高层建筑的给水方式篇1
[关键字]：高层建筑；给水系统；减压给水
中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：1997-0668（2008）100046-02
对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究，一直不断地在进行。经验法，概率法，平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法，研究人员在此方面进行了不少尝试。
变频恒压调速供水技术日益成熟，加上减压阀的使用，改善了原来高层建筑"水箱一水泵联合供水"和"水箱减压"方法中出现的"水质二次污染"和"水箱占用大量建筑面积"的状况，同时也达到了节能效果。再次，在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。
消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外,为保障高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入《高层民用建筑设计防火规范》以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。
选择给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键，它直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般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，即低区部分直接由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。就目前我国城市给水状况而言，水压一般可满足建筑五～六层的生活用水要求，高区部分的供水应根据具体情况确定。《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）（以下简称《建规》）第3.3.5条规定："高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：1、各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；2、水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施；3、各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。因此，根据《建规》规定的分区给水静水压，兼顾消防给水系统的给水方式，高层建筑生活给水系统高区部分应进行合理的竖向分区
高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算及室内所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。
高区部分可以采用的分区给水方式有：高位水箱给水方式；变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045－95）第7.4.7条规定："采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱，当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱。"我国目前消防给水系统中临时高压制居多，一般高层建筑都设有高位消防水箱。在高位水箱有效容积增加不多的情况下，生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中，这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用，使冷热水系统水压保持平衡，方便洗浴。变频调速水泵不能满足消防贮水量，存在小流量和零流量供水问题，同时变频控制股价格较高，在高层建筑中采用较少。气压罐给水方式的主要缺点是气压罐调节容积小，同样存在不能满足消防贮水的问题，一般作为消防给水系统中的经常性增压设备，对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。由于以上诸多原因，目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式，尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。
高位水箱给水方式可根据《建规》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式或高位水箱串联给水方式，或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压。减压水箱占用一定的建筑面积，并且增加了防止生活用水二次污染的困难，有噪音影响。减压阀造价虽然较高，但占地面积大大减小，不影响水质而且无噪声，国内减压阀产品质量提高，性能可靠，故采用减压阀减压方式的日渐增多。
高位水箱给水方式的在实际应用中可以按以下情况考虑:
