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摘要:随着经济的高速发展，为了适应和推动我国建设事业的发展，高速发展的建筑业必将对建筑给水排水技术提出更高的要求，本文结合我国的实际情况，就高层建筑的给排水设计进行相关论述。
关键词：给水系统 ，供水方式 ，消防给水， 发展
Abstract: with the high speed development of economy, in order to adapt and promote the development of the cause of construction, the high-speed development of the construction of architectural water drainage technology will put forward higher requirement, combining with the actual situation in our country, the high-rise building water supply and drainage design related discusses.
Keywords: water supply system, water supply way, the fire water system, development
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
引言
无论是高层民用建筑还是高层工业建筑的给排水工程设计都有其特殊的要求：──建筑物内人数多，对卫生及防火设施要求严格，因此，必须设置完善的、标准较高的各个给排水系统；──由于建筑物高度大，既要求满足最高层用户的需要，也要防止低层的静水压偏高；──建筑物内由于装修标准高、功能多，发生火灾的因素也多，一旦着火，扑救不易，疏散困难，因而要求该建筑物内有完善的消防给水系统，达到自救的目的。──建筑设计复杂，如空调系统、多种给水系统、电气设备及线路等，需要作妥善的综合安排。此外，对防震、防沉降、防噪声等要求也较严格，在设计中力求运用新技术、新材料、新设备，使设计的工程既安全又合理。
一.高层建筑给水系统設计
高层建筑给水系统的确定，主要取决于建筑的性质和建筑内部的设施水平。高层建筑的给水方式主要分以下三种：高位水箱供水、气压罐供水及水泵直接供水（或无水箱供水）。
1.高位水箱给水方式
高位水箱供水方式包括水泵和水箱。高位水箱的作用是存储调节本区的水量和稳压。水箱内的水由设在水泵房内离心水泵供给。根据加压水泵与高位水箱设置方式不同，又分为并列供水方式、串联供水方式、减压水箱供水方式、减压阀供水方式等四种类型。对于高层建筑采用水箱水泵分区供水方案的，一般存在下列条件：外网水压不够；流量不满足设计流量；须通过调节池用泵升压供水；建筑物允许设水箱，水压要求平稳。水泵可采用恒速泵。各种水箱供水方式均有优缺点，设置水箱，增加了供水的可靠性，防止一旦停电，全楼立即停水的现象发生。但增加了结构负荷，水箱供水水质比较差，应采用防止二次污染的措施。 2.气压罐供水方式
气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。气压罐供水方式平时由气压罐维持管网压力，并供用水点用水，当压力下降至最小工作压力时，泵启动供水，并向气压罐内冲水，至最大工作压力时停泵。气压罐供水方式可适用于不能设置高位水箱的建筑物和地震区建筑。这种供水方式具有节省基建投资，便于集中管理，较易实现自动控制，罐内水质不易受污染等优点，但也存在供水压力不稳，常出现周期性的波动，气压罐有效容积有限，储水量少，水泵启动频繁，水泵效率低，缩短水泵使用寿命，而且增加了设备运行费，供水可靠性差等缺点。
3.水泵直接供水方式
变频调速水泵给水是目前高层建筑中普遍采用的一种给水方式。变频调速供水装置是采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化。调节水泵的转速，可以改变水泵的流量、扬程和功率，使出水量适应用水量的变化，实现变负荷供水。变频调速供水的最大优点是：高效节能；设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，有效的避免了水质的二次污染，给水系统也随之相应简化。但变频器价格贵，整机费比其他给水设备昂贵，且对环境条件要求较高，易受外界电池干扰而影响机组正常运行等缺点。
二.高层建筑生活供水方式
高层建筑不同于其他建筑，具有层数多、高度大、功能复杂、用水要求高、排水量大等特点，超高层建筑基本每隔15层会设置一个避难层兼设备层，可利用避难层设置中间转输水箱供水。基本上可以30层（差不多100 m以内）设成一个大区，这样有两种做法：
（1）每个大区在避难层（首个大区在地下室）设四套变频泵分四个小区往上供水。
