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【摘 要】高层住宅建筑因为层数多、用水要求高、用水量大等特点，对给水工程的要求越来越高，合理选择给水方式成为保证高层住宅小区水压及水量需求、节约能耗和降低投资的关键。本文对比了几种给水模式，并从优化配置的角度考虑推荐无负压供水设备给水模式。
【关键词】高层住宅建筑；给水模式；优化配置
一、高层住宅建筑给水的特点
高层住宅小区的建筑数量多、高度大，给水压力和用水量需求较大，而市政给水管网的压力通常较低，满足不了小区给水压力的要求，需在小区内设置加压泵站对市政给水进行二次加压；同时，高层住宅小区供水管路复杂、管线长，能耗大。因此，合理选择给水方式是保证高层住宅小区水压及水量需求、节约能耗和降低投资的关键。
高层住宅小区生活给水的特点：（1）用水量不均匀，时变化系数大。根据生活习惯，用水量较大的时段是早上8：00—9：00、中午12：00、下午16：00—17：00和晚上18：00—21：00的4个时段。（2）高层住宅小区给水服务范围较宽，管路相对复杂，管线长，水头损失较大，因此节能空间较大，合理的给水方式可以获得较好的节能效果。（3）高层住宅小区用户多、供水压力和用水量需求大。一般需设置集中加压泵站给水，给水系统较为复杂，给水方式多样化，各种给水方式能耗和投资情况差别较大，需进行分析比较。
二、高层住宅建筑给水模式
（一）设贮水池、水泵的给水方式
贮水池、水泵的给水方式是室外管网供水至贮水池，由水泵将贮水池中水抽升至室内管网各用水点。适用于外网的水量满足室内的要求，而水压大部分时间不足的建筑。当室内一天用水量均匀时，可以选择恒速水泵；当用水量不均匀时，宜采用变频调速泵，使水泵在高效工况下运行。这种供水方式安全可靠，不设高位水箱，不增加建筑结构荷载。但是外网的水压没有充分被利用。
（二）设水泵、水箱的给水方式
水泵、水箱的给水方式是水泵自贮水池抽水加压，利用高位水箱调节流量，在外网水压高时也可以直接供水。适用于外网水压经常或间断不足，允许设置高位水箱的建筑。设置的水箱贮备一定水量，停水停电时可以延时供水，供水可靠，可以充分利用外网水压，节省能量。安装、维护较麻烦，投资较大；有水泵振动和噪声干扰；需设高位水箱，增加结构荷载。
（三）水池、水泵和水箱给水方式
这种给水方式是住宅下部分由市政管网直接供水，所供层数由各城市给水管网的压力确定，上部分是市政给水进入到生活水池后，由水泵提升到屋顶水箱，再由屋顶水箱供给生活用水，水泵的启闭由屋顶水箱的水位控制。该给水方式往往与消防给水联合使用，屋顶水箱除作为生活给水用外，同时又作为10 min的消 防用水用。采用这种供水方式的优点是充分利用了城市给水管网的压力，生活与消防共用一套管网系统，减少了管道的投资。缺点是上部分住宅生活用水经过了水池的二次污染、水箱的三次污染，供水水质较差，由于建有生活水池和屋顶水箱，加大了土建投资，屋顶水箱的设置给建筑立面的处理带来了一定的困难。
三、高层住宅建筑给水模式的优化配置
上述几种给水模式都有各自的优缺点，而当前高层建筑使用较多的是变频给水。变频给水采用计算机控制配合变频调速，恒压供水，电机软启动提供了平滑、无级的电机加速，系统自动化程度高、运行稳定可靠、维护管理方便，且设备占地少，又是国家节能推广项目，并可大大缩减贮水容量或省去高位水箱，节省基建投资并满足人们日益提高的生活水质要求，整套给水设备不仅安装使用方便，而且便于更换机型、设备以扩展给水规模。随着技术的发展，在变频恒压供水设备基础上又发展一种无负压供水设备给水模式。基于高层住宅建筑给水优化配置的考量，无负压供水设备给水模式值得推广。