1.建筑高度50m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池--水泵--屋顶水箱--减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高，可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网，该立管上设电动阀门和减压阀，平时电动阀门关闭，在城市给水管网停止供水时打开电动阀门向低区供水。此方式供水安全可靠，充分利用了城市管网的水压，节省能源。这种方式普遍采用。
2.建筑高度50～80m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池--水泵--屋顶水箱--减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。并联给水方式各分区为独立的给水系统，供水安全可靠，水泵集中布置，便于管理维护，运行动力费用省。但必须设水泵--水箱两套设备，增加了水泵和水箱占用的建筑面积，造价增大，这在大城市尤为显著。减压阀给水方式系统简单，设备费用少，占地面积小，管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差，运行动力费用较高。目前我国各地供电情况逐步改善，电费比较适中，采用高位水箱分区减压给水方式具有较大优越性。这种情况高区部分有两个分区。此种方式应用较多。如由重庆建筑大学设计的重庆医科大学附属第一医院外科大楼，总建筑面积37756m2，地下有两层，地上有二十三层，建筑高度89.1m。生活给水系统采用分区给水方式，四层及四层以下由城市管网直接供水，五层及五层以上由贮水池--水泵--屋顶水箱--减压阀减压给水，高区部分有两个分区。
3.建筑高度超过110m的高层建筑，最高分区水泵扬程将会很大，压水管线很长，为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式（不设中间水箱时采用中间接力水泵方式）。推荐采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式，这种情况将出现一个或若干个中间水箱，高区部分将有三个或三个以上的分区。
高位水箱串联给水方式的特点是各分区的水泵分散设置，各从下一分区的水箱抽水，下一分区的水箱除供本分区外同时是上一分区的水源，适用于超高层建筑。其优点是避免了设扬程高的水泵和水压高的压水管，压水管也不会很长。其缺点是由于设备分散，管理维护不便；水泵设于楼层对防震、隔音要求高；上区供水受下区影响，安全性较差。串联给水与减压给水结合，由于设备（水泵、水箱）减少，节省造价，并有利于管理维护，也减小了震动和噪声的影响，因而在超高层建筑中采用较多。以上三种情况也有例外。
综上所述，高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。当建筑高度50m左右时，低区利用城市给水管网水压直接供水，高区采用水泵--屋顶水箱联合供水；当建筑高度50-80m时，高区采用高位水箱减压阀给水方式；当建筑高度80-110m时，高区采用高位水箱分区减压给水方式：当建筑高度超过110m时，高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。总之，应根据《建规》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况，确定经济合理的给水方式。
参考文献
高层建筑的给水方式篇2
【关键词】：高层建筑，给排水系统，设计及施工
1引言
高层建筑的运营和使用是一个系统化的工程，是由多组模块相互耦合而成的，其中给排水是一个比较重要的组成部分。但相对于高度较低、规模单一的建筑而言，高层建筑的给排水系统显然更加复杂，它包括给水、调控、远转、各种管道以及排水等多个系统。本文从宏观层面上对高层建筑给排水设计及施工理念进行分析，重点是对给排水系统管道的施工进行分析。通过文中的讨论，以其对高层建筑给排水系统设计及现场施工带来一定的帮助。
2高层建筑给排水系统的组成
对于一个完整的高层建筑给排水系统而言，其组成包括生活中所有用水来源以及排水渠道，并且还应包含在整个用水过程中的各种调控、管理系统。
在进行高层建筑给排水系统的设计过程中，首先要进行合理的计算得到给水排水系统的最大通过量，进而对管道的布置和铺设施工进行规划。
3高层建筑给水系统的设计及施工
3.1高层建筑最大用水量
最大用水量分析是高层建筑给水系统的设计的基础，在进行积水系统设计之前必须进行建筑最大用水量的计算。建筑内用水方式较多，文中只以生活用水为例。最大生活用水量包括两个方面，一是最高日用水量，二是最大小时用水量。
3.2高层建筑给水方式及管道阀门选择
当用水量计算完成之后，就要对给水系统的方式进行设计。通常来说，当高层建筑不超过100m时，建筑给水系统应该整体设计为垂直分区并联供水或者分区减压供水方式。而对于建筑高度大于100m的高层建筑，其给水系统应该设计为垂直串联供水方式。对于更高的建筑，则需要通过分区加压的方式进行设计，以此来保证给水系统的正常化。
