗10%～40%。根据2000年商业建筑能耗调查统计，商业建筑每年的能耗总费用已高达225亿元人民币，能耗费用已成为主要经营成本之一，其中热水能耗是其重要部分。调查表明，各类商业建筑能耗中，热水能耗比例为：写字楼2.7%，商场10.7%，饭店31%，医院41.8%。国外有调查研究认为，对于42℃的热水，74%的家庭人均耗量小于40L/d，64%的家庭人均耗量小于35L/d，人均耗量为25～35L/d，4人家庭人均耗量最大。考虑地区、季节等差异，自来水初始温度按12℃计算，常规热水器效率按90%计算，我国每年仅城市居民卫生热水能耗折算为电力消耗为1.75×1011～2.45×1011kW・h。

1.2建筑热水节能主要途径

1.2.1太阳能的利用。我国大型太阳能热水系统报道不多，集热面积一般不超过500O，试验性工程主要是一些宾馆、办公建筑，近年来，在商品住宅楼工程中，也有集中型太阳能热水系统的尝试。

1.2.2热泵热水器的利用。热泵生产热水是以消耗一定的电能为代价，吸取环境中的能源，提升品位后，加热自来水。通常将大型热泵热水供应系统称之为中央（热泵）热水系统，将户用型热泵热水装置称之为热泵热水器。国内的实验研究表明，在大部分气候条件下出水温度一般不超过50℃，这也是推广受到限制的原因之一。可以考虑辅助热源或串级热泵的形式，将水温进一步提升到40～60℃，满足生活用水的温度要求。

1.2.3太阳能辅助热泵热水器。国外对太阳能辅助热泵热水器的研究开展得比较早，近年国内也有研究。这种系统在阴雨天则以空气源热泵模式运行，因而能全天候供应热水。

2高层建筑常用热水供应系统

2.1下行上给式热水供应系统

下行上给的热水供应系统在加热设备为下置情况时使用较多，回水一般为倒拉式，这种系统的优点是单立管系统简单，运行安全可靠，阻力小。当配回水干管要求集中布置时，系统需为双立管式，这样能保证各用水点的配水温度，但工程造价较高。当加热设备设置在分区供热水系统之上，热水横干管设于本区系统的最下部，而回水干管则设在本区系统的上部，系统为单立管式热水系统，一般多用于管井周围为卫生间的高层旅馆建筑中，具有循环回水立管的热水系统，即为双立管式热水系统，一般用于对配水水温要求较高的高层建筑中。

2.2上行下给式热水供应系统

当加热设备设置在本区热水系统之下时，即系统加热设备为下置式，热水横干管设在管网的上部，回水横干管设在管网的下部，即热水流经系统上部横干管并向下对各立管配水。这种系统广泛应用于高层宾馆建筑，医院及高级公寓中，该系统构造简单，阻力小，节省材料，但配水干管与回水干管分散布置，增加了建筑对管道的装饰要求，适用于热水立管较多的建筑。当加热设备为上置式时，回水为倒拉式，若因建筑结构和室内装饰要求，加热设备与配、回水横干管必须集中布置时，由于系统为上行下给式，而回水横干管又在系统上部，故采用双立管式热水系统。

3高层建筑热水供应方式优化选择

随着高层建筑热水供应技术的不断发展，可供选择的供水方式也日趋多样化：高位水箱供水、气压罐供水以及变频调速供水等。在这些供水方式中，由于装置和设施因其工作机理不同，优点与不足共存。因此，供水方式的选择是一个值得研究的问题。由于建筑热水供水方式不仅受到经济因素的影响，而且还有很多不确定因素的影响，例如技术因素，社会环境效益，安全可靠性，维护管理方便程度以及开发商的要求等，因此在进行热水供应方式优化选择时，工程造价最低并不一定意味着该方案最优。另外由于在这些不确定因素上，对它们的评价往往带有模糊性，因此，评判因素集的确定。因素集是指评判指标的集合。在选择高层建筑热水供应方式时，影响方案确定的因素很多，必须全面地进行考虑，不能有所遗漏。

4某实际工程设计应用

4.1工程概况及特点

某酒店总建筑面积29398m2，其中地下室建筑面积2511m2，地上总建筑面积26887m2，包括酒店建筑面积20573m2，办公建筑面积6314m2。该酒店地下共三层，地上共26层。地下室-3层。接管处水压力为0.5MPa。从酒店旁边长安华都住宅小区和酒店南侧道路上各引入DN200供水干管一条，在酒店周围形成环状管网。

4.2热水管网系统供热分区及方式设计

根据热水用户的性质和特点以及为了保证用水安全，将用水对象主要分成两个部分，即酒店客房用水和非酒店客房用水。非酒店客房用水为低区，即8层及8层以下。酒店客房部分分为两个分区，即中区和高区，9-16层为中区，17-26位高区。三个分区均供应热水。建立可能的各种热水供水方式V总结国内外高层建筑热水供水方式工程实例，并结合该工程实际情况，经过筛选，确定六种供水方式作为评判对象，根据评判结果，该工程热水供水方式选用变速泵减压阀供水。