无负压供水系统将真空抑制技术、流体控制技术和智能变频技术等多项先进技术进行优化融合，无负压供水设备与自来水管网直接串接，实现稳压、节能、卫生、安全可靠运行，不产生负压，不用建水池、水箱。与传统的二次加压系统相比，无负压供水设备具有以下特点和优势：
（1）节能
无负压供水设备供水方式，二次加压供水设备直接同市政管网相连，利用水泵的叠加原理，充分利用了城市管网的压力，只对自来水的进水压力和所需压力的差进行补压。当自来水压力满足要求时，设备就停止工作，全部由自来水直供，与以上两种方式相比，节电可达50%以上。
（2）节地
无负压供水设备，结构简单、紧凑、体积小，空间利用率高，占地面积少。某普通给水设计方案设备泵房占地面积约为60m2，采用无负压给水设备两套占地仅约为15m2（无需专用控制室，控制柜设于泵房内），总体可节省地下泵房占地面积约为45m2。节省的占地面积至少可空出3个车位，每个车位按8万元计，则一年可创收约24.00万元的经济效益。
（3）节资
无负压供水设备供水，不需建生活水池，基础投资小。普通的给水设备是采用修水池，设置水箱的给水方式二次加压给水。自来水全部放入水池或水箱中，再二次加压给水。无负压给水设备采用真空抑制技术，使给水设备与自来水管网直接串接，不产生负压，不用建水池，设水箱。某香满园投资情况比较：普通给水设备按传统设计两套设备需设置地下容积约为60m3不锈钢水箱，按1100元m3，则水箱需投资约为6.6万元。
城市高层住宅生活用水是高层住宅给水中不可缺少的组成部分，采取何种给水方式，需根据建筑特点、场地条件、城市水压、消防要求等综合考虑。本人建议将生活给水与消防给水分开考虑，推荐使用无负压供水设备给水方式。
四、高层住宅建筑给水模式的优化配置应用
某工程为住宅小区，建筑共30层，属于一类高层建筑。该住宅大楼原供水系统分为3个系统：1-4层为低区，5-17楼为中区，18-30为高区。由市政自来水给水网管提供水源，供水管网输出端压力约为0.2mpa，其中中、高区在一次供水的基础上采用生活给水变频泵组和生活水池联合加压供给进行二次供水，室内生活调节水池需120m3。从供水的实际情况来看，原来的二次供水方式并不能很好的满足中、高区的供水需求，即中、高区供水未得到良好的保障。结合现代化供水的节能、环保、少占地、经济等综合要求，经专家组考察论证决定对此系统采取无负压供水设备供水改造，通过增加一套无负压供水设备直接连接到市政供水网管进行加压对中、高区进行二次供水。
若此项目低区采用普通变频供水模式，系统流量为155m3/h，扬程为71米，采用三用一备供水模式，单台泵功率为18.5kw，变频节能效率按65%计：每年用电金额=3×18.5kw×24小時×30天×12月×0.5元/度×65%=155844元。而采用箱式无负压供水设备之后可利用管网2-3 公斤左右的压力，流量为 155m3/h，水泵选型扬程为66米（保守计算），采用三用一备供水模式，单台泵功率为15kw。
①用户用水高峰时，三台水泵同时运转，运转时间约为8小时：用电金额=3×15kw×8小时×30天×12月×0.5元/度=64800元
②用户用水低峰时，水泵由两台或单台运转，运转时间约12小时，夜间水泵处休眠状态：
用电金额=1×15kw×12小时×30天×12月×0.5元/度=32400元
每年用电总金额=64800元+32400元= 97200元.155844元-97200元=58644元
在该工程中，在低区若使用箱式无负压设备供水，比传统普通变频设备供水1年可以节约电费58644元，具有良好的节能效果。
参考文献：
[1]石华.高层住宅建筑消防给水设计[J].城市建设，2013年11期.