管道阀门作为供水管道设备重要的给水控制渠道，在供水系统的设计中非常重要，在高层建筑的给水系统管道阀门的选择时要遵循三个基本原则。首先，当给水系统需要进行给水流量和给水压力的调节时，应该采用专门的调节阀和截止阀；其次，在给水系统内部一些水泵吸水管等水流阻力要求较小的部分，应该安装闸板阀；第三，对于需要进行双向流动控制的管段上，不能安装或者使用截止阀。
3.3给水系统管道的布置和铺设
给水系统管道的布置和铺设要求非常严格，特别是对于管道距离的要求都有明确的规定。在建筑外的给水管网，管道外壁与建筑外墙的距离不得小于1m，管道应该布置为环状网络，并且与外部连接的主管道不应少于两条，当某条管道发生故障时，另外的管道供水量不得小于70%流量。同时，给水管道的在空间上的布置应该处于热水、热力管道与冷冻管道之间，并且各管道的相对距离不得小于0.3m。管道在布置时应该尽量远离配电房、电梯机房等容易发生故障的房间。对于一些耐腐蚀性较差的管道，例如塑料给水管道，不能与具有明火等的设置靠近布置。在高层建筑内的生活给水管道，在与排水管道相对布置时，平行埋设时相对距离不应小于0.5m，较差布置时相对距离不得小于0.15m，并且给水管道应布置于排水管道上方。
对于需要暗埋的给水管道，在布置时应该符合三个要求。首先，管道不能设置在建筑结构层内部；其次，对于主管和立管应分开布置，主管主要布置于吊顶、管井内，而立管主要铺设在楼面的找平层内部；第三，对于楼面找平内的给水管，其外径不得小于25mm，其管材选择应是塑料、金属、塑料复合三种。
4高层建筑排水系统的设计及施工
4.1高层建筑最大排水量
高层建筑中，排水管道的设计同样重要。根据建筑最大排水量，把排水最多的生活排水视为计算的主要对象，继而管道的选择和布置将其作为参考。在排水量的计算中，将排水管的秒流量作为排水量的主要形式。
4.2高层建筑排水方式及系统组成
对于高层建筑而言，相比给水系统，排水系统的设置较为单一和固定。一般情况下，针对高层建筑用户较多，排水量较大的原因，排水系统宜采用横向分区，如将两个单元划分为统一区，进行统一管理，串联式的设计。一般情况下，排水系统包括卫生洁具、排水管系统、通气管系统、清通设备、抽升设备、室外排水管道以及污水处理设备等。各个设备之间通过相互的组合、连接形成统一的排水系统。
4.3排水系统管道的布置和铺设
对于建筑物内的排水管道布置，具有明确的要求。卫生器与排水管的连接距离必须最短，尽量减少管道的转弯，排水立管尽量与排水量最大点相连接。室内管道铺设要求非常高，特别对于具有生产工艺和明确的卫生要求的生产厂房内、以及食品和贵重物品存放的仓库等，不能铺设排水管道。同时，排水管道不能铺设在建筑物建设的沉降缝、伸缩缝以及变形缝等变形预留空间等，如果必须穿过这几部分空间，应该采取相应的技术措施。而对于居民生活房间内的排水管道，铺设不能穿越客厅、餐厅以及与卧室相邻的内墙。塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处，当不能避免时，应采取保护措施，并且，塑料排水管应避免布置在热源附近，当不能避免，并导致管道表面受热温度大于60℃时，应采取隔热措施。塑料排水立管与家用灶具边净距不得小于0.4m。
对于居民生活的小区中，其排水管道的设计和规划应该更加重视。在规划时，必须根据小区的地形、整体规划以及排水流向等问题，按照管线距离尽量短、地下埋深尽量小，并且尽可能的自流排除的原则进行排水管道设计和施工，在条件允许、并且经济较为合理的情况下，可以采用真空排水系统作为小区整体排水系统。小区排水管道最小覆土深度应根据道路的行车等级、管材受压强度、地基承载力等因素经计算确定，并应符合下列要求：第一，小区干道和小区组团道路下的管道,其覆土深度不宜小于0.70m；第二，生活污水接户管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上0.15m，且覆土深度不宜小于0.30m。当采用埋地塑料管道时,排出管埋设深度可不高于土壤冰冻线以上0.50m。
5结语
本文从宏观和微观两个层面出发，整体分析了高层建筑给排水系统的设计和施工。当然文章内容对于高层建筑给排水系统的设计而言并不完整。高层建筑给排水系统的设计是一个非常系统的工程，在具体的设计和施工要根据行业标准和施工规范进行。文章内容是建立在标准和规范的基础上进行分析的，具有一定的实际参考价值。
参考文献
[1]谢庆.建筑给排水设计与施工探讨[J].四川建材，2011,1
[2]黄丽，李宇莹.城市高层建筑消防与给排水设计[J].科技创新导报，2008,19
高层建筑的给水方式篇3
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
高层建筑的给水方式篇4
关键词：高层建筑给水方式排水系统设计
随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。进入21世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑已成为现代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，对建筑给水排水工程的设计、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，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。
1高层建筑给水排水工程的特点