（2）每个大区在避难层（首个大区在地下室）设两套变频泵分两个小区往上供15层，同时采用重力流往下供15层（首个大区没有此情况）中间转输水箱兼高位重力水箱。可以满足每个用水点水压在0.5～0.5 MPa之间。变频泵采用压力自动控制，而转输水泵采用水位控制。这样基本上可以每隔一个避难层设置中间转输水箱，有效减少机房占用面积。住宅的避难层设的比较少，一般也可以这样设计。采用上述系统给水设备及管材最大承压一般为30层的高度，系统承压不会超过1.6 MPa，目前的技术及设备承受此压力还是比较安全的。
三.高层建筑消防给水系统
1.确定消防用水量是高层建筑防火设计的一个中心环节。《高层民用建筑防火设计规范》(以下简称《高规)})以及近期公安部编写的《防火手册》对消防用水量都有较具体而又合理的规定，给排水设计者可根据建筑物的性质选择合适的消防用水量。
2.防患于未然，高层建筑必须设置具有自救能力的消防给水系统，及时控制火势并迅速扑灭火灾。消火栓给水系统是高层建筑的主要消防系统，要满足各点的灭火用水量和水压的要求。为了扑灭初期火灾，需要在屋顶水箱内储备10分钟室内消防用水量。由于种种条件限制，水箱内静压不能保证顶上约7层消火栓处所需的压力，为此可以设置稳压泵、气压罐。为了节省占地面积、设备布置方便以及满足可靠性要求，推荐采用全自动恒压变量给水设备，以保证任何时候的初期消防用水量和水压，我们已在有些高层建筑消防设计中采用。该设备共分二路:一路接消火栓系统，另一路接自动喷水灭火系统。为了防止两个系统发生干扰，分别加装止回阀。
3.关于自动喷水灭火系统。无疑，此系统有极好的灭火效果，按《高规》规定，高层建筑的走廓、厨房、餐厅、舞厅、办公室、会议室等均应装洒水喷头，一般采用湿式灭火系统。这种灭火系统枝状上较成熟，构造简单，投资少，灭火效率高。喷头选用按公称动作温度宜比环境最高温度高30℃的原则。在水力计算中，最上层自动喷水灭火管道设计流速宜比常规的小，以求减少水头损失，因而消防总扬程亦减小，往往可把多级泵至少减少一级，从而减少消防用电、节约资金。
4.室外给水系统在水量和水压方面，往往满足不了高层建筑消防用水的要求，当高层建筑的建筑高度超过100m，市政给水管道为枝状或只有一条进水管时，宜设消防水池。重要高层建筑需储存3小时的消防用水，其他高层建筑需储存2小时的消防用水，消防水池需设置消防车取水用的取水口，取水口与被保护建筑物的外墙距离不宜小于15m，并不宜大于100m。由于受场地限制，消防水池经常设在高层建筑的地下层内，该水池有时还储存室外消防用水，因此，设置消防车取水口不应遗忘。消防电梯井的井底应有排水设施。由于电梯井底深度大，无法自流排水，通常用水泵按集水池水位高低自控抽除。在以往的高层建筑防火设计中，对电子计算机房、金库等重要场所，采用了无管网全淹没式卤代烷灭火系统。目前世界各国正在研究开发卤代烷灭火剂代用品，并采取了一系列技术措施，限制卤代烷的使用。对于使用卤代烷的计算机房消防系统，能否采用自动喷水灭火系统，采取代替全淹没式系统，正在进行实用性研究。
高层建筑给水排水的发展趋势 高层建筑给水排水设备的完善程度，必须考虑今后的发展和要求。目前高层建筑给水排水技术有待解决的问题主要有以下几个方面：
1）采用完善、舒适、便于维护管理、集中控制以及自动化的给水排水系统和设备。
2）注意采用节水、节能的给水排水系统方式和设计方法，研制此类设备及附件。
3）新型减压、稳压设备的研制与应用。
4）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。
5）发展体型小、质量轻、能耗低、效率高、无噪音的整体式设备。
6）提高排水系统过水能力，稳定给水系统压力的技术措施。
7）低成本、高效能的新型管道材料开发与应用。
8）高层建筑消防技术与自动控制技术。
总结
总的来说，本文根据高层建筑给排水技术的相关特点，对几种高层建筑给水方式及排水系统的布置进行了简单分析。同时，我国高层建筑给排水技术的需要不断创新，才能更好地发展。
关键词：给水系统 ，供水方式 ，消防给水， 发展
Abstract: with the high speed development of economy, in order to adapt and promote the development of the cause of construction, the high-speed development of the construction of architectural water drainage technology will put forward higher requirement, combining with the actual situation in our country, the high-rise building water supply and drainage design related discusses.
