高层建筑的给水系统分区设计

 　【摘要】随着人口的增长、经济及社会的快速发展和科技水平的提高，城市建设逐步向空间延伸，特别是进入到21世纪以来，高层建筑的建设突飞猛进，其向着建筑高度更大、建筑设备更完善、功能更齐全、技术更先进、更加人性化的方向发展。同时也对建筑给水排水工程设计提出了更高的技术要求，必须采取更为稳妥的技术措施，才能确保给水排水系统的良好运行工况，满足各类高层建筑的用水及消防需求。 

　　关键词：高层建筑 发展 建筑给排水设计 技术提升 

　　中图分类号：TU97文献标识码： A 

　　1．高层建筑给水设计 

　　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，即低区部分直按由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。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。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。高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定。 分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、旅馆、 医院宜为300～350KPa；办公楼宜为350～450KPa，高层建筑生活给水系统高区部分应进行合理的竖向分区。 

　　2．分区给水方式 

　　建筑给水可采取的分区给水方式包括：高位水箱给水方式、变频调速水泵给水方式、气压罐给水方式等。当采用常高压给水系统时，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。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，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。 

　　变频调速水泵的供水方式不能满足消防贮水量，存在小流量和零流量供水问题，同时变频控制设备一次性投资较高。气压罐给水方式的主要缺点是气压罐调节容积较小，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增压及稳压设备，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。 

　　高层建筑采用高位水箱给水方式的居多，尽管高位水箱存在增加建筑荷载和使生活用水受到二次污染的问题。高位水箱给水方式可根据相关规范的要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式及高位水箱串联给水方式，或者根据建筑实际情况采用几种给水方式的有机组合。其中高位水箱减压的给水方式可利用减压水箱和减压阀进行减压。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可能，且有噪音产生，减压阀造价虽然较高，但占地面积很小，不影响水质而且无噪声，国内减压阀产品质量也在不断提高，性能可靠，所以采用减压阀减压方式的日渐增多。 

　　3．高位水箱给水方式的实际应用 

　　3.1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。这种方式供水安全可靠，充分利用了城市管网的水压，节省能源，故被普遍采用。 

　　3.2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。但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，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。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，高区部分又可为两个分区。 

　　3.3建筑高度批80-110m左右的高层建筑 

　　高区部分推荐采用高位水箱分区减压给水方式，即贮水池-水泵-屋顶水箱-减压阀给水方式，也可以采用高位水箱并联给水方式。这种情况高区部分有三个分区。 

　　3.4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。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。 

　　4．总结 

　　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，应根据相关规范的条款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。