与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点[1,2]。
1)高层建筑给水排水消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。2)高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大，而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性必须要比低层建筑高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足于自救。3)高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，
高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。4)高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此，高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。5)高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。
2高层建筑给水排水工程存在的问题
经过上百年的发展，高层建筑的给水排水技术已日趋成熟，但也存在着许多有待解决的问题，具体有以下几个方面[3,4]:1)节水、节能的给水排水设备及附件的开发与运用。2)新型减压、稳压设备的研制与应用。3)安全、可靠、经济、实用、运行管理方便的供水技术与方式的研究与推广应用。4)高层建筑消防技术与自动控制技术。5)提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施。6)低成本高效能的新型管道材料开发与应用。7)热效率高、体积小的热水加热设备的研制与应用。
3高层建筑给水方式
1)高位水箱给水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱。该方式又可分为并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式具有以下优点:a.水箱内可储备一定水量，供水比较安全可靠;b.水压稳定;c.泵启动次数较少，效率较高;d.设备费和运营费较低。其主要缺点:a.水箱的设置占用了一些建筑面积;b.增加了高层建筑结构的复杂性，基建投资相对上升；c.水质较易受到污染;d.水箱进水时，产生噪声和振动。
2)气压罐给水方式。气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。a.气压罐为一钢制密闭容器，供水时利用容器内空气的可压缩性存储和调节水量，并将罐内储水压送到一定的几何高度，达到节能的目的;b.水泵机组采用软启动和循序启动，从而实现无塔供水。气压罐供水的主要优点:a.一般不需要水箱和水塔，荷载大大减小，尤其适用于地震区的高层建筑;b.罐内水质不易受污染；c.基建投资较省；d.便于集中管理，较易实现自动控制。其主要缺点:a.供水压力不稳，常出现周期性的波动；b.气压罐容积有限，储水较少，因而水泵启动频繁，且水泵在变压状态下工作，不仅效率低，而且增加了设备的运行费用，缩短了水泵的使用寿命；c.由于气压罐的有效容积较少，其储水和调节水量的作用远不如高位水箱，因而供水可靠性较差。
3)变频泵无水箱给水方式。变频调速水泵，是一种将单片机技术、变频技术和水泵机组相结合，通过变频器电源改变频率和电压，以控制交流电动机的转速，进而实现水压与流量可调的给水设备。由于变频泵的水压和流量可调，可取消高位水箱。该方式的主要优点:a.节能;b.在保持设定压力的前提下，根据用水量的变化情况随时调整电机的转速运行，既可延长设备使用寿命，又能保证运行的可靠性;c.调速全自动化，使用方便;d.结构紧凑，占地省，安装方便，便于集中管理等。变频调速水泵的缺点；a.变频器价格贵，整机费用比其他给水设备昂贵；b.变频器对工作环境条件(包括温度、湿度、灰尘等)要求较高;c.变频器易受外界电池干扰，影响机组正常运行。
4)减压分区给水方式。减压分区给水方式是利用减压阀或各区的减压水箱进行减压。水泵将水直接送入最上层的水箱，各区分别设置水箱，由上区的水箱向下区的水箱供水，利用水箱减压，或者上下区之间设置减压阀，用减压阀代替水箱，起减压的作用。向下区供水时，先通过干管上的减压阀，然后进入下一区的管网，依次向下区供水。特点是供水比较可靠，设备和管道系统简单，节约投资，维修管理方便。采用减压阀减压方式，各区不再设置水箱，可提高建筑面积的利用率。但下区供水压力损失较大，水泵能源消耗较大。设计时一般生活给水系统采用可调式减压阀；消防系统采用比例式减压阀。
总的来说，应该根据实际情况和各个地方的不同要求采用相应的供水方式，必要时也可以使几种供水方式相结合[5]。
4高层建筑排水系统的组成和布置
4.1组成
排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物组成。
4.2管道布置与敷设
4.2.1设置