4.3热水管网供水优化选择和系统布置

建设方对热水供应的要求较高，为了满足客人不同时间需要，热水系统采用干管循环系统，任何时刻都能达到设计水温。热水系统采用闭式热水供应方式，冷水直接进入热水机组加热，并且在负二层泵房内设置闭式膨胀水箱。酒店客房部分通过减压阀分为两个区。高区系统热水干管设在17层吊顶内，回水干管设在26层吊顶；中区系统热水干管设在8层吊顶内，回水干管设在17层吊顶。高、中区回水管在负二层经减压阀后接至热水机组。

5结语

本文从热水系统型式的优化选择、热源的合理选择以及对现行规范的探讨和建议等几方面对高层建筑热水供应系统进行了优化研究。在对不同的热水供应方式进行选择时，运用模糊综合评判和多目标规划方法是比较合理的。由于太阳能、地热能和空气能为非商品能源，所以仅对油、气、电三种热源进行经济比较。比较的结论是使用电力的能耗费用最高，其次是轻柴油，能耗最低的是天然气。会取得一定的社会和经济效益。并通过酒店热水供应设计进行了论证。

参考文献

高层建筑的供水方式篇6

关键词:给水系统;管网水压线;变频泵;节能

中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)12-0109-02

随着经济发展和城市建设,面对可持续性发展的要求,需要考虑建筑给水系统的节能。一套合理的建筑给水系统应该既满足用户对水质、水量、水压的要求,确保供水安全,又能达到节能要求。选择何种给水方式,直接影响到给水系统的节能。因此,有必要清楚认识各供水系统的特点,适用范围及能耗。本文主要就各种供水方式进行探讨,阐述各供水系统的特点及节能。

一、充分利用市政管网水压能量

在给水系统中的能耗主要是加压过程中水泵电机消耗的电能。由于建筑住宅水源来自市政管网,其具有一定的水压,因此建筑给水系统的节能首要考虑的就是充分地利用市政管网的水压余量,尽量减少水泵的使用。下面结合实例分析如何充分利用市政管网水压。

对于普通多层住宅,一般7层以下建筑市政管网水压可以满足生活给水的需要,因此,在这些建筑中普通的生活给水采用直接给水方式,这种方式的优点是不需要消耗额外的能量。只有在设置火灾用水时,市政水压满足不了消防需要时,才设置加压水泵。这种供水方式比较单一,在目前的设计及施工项目中,多层建筑生活给水管网一般均采用这种方式。如:温州市看守所迁建工程是一个标准的多层建筑区,其最高层为7层楼,8幢监房均为2层楼,其生活给水管网均接自室外市政管网,消火栓管网采用集中设置水泵加压送水。由于消火栓一般情况下未开启,加压泵处于停泵状态,这样可以省去给水泵运转的能耗,节约能量。

对于高层建筑小区,往往需要建造蓄水池和高位水箱,达到蓄水和加压调节作用,蓄水池是从市政管网进水,高位水箱则是蓄水池进水。由于市政管网水源具有一定的水压,所以在设置蓄水池时应将蓄水池设在高地处,利用市政管网的水压,减少水泵扬程,达到节能目的。对于小区和校园,可利用地形特点,将蓄水池设在较高地段。对于高层建筑可将建筑内给水管网进行分区供水,可分为高区、中区和低区。低区给水系统直接从市政管网供水,中区和高区尽量考虑将调节水箱设在较高处。

二、建筑内部常用的几种给水方式

(一)直接给水方式

直接给水方式是由室外市政给水管网系统直接供水,这种方式适用于室外给水管网水量、水压在一天内任何时间均能满足建筑物内部用水需要的情况下,这种方式是最简单、最经济的给水方式,无需任何加压设备。从目前市政给水管网的水压来看,这种方式最适用于多层建筑,一般为7层以下。

(二)只设置水箱的给水方式

这种方式适用于室外给水管网供水压力周期性不足的建筑,这种建筑一般是多层建筑及小区。这种方式是直接给水方式的改进。当用水低蜂时期,可利用室外给水管网中的水压直接供水,同时向屋顶水箱供水并储水。当用户处于用水高峰时期,室外管网水压不足,由水箱向建筑内给水管网供水。此种方式同第一种方式一样,不需要加压供水设备,节能效果好。此方式同第一种方式相比还具有储水调节能力,避免了因市网停水的缺点。其系统如图1所示:

(三)只设水泵的给水方式

此种方式适用于一天内室外给水管网压力大部分时间满足不了室内的需要,且建筑物用水量大的情况。当建筑物内部用水量大且较均匀时可单独设置水泵增压,即恒速水泵供水。此方式适用生产车间给水,实际中很少用;当用水量大但用水不均匀的建筑,如住宅小区、高层建筑等,如果是仅仅设置水泵恒速供水的运行方式,很不经济,造成能量的浪费。为了降低电耗,提高水泵的工作效率,一般采用一台或多台泵的变速运行的供水方式,使水泵的供水曲线与用水曲线相接近,从而达到节能的目的。

这种采用变频泵供水的方式近年来在高层建筑中应用较为广泛,其主要是通过水泵出口的恒压变速运行。通过控制水泵出水口的压力,使变频泵根据出水口用水量压力的变化来调节水泵电机的转速,使水泵出水口恒压供水。这种采用变频泵的供水方式在工程实际已被运用。目前在建工程乐清欣业大楼项目的室内给水系统就是采用变频泵供水方式。

(四)设水泵和水箱的联合供水方式

此种方式适用于室外给水管网压力低于或周期性低于建筑内部给水管网所需的压力,且建筑用水量又很不均匀。这种供水方式由于水泵能够及时向水箱充水,使水箱体积大大减少。同时由于水箱的调节作用,水泵的出水量稳定,可以保持在高效率下工作,再加上目前实际中水箱均采用浮球继电器等装置控制水箱水位,使水泵起闭自动化。这种方式技术上合理,供水方面可靠。这种给水方式在鸿基花园工程中得到应用,其4幢高层采用2只水箱向下供水,但其市网水压线以下楼层未采用市网直接供水,而是采用立管减压方式,从其运行效果看还比较节能。因此对于小高层建筑住宅区,可考虑水泵、水箱联合的供水方式。其系统如图2所示:

(五)气压给水方式

这种方式是在给水系统中设置气压罐,利用气压罐内的气体压缩性,升压供水,其作用相当于水塔或高位水箱,适用于不宜设置水塔和高位水箱的场所。这种方式因其调节能力小,压力变化幅度较大。如果单独使用因其水压变化较大,要求气压罐体积大,浪费钢材且不宜放置,故很少在建筑给水中单独使用,一般与水箱、水泵等辅助使用。

(六)分区给水方式

此种方式在高层建筑中较常用,当室外给水管网水压只能供到建筑物下面几层时,可采用分区供水的方式,分区可分为高区、中区、低区。为了充分利用市政管网的水压能量,一般将管网水压线以下几层分为低区,高区、中区给水管网采用加压泵送水。对管网的分区应根据工程实际,合理分设,一般可以按照以下三种方式分区:

1.串联式分区给水方式。这种方式在每一个分区层均设置水泵和水箱,每一个分区层的水泵从下一个分区的水箱吸水。此种方式的优点是各区水泵的扬程和流量按照本区所需而设计,不需要设置高扬程、高压水泵,水泵的工作效率高,能耗较少。但这种方式的缺点是下数区的水箱容积过大,增加了结构负荷;水泵、水箱分散布置,不便于管理且工作不可靠。当下面任何一区发生故障时,上面数区的供水便受到影响。如果采用增加备用泵方式,则增加了设备费用。同时水泵房对防振、防噪和防漏水的技术要求较高,这必将增加投资。鉴于此钟供水方式的缺点较明显,在实际工程中较少用。

2.并联式分区给水方式。这种方式各区水泵集中底层或地下室,分别独立向各自给水管网供水。此种方式的优点是各区水泵集中设置在泵房,便于管理和维修;各区均为独立的给水系统,互不影响,供水安全可靠。缺点是上面几个分区的水泵扬程较大,压水管线较长。

3.减压给水方式。这种方式是指整个高层建筑用水由设置于底层的水泵抽升到最高层水箱,而后再由此总水箱依次向下供水,并通过各区水箱减压或减压阀减压。此种方式的优点是水泵数量少,占地少;水泵集中设置,便于管理和维修;管路简单,投资少。其缺点是各区用水均需水泵一次性提高到最高位水箱,水泵能耗大;同时这种方式供水安全性不可靠,上面任何一区的下水总管及水箱等设备出问题便影响下面各区的供水。

三、结语

综上所述,以上各种给水方式均有其各自的优点,在实际设计及施工中,对建筑内部给水系统方式的采用应从以下几点考虑:

1.尽量利用市政管网水压,对于市政管网水压线以下的多层建筑应采用市网直接供水方式,对于水压不稳定,如高峰期水压不够,可考虑设置高位水箱。

2.高层建筑应尽可能采用并联分区的给水方式,分区时考虑将市网水压线以下的楼层设置为低区,由市网直接供水,节省一部分能量。

3.在水泵的选型与组合上尽可能采用与气压罐、变频泵的组合式供水。当采用高位水箱、水泵供水时,可选择气压罐辅助设备;当不设水箱只设水泵时可采用气压罐、变频泵的组合式供水。

参考文献

[1]王增长.建筑给水排水工程(第3版)[M].中国建筑工业出版社,1998.