论高层建筑给水系统的给水问题

 [摘要]：本文在总结高层建筑给水特点的基础上，论述了高层建筑给水不利因素的解决方法——给水竖向分区，指出了此方法的关键是确定给水压力值和选择合适的给水方法；总结了消防给水系统中给水方式的类型及选择方法，得出建筑高度是选择消防给水方式的重要依据。 

　　[关键词]：高层建筑给水系统消防给水 

　　中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：  

　　由于社会经济的发展，城市人口日趋密集，造成用地紧张、地价昂贵，迫使人们大力发展高层建筑以满足人们生活和社会发展的需要。由于高层建筑有别于其他建筑的特征，其给水系统固然会有其特点。本文通过分析总结各个类型高层建筑给水系统的的优缺点，阐述给水方式的选择方法，并分析了高层建筑室内消防给水方式及选择方法。 

　　1高层建筑给水系统的特点 

　　高层建筑的给水系统是高层建筑的重要组成部分，它由于高层建筑的特殊性而具有不同于一般建筑的特点: 

　　（1）建筑高，体积大，给水设备标准高，使用人数多且集中，瞬时给水流量大，必须具有安全可靠的给水水源，以及技术先进，经济合理的系统形式，以保证供水连续和维护管理方便。 

　　（2）建筑层数多，高度大，给水及消防等静水压力大，必须进行合理的竖向分区，并设置加压设备，以保证管道和配件不受破坏，系统使用完好。 

　　（3）建筑标准高，功能复杂，火灾危险性大，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防要求。 

　　（4）给水排水管道及设备多，噪音源、震源多，必须严格采取隔音、防震、防水击等措施。 

　　由于以上高层建筑给水系统的特点及高层建筑的特殊性，如层数多、高度大、功能广、结构复杂，并受各种外界条件的制约，使得其无论是在技术广度上还是在设计深度上都远远超过一般的建筑给水系统。 

　　2高层建筑给水竖向分区 

　　2.1高层建筑给水竖向分区的必要性 

　　所谓给水分区是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地将其划分为若干个供水区，每个供水区都有完整的给水系统。由于高层建筑高度较大，室外给水管网的水压通常无法满足建筑物内较高楼层用水点的水压要求。因此，必须设置升压设备和高位水箱，以满足较高楼层的水量和水压要求。另外，由于建筑物高度较大，如果给水系统不进行竖向分区，则底层卫生器具必将承受较大的静水压力，从而带来一系列问题。其主要表现在： 

　　（1）静水压力过大，若压力超过管材和设备的额定工作压力，会造成管材和设备的损坏，必须采用耐高压管材、管件及配水器材； 

　　（2）下层管网由于承受压力过大，造成零件磨损，寿命降低，漏水增加，检修频繁，关闭时容易产生水锤，轻则产生噪音和振动，重则使管网遭受破坏； 

　　（3）下层给水龙头流量过大，水流呈喷溅状，不仅造成浪费，而且影响使用； 

　　（4）上层给水龙头流量过小，甚至出现负压抽吸，有可能造成回流污染； 

　　（5）维修管理费用和水泵运转电费增加； 

　　因此，为减小管道系统的静水压力及管中水击压力，延长零配件的使用年限，可根据使用功能、设备材料性能、维护管理条件、建筑层数和室外给水管网压力等因素进行高层建筑给水竖向分区，实现一般管中各分区最低卫生器具配水点处静水压不宜大于0.45Mpa，特殊情况不宜大于0.55Mpa。 

　　高层建筑给水系统实行分区给水的另一个重要意义是节约能源，如给水系统未进行竖向分区，则建筑物所需全部用水量都需经水泵提升到屋顶高位水箱，这样，对于高层建筑下部各层卫生器具来说，由于供水压力太大，反而要进行减压，从而造成一部分能量的浪费。反之，如实行分区供水，就不必将全部用水量都提升到屋顶高位水箱，而只需通过各区的专用水泵将各区的用水量提升到相应的高位水箱内。从而避免了因减压而造成的能量浪费。 

　　2.2 高层建筑给水竖向分区压力值的确定 

　　合理进行竖向给水分区也就是确定竖向分区给水压力值（各分区最低卫生器具承受的最大允许静水压力值），以此压力值为依据对高层建筑进行分区。 

　　影响分区给水压力值的因素主要有：建筑物性质及卫生设备完善程度；卫生器具及阀件的允许工作压力值；供水设备及管道阀件的价格和当地电价等。对于住宅及宾馆类高层建筑，由于卫生器具及用水设备数量较多，用水量较大，用户对供水安全及隔音防振的要求较高，其分区给水压力值一般不宜太高[1]。对于办公楼等非居住建筑，由于其卫生器具和用水设备数量较少，用水量较少，其分区给水压力值允许稍高一些，我国《建筑给水排水设计规范》[2] GB50015-2003规定：分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、旅馆、医院宜为300Kpa～350Kpa；办公楼宜为350Kpa～450Kpa。 

　　2.3 高层建筑竖向分区给水方式类型及特点 

　　竖向分区的给水方式有并联、串联和减压分区等多种形式，每种方式都有其优点及使用范围。因此，可根据工程具体情况选用。 

　　2.3.1 并联分区给水方式 

　　各分区独立设置水箱和水泵，各区水泵集中设置在底层或地下室水泵房内。此种方式的优点是各区为独立给水系统，互不影响，供水安全可靠；水泵集中布置，便于维护管理，能源消耗少。缺点是管材耗用较多，水泵型号较多，水箱占用建筑使用面积。宜用于建筑高度≤100m的高层建筑。 

　　2.3.2 串联分区给水方式 

　　分区独立设置水箱和水泵，各区水泵分散设置在技术层中，低层的水箱兼作上一区的水池，自下区水箱抽水供上区用水。此种方式的优点是各层均设水泵和水箱，各分区水泵扬程按本区需要设计，水泵效率高，管道较简单，能源消耗较少；缺点是水泵分散布置，管理维修不便，各区之间相互影响，水箱总负荷大。宜用于建筑高度＞100m的高层建筑。 

　　2.3.3 减压分区给水方式 

　　整个楼层的用水量全部由设置在低层的水泵提升到屋顶总水箱后，然后由屋顶水箱供给上区，并通过各分区减压水箱减压后再供下区使用。减压水箱只起释放静水压力的作用。因此，此种方式的优点是水泵型号少，设备集中布置，维护管理方便；缺点是屋顶水箱容积大，不利于结构抗震，一次提升耗能大，安全可靠性低。宜用于建筑高度≤100m的高层建筑。