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、经济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。1)民用建筑：生活污水与雨水分流排放。2)工业建筑:生产废水和生产污水较轻，可以与雨水合流；生产污水污染严重的，应单独收集处理。
4.2.2排水管道布置
1)以最短的距离排出室外;2)尽量不越变形缝;3)有利于安全和建筑物的使用、维修及清通。
4.2.3排水管道的敷设
1)管道之间、管道与墙之间要有一定的间距，管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞。2)排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。
4.2.4通气管道系统
建筑内排水管道系统要设置通气管与大气相通，以排泄正压或补给空气减少负压，使管道内气流保持接近大气压力。排水管道有如下通气方式：1)伸顶通气管；2)专用通气管；3)环形通气管；4)主通气管；5)副通气立管；6)结合通气管；7)器具通气管[6,7]。
高层建筑的给水方式篇5
关键词：高层建筑；消防给水选择；注意事项
前言：消防给水方式的选择是超高层建筑消防系统设计中一个非常重要的环节。我国现在还没有针对超高层建筑的消防设计规范，设计人员在设计时往往套用高层建筑的消防设计规范和经验，存在较大弊端。本研究提出了超高层建筑消防给水系统综合评价的各项指标并进行了论证，根据递阶层次结构原理，建立了超高层建筑消防给水系统综合评价法模型。
1.高层建筑消防给水系统的应用背景
高层建筑由于其功能复杂，人员众多，流动性大，烟蒂等各类火种多；高层建筑物内均设置有大量的电气设备，一旦漏电走火，或者检修焊接，均极易引起火灾；更由于高层建筑室内装饰要求高，装饰材料中有大量的可燃物质，均是火灾的隐患。加上高层建筑内竖井多，一旦发生火灾，均是火灾迅速蔓延的通路。高层建筑本身楼高风大，自然形成的烟囱，拔风助火，使火焰蔓延迅速，火势更加凶猛。高层建筑的建筑高度都在24m以上，甚至高达数百米，当消防人员身负消防设备，快步登高到24m以上时，呼吸和心跳都已超过限度，难以发挥正常的战斗力，更由于竖井的拔风作用，火势烟雾的漫延极快，火灾热幅射很强，烟浓雾厚，都给消防灭火带来极大困难。高层建筑火灾时，由于火大烟浓，人多拥挤，疏散非常困难。因此，高层建筑一旦着火，如不能及时扑灭，将造成人员大量伤亡、经济损失极为严重的可怕后果。由于建筑高度大，发生火灾时国产消防车已不能发挥作用，高层建筑的消防只能立足于/自救0，因此必须认真做好高层建筑的消防设计。高层建筑消防给水系统必须切实按照/高规0要求，根据高层建筑的类别和功能以及实际情况进行选择。高层建筑消防给水系统可按灭火设施系统压力、消防水箱和消防水池是否设置以及消防水供给方式，自动控制方式进行分类，设计时应正确选取。
2.基于层次分析法的超高层建筑消防给水系统的优化
层次分析法是美国运筹学家于20世纪70年代提出的，它是对多个方案多个指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法，它采用数学方法将哲学上的分解与综合思维过程进行了描述，从而建立决策过程优化的数学模型。具有原理简单、复杂问题结构化和层次化、理论基础扎实、定性与定量相结合等较突出的特点。按照层次分析的评价方法与标准，综合反映各种消防给水方式的优劣，从中优选最适合的消防系统给水方式。根据我国现有的水泵生产状况，一般的离心式水泵系统最高工作压力为1.6MPa。当压力大于此值时，对设备的抗压能力要求将大大提高，受水泵扬程、消火栓出口压力和减压阀关于减压量的影响，一般水泵一级加压可供至约150m的高度。因此，在运行可靠性C6的指标判断里，建筑高度以150m为界，高于和低于此范围时，减压阀和并联系统的运行可靠性有极大的区别，故建立判断矩阵时以建筑高度150m为界。低于150m的超高层建筑，其判断矩阵为C6a，高于150m则为C6b。
3.高层民用建筑消防给水的注意事项
随着城市建设的不断发展，相继出现了高层民用建筑。有安全消防的供水系统是大楼启用最基本的条件之一。自来水厂通过城市输、配水管道供水.水压一般在Zkg/cmZ左右.夜间可达2.5一2.7kg/cm，所以六、七层以下的住宅楼通过设置屋顶水箱夜间市政管网水压高时屋顶水箱进水供四层以上住户正常用水是没有问题的。而目前城市用地越来紧，不得不建造较高的楼房.高层建筑的投资规模大.建筑使用功能复杂.使得对设计的要求越来越高.特别是防火安全的设计。一般来说楼房常见的几种供水方式是：1、水池一水泵（恒压变频或气压罐）一管网系统一用水点。此方式是集中供水对于一、二层是商业群房、群房上建有多幢住宅的建筑目前较多采用此种供水方案。一般设计有地下生活水池一座集中恒压变频供水不设屋顶水箱，最不利的用水点是顶层住宅主水泵一般有三台，二开一备自动切换.付泵为一小流量泵夜间用水量小时主泵自动切换到副泵以维持系统压力基本不变（气压罐一般不用于生活用水）。2、水池一水泵一高位水箱一用水点此方式也下面就我在高层民用建筑消防给水中的几点体会，愿与大家交流：对于防火安全的设计首先要考虑到室外消火栓数量的确定。《高规》第7.3.6规定：‘’室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定.每个消火栓的用水量应为10-151/s”.