[2]丁云左洪波陈玉丽.高层住宅建筑给水设置问题探究[J].城市建设理论研究（电子版），2014年3期.
【关键词】高层住宅建筑；给水模式；优化配置
一、高层住宅建筑给水的特点
高层住宅小区的建筑数量多、高度大，给水压力和用水量需求较大，而市政给水管网的压力通常较低，满足不了小区给水压力的要求，需在小区内设置加压泵站对市政给水进行二次加压；同时，高层住宅小区供水管路复杂、管线长，能耗大。因此，合理选择给水方式是保证高层住宅小区水压及水量需求、节约能耗和降低投资的关键。
高层住宅小区生活给水的特点：（1）用水量不均匀，时变化系数大。根据生活习惯，用水量较大的时段是早上8：00—9：00、中午12：00、下午16：00—17：00和晚上18：00—21：00的4个时段。（2）高层住宅小区给水服务范围较宽，管路相对复杂，管线长，水头损失较大，因此节能空间较大，合理的给水方式可以获得较好的节能效果。（3）高层住宅小区用户多、供水压力和用水量需求大。一般需设置集中加压泵站给水，给水系统较为复杂，给水方式多样化，各种给水方式能耗和投资情况差别较大，需进行分析比较。
二、高层住宅建筑给水模式
（一）设贮水池、水泵的给水方式
贮水池、水泵的给水方式是室外管网供水至贮水池，由水泵将贮水池中水抽升至室内管网各用水点。适用于外网的水量满足室内的要求，而水压大部分时间不足的建筑。当室内一天用水量均匀时，可以选择恒速水泵；当用水量不均匀时，宜采用变频调速泵，使水泵在高效工况下运行。这种供水方式安全可靠，不设高位水箱，不增加建筑结构荷载。但是外网的水压没有充分被利用。
（二）设水泵、水箱的给水方式
水泵、水箱的给水方式是水泵自贮水池抽水加压，利用高位水箱调节流量，在外网水压高时也可以直接供水。适用于外网水压经常或间断不足，允许设置高位水箱的建筑。设置的水箱贮备一定水量，停水停电时可以延时供水，供水可靠，可以充分利用外网水压，节省能量。安装、维护较麻烦，投资较大；有水泵振动和噪声干扰；需设高位水箱，增加结构荷载。
（三）水池、水泵和水箱给水方式
这种给水方式是住宅下部分由市政管网直接供水，所供层数由各城市给水管网的压力确定，上部分是市政给水进入到生活水池后，由水泵提升到屋顶水箱，再由屋顶水箱供给生活用水，水泵的启闭由屋顶水箱的水位控制。该给水方式往往与消防给水联合使用，屋顶水箱除作为生活给水用外，同时又作为10 min的消 防用水用。采用这种供水方式的优点是充分利用了城市给水管网的压力，生活与消防共用一套管网系统，减少了管道的投资。缺点是上部分住宅生活用水经过了水池的二次污染、水箱的三次污染，供水水质较差，由于建有生活水池和屋顶水箱，加大了土建投资，屋顶水箱的设置给建筑立面的处理带来了一定的困难。
三、高层住宅建筑给水模式的优化配置
上述几种给水模式都有各自的优缺点，而当前高层建筑使用较多的是变频给水。变频给水采用计算机控制配合变频调速，恒压供水，电机软启动提供了平滑、无级的电机加速，系统自动化程度高、运行稳定可靠、维护管理方便，且设备占地少，又是国家节能推广项目，并可大大缩减贮水容量或省去高位水箱，节省基建投资并满足人们日益提高的生活水质要求，整套给水设备不仅安装使用方便，而且便于更换机型、设备以扩展给水规模。随着技术的发展，在变频恒压供水设备基础上又发展一种无负压供水设备给水模式。基于高层住宅建筑给水优化配置的考量，无负压供水设备给水模式值得推广。
无负压供水系统将真空抑制技术、流体控制技术和智能变频技术等多项先进技术进行优化融合，无负压供水设备与自来水管网直接串接，实现稳压、节能、卫生、安全可靠运行，不产生负压，不用建水池、水箱。与传统的二次加压系统相比，无负压供水设备具有以下特点和优势：