Keywords: water supply system, water supply way, the fire water system, development
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
引言
无论是高层民用建筑还是高层工业建筑的给排水工程设计都有其特殊的要求：──建筑物内人数多，对卫生及防火设施要求严格，因此，必须设置完善的、标准较高的各个给排水系统；──由于建筑物高度大，既要求满足最高层用户的需要，也要防止低层的静水压偏高；──建筑物内由于装修标准高、功能多，发生火灾的因素也多，一旦着火，扑救不易，疏散困难，因而要求该建筑物内有完善的消防给水系统，达到自救的目的。──建筑设计复杂，如空调系统、多种给水系统、电气设备及线路等，需要作妥善的综合安排。此外，对防震、防沉降、防噪声等要求也较严格，在设计中力求运用新技术、新材料、新设备，使设计的工程既安全又合理。
一.高层建筑给水系统設计
高层建筑给水系统的确定，主要取决于建筑的性质和建筑内部的设施水平。高层建筑的给水方式主要分以下三种：高位水箱供水、气压罐供水及水泵直接供水（或无水箱供水）。
1.高位水箱给水方式
高位水箱供水方式包括水泵和水箱。高位水箱的作用是存储调节本区的水量和稳压。水箱内的水由设在水泵房内离心水泵供给。根据加压水泵与高位水箱设置方式不同，又分为并列供水方式、串联供水方式、减压水箱供水方式、减压阀供水方式等四种类型。对于高层建筑采用水箱水泵分区供水方案的，一般存在下列条件：外网水压不够；流量不满足设计流量；须通过调节池用泵升压供水；建筑物允许设水箱，水压要求平稳。水泵可采用恒速泵。各种水箱供水方式均有优缺点，设置水箱，增加了供水的可靠性，防止一旦停电，全楼立即停水的现象发生。但增加了结构负荷，水箱供水水质比较差，应采用防止二次污染的措施。 2.气压罐供水方式
气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。气压罐供水方式平时由气压罐维持管网压力，并供用水点用水，当压力下降至最小工作压力时，泵启动供水，并向气压罐内冲水，至最大工作压力时停泵。气压罐供水方式可适用于不能设置高位水箱的建筑物和地震区建筑。这种供水方式具有节省基建投资，便于集中管理，较易实现自动控制，罐内水质不易受污染等优点，但也存在供水压力不稳，常出现周期性的波动，气压罐有效容积有限，储水量少，水泵启动频繁，水泵效率低，缩短水泵使用寿命，而且增加了设备运行费，供水可靠性差等缺点。
3.水泵直接供水方式
变频调速水泵给水是目前高层建筑中普遍采用的一种给水方式。变频调速供水装置是采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化。调节水泵的转速，可以改变水泵的流量、扬程和功率，使出水量适应用水量的变化，实现变负荷供水。变频调速供水的最大优点是：高效节能；设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，有效的避免了水质的二次污染，给水系统也随之相应简化。但变频器价格贵，整机费比其他给水设备昂贵，且对环境条件要求较高，易受外界电池干扰而影响机组正常运行等缺点。
二.高层建筑生活供水方式
高层建筑不同于其他建筑，具有层数多、高度大、功能复杂、用水要求高、排水量大等特点，超高层建筑基本每隔15层会设置一个避难层兼设备层，可利用避难层设置中间转输水箱供水。基本上可以30层（差不多100 m以内）设成一个大区，这样有两种做法：
（1）每个大区在避难层（首个大区在地下室）设四套变频泵分四个小