但是（（高规）}的（（条文说明》是这样解释：“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量其中包括室内、室外两部分‘’。我认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口.理应按室外管网来考虑。但是《高规》第7.4.5.3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15-40m“。从这个规定可以看出水泵接合器的15-40m范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此在工程设计中在布置水泵接合器时要考虑其相对集中以利于与经计算的室外消火栓数量对应.一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器且分散布置时.则需要适当增设“额外“的室外消火栓。最后要考虑到消防给水系统的形式。对高层建筑消火栓给水系统形式的选择首先我们应保证系统的安全可靠性其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。按服务范围分：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲。邻近高层建筑共用消防水池但这往往得不到推广。
结语：综上以上几点的分析我们可以知道，高层建筑内竖井多，一旦发生火灾，均是火灾迅速蔓延的通路。因此，高层建筑的消防给水安全可靠是最重要的但要在保证安全的同时达到经济合理，尽量节省投资，使得维修管理方便.我们还要在设计当中认真考虑，细心比较.这样才能把工程做的更好。■
参考文献
[1]袁杰.浅析影响自动喷水灭火系统整体效能的关键设计点[J].宜春学院学报.2008（04）
高层建筑的给水方式篇6
关键词:高层建筑给水;排水;设计;管网
Abstract:Firehydrantsysteminhigh-risebuildingandautomaticsprinklersystemoptimizationdesignforthecommercialvaluebytheconstructionunit(developer)attention,sothecommercialformofhigh-risebuildingmoreandmoreappearinthecity.Fireprotectiondesignofhigh-risebuilding,especiallythedesignofautomaticsprinklingfireextinguishingsystem,commercialandresidentialbuildingisacombinationoftwofirecharacteristicsofbuilding,betreatedseparately.Ofcourse,thewholebuildingisequippedwithfirehydrantsystem.Optimizationdesignismainlydependentonthestudydesigninpracticethemajorityofdesigners,constantlywiththeconditions(suchaslivingstandardsofpeople,equipment,healthequipmentrequirements,thewaterstatusofthebuildingstructureetc.)change,studynewsituations,solvenewproblems,createnewenergysaving,watersaving,safeandreliablewatersupplyanddrainagesystemanddesignmethod.
Keywords:watersupplyinhigh-risebuildingdesign;network;drainage;
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
1高层建筑给水排水工程的特点
随着建筑技术的提高,高层建筑愈来愈多,除了高度的增加以外,高层建筑还存在着振动源较多,给水安全可靠要求较高和排水量较大等特点,这些特点对高层建筑给水排水工程的设计方案提出了更高的要求。从相关研究和实践经验来看,认识高层建筑的给水排水工程的特点是进行科学设计的前提,笔者将其特点总结如下。
1.1静水压力大
静水压力大是高层建筑给水系统、热水系统和消防系统的特点,正因为静水压力大,如果不分区,不仅使用不便,震动噪音大,设备能耗高,浪费水资源,还容易导
致给水系统的管道及配件因此被破坏。从这个特点出发,给水系统必须进行科学、合理的竖向分区,目的在于合理有效地降低静水压力,确保系统运行的安全可靠。
1.2消防安全要求高
高层建筑消防系统的安全可靠性要求比多层建筑的更严格,是高层建筑给水系统的又一个特点,这是因为高层建筑通常是多功能、综合性建筑,所以可引发火灾的因素比较多。众多的消防实例告诉我们,高层建筑一旦出现火情,火势的蔓延速度相当快,火灾的危险性大,扑救的难度高。另外,我国目前各地区的消防设备能力水平不一,导致高层建筑在发生火灾时扑救的难度比较大,基于这些因素,在高层建筑的消防给水系统设置上必须立足于自救。
1.3瞬间给水、排水量大