（1）节能
无负压供水设备供水方式，二次加压供水设备直接同市政管网相连，利用水泵的叠加原理，充分利用了城市管网的压力，只对自来水的进水压力和所需压力的差进行补压。当自来水压力满足要求时，设备就停止工作，全部由自来水直供，与以上两种方式相比，节电可达50%以上。
（2）节地
无负压供水设备，结构简单、紧凑、体积小，空间利用率高，占地面积少。某普通给水设计方案设备泵房占地面积约为60m2，采用无负压给水设备两套占地仅约为15m2（无需专用控制室，控制柜设于泵房内），总体可节省地下泵房占地面积约为45m2。节省的占地面积至少可空出3个车位，每个车位按8万元计，则一年可创收约24.00万元的经济效益。
（3）节资
无负压供水设备供水，不需建生活水池，基础投资小。普通的给水设备是采用修水池，设置水箱的给水方式二次加压给水。自来水全部放入水池或水箱中，再二次加压给水。无负压给水设备采用真空抑制技术，使给水设备与自来水管网直接串接，不产生负压，不用建水池，设水箱。某香满园投资情况比较：普通给水设备按传统设计两套设备需设置地下容积约为60m3不锈钢水箱，按1100元m3，则水箱需投资约为6.6万元。
城市高层住宅生活用水是高层住宅给水中不可缺少的组成部分，采取何种给水方式，需根据建筑特点、场地条件、城市水压、消防要求等综合考虑。本人建议将生活给水与消防给水分开考虑，推荐使用无负压供水设备给水方式。
四、高层住宅建筑给水模式的优化配置应用
某工程为住宅小区，建筑共30层，属于一类高层建筑。该住宅大楼原供水系统分为3个系统：1-4层为低区，5-17楼为中区，18-30为高区。由市政自来水给水网管提供水源，供水管网输出端压力约为0.2mpa，其中中、高区在一次供水的基础上采用生活给水变频泵组和生活水池联合加压供给进行二次供水，室内生活调节水池需120m3。从供水的实际情况来看，原来的二次供水方式并不能很好的满足中、高区的供水需求，即中、高区供水未得到良好的保障。结合现代化供水的节能、环保、少占地、经济等综合要求，经专家组考察论证决定对此系统采取无负压供水设备供水改造，通过增加一套无负压供水设备直接连接到市政供水网管进行加压对中、高区进行二次供水。
若此项目低区采用普通变频供水模式，系统流量为155m3/h，扬程为71米，采用三用一备供水模式，单台泵功率为18.5kw，变频节能效率按65%计：每年用电金额=3×18.5kw×24小時×30天×12月×0.5元/度×65%=155844元。而采用箱式无负压供水设备之后可利用管网2-3 公斤左右的压力，流量为 155m3/h，水泵选型扬程为66米（保守计算），采用三用一备供水模式，单台泵功率为15kw。
①用户用水高峰时，三台水泵同时运转，运转时间约为8小时：用电金额=3×15kw×8小时×30天×12月×0.5元/度=64800元
②用户用水低峰时，水泵由两台或单台运转，运转时间约12小时，夜间水泵处休眠状态：
用电金额=1×15kw×12小时×30天×12月×0.5元/度=32400元
每年用电总金额=64800元+32400元= 97200元.155844元-97200元=58644元
在该工程中，在低区若使用箱式无负压设备供水，比传统普通变频设备供水1年可以节约电费58644元，具有良好的节能效果。
参考文献：
[1]石华.高层住宅建筑消防给水设计[J].城市建设，2013年11期.
[2]丁云左洪波陈玉丽.高层住宅建筑给水设置问题探究[J].城市建设理论研究（电子版），2014年3期.