从高层建筑的建筑标准来看,高层建筑中使用给水排水设备的人数众多,导致
瞬间很大的给水量和排水量,所以在实际使用的过程中,如果给水系统出现停水或
者是排水系统出现管道堵塞等等事故,影响的范围会很大。从这一特点出发,高层建筑的给水排水系统设计时技术措施必须合理可靠,确保给水排水系统的通畅。
1.4排水量大、管道长
高层建筑功能多,排水量大,管道复杂,而且管道中的压力存在较大程度的波动。从提高高层建筑排水系统的排水能力要求出发,保证水封不被破坏,就必须稳定管道的压力,排水系统应设置完善的通气管系统,或是采用新型的螺旋消音单立管系统。除此之外,排水系统中采用的排水管道的材料应具有较高的机械强度,采用柔性接口。
2住宅卫生间排水系统优化设计
在高层住宅中，卫生间作为家庭生活的一个重要组成部分，其排水方式对居住环境及管道的维护使用有着重要的影响。传统的卫生间排水方式采取的是下排式。这种方式，管道无需预埋，安装尺寸容易掌握，管道维修较为方便。但上层卫生间管道会占用下层卫生间较大空间，导致下层卫生间吊顶后层高降低。而且维修会对下层住户的日常生活造成不便，特别是管道排水的噪声给生活环境带来影响。
2.1后排水方式
高层建筑小区复式住宅的上层部分卫生间采用的是后排水方式，因室内楼梯的存在，上层部分卫生间的卫生器具排水管道不能采用向下排式。地漏、坐便器等选用侧排式，排水管沿地面敷设，接至室外立管，经过洁具的巧妙布置与装修的配合，卫生间所有排水管均不外露，整齐美观。但此种排水方式对预埋孔洞的精度要求高，施工较麻烦，极易造成侧排地漏高出卫生间地坪，坐便器与侧出管连接错位，且排水水力条件较下排式差。地漏去水缓慢，坐便器虹吸能力差，易造成冲洗不净及增大用水量。
2.2底板下沉排水方式
高层建筑小区大部分住宅卫生间采取的是底板下沉排水方式。因为单元结构的不同，有整体下沉与局部下沉两种形式。这两种排水方式是将卫生间楼板全部或局部降低300mm，排水管按不同的标高安排在下沉空间内，室内支管通过下沉空间接至室外立管。下沉排水方式关键要做好楼板的防水，并且要在降层内设置排水导流管，将降层积水引流至室外立管。管道安装完成后用轻质混凝土或其它建筑材料填平。底板下沉排水方式相对于下排水方式，底板下沉排水可以使得卫生间无管道外露，洁具布置灵活，占用下层空间少，提高卫生间的净高，维修时不影响下层住户，水流噪声干扰减小，优点十分明显。但采用混凝土填平降板空间，增加了结构荷载，且管道发生严重堵塞或因回填时造成的管道损坏而漏水时，须破坏地面，取出回填土及维修困难，工作量大，造成重复装修。整体下沉与局部下沉相比，局部下沉空间宽度一般不大于500mm，减少了回填量，降低了结构荷载较为经济;因维修而造成的破坏较小，工作量减少;且占用下层空间相对缩减，一般不需做吊顶。
3高层建筑给水系统设计中的几个问题分析
3.1竖向分区
根据规范要求和工程实践,高层建筑的给水管网通常需进行竖向分区,分区的
原则是:
（1）充分利用市政给水管网的压力。
（2）根据管道及配件承受的静水压力、节能节水、使用方便等要求。
3.2合理选择给水方式
在高层建筑给水系统设计中,确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水方式,是高层建筑给水系统规划设计的核心。高层建筑给水系统的供水形式可概括为:
（1）高位水箱给水方式;
（2）气压给水方式;
（3）叠压供水方式;
（4）减压分区给水方式等基本类型。从建筑的具体要求出发,对每种形式的具体使用条件和优缺点进行综合考虑,科学、合理的进行选择某种给水方式,也可以几种给水方式相结合,在满足使用功能、消防功能的同时,尽量做到节约。
3.3高层建筑的内部给水管网科学的布置
从内部给水网的布置形式来看,有两种不同的分法:
（1）根据内部给水管网的形式差异分为:环状网和枝状网两种形式。
（2）根据建筑内部中横干管的位置差异可以分为下行上给式、中分式和上行下给式三种不同的形式。在给水管网的布置方式上应结合具体的要求和建筑的实际进行合理的选择。
3.4生活、消防水箱分开设置
（1）从保护水质和消防泵定期试水维护管理角度出发,生活、消防水池、管网和高位水箱均宜分别独立设置。
（2）采用共用吸水管方法,使设计简化,设备的维护管理方便。
（3）分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下室面积、降低造价起积极的作用。
（4）高位水箱出水管上止回阀必须水平安装。
4高层建筑排水系统设计中的几个问题分析
由于高层建筑的排水系统从排出管至顶层卫生洁具的连接管的立管较长,故卫生洁具的排水到底层排水压力大,容易使下层卫生洁具发生排水喷溅。又由于卫生洁具的排水属于间断排水,会使排水方向的前行管道系统产生气体的正压,水流在下降过程中,水流方向的后续管道产生气体的负压,形成抽吸,均可能使管道系统发生水的喷溅和水封水抽吸,故笔者总结认为高层建筑排水系统应需采取下列措施:
（1）高层建筑的一、二层应单独排水。
（2）高层建筑的排水管系应加强通气,保持管系内气压平衡;为此,高层建筑的排水系统应采用专用通气管的排水管道系统或采用新型排水管道系统。
（3）高层建筑的排水立管采用乙字弯消能措施。
（4）高层建筑污水、废水应分开设置立管排放,便于将来废水回收和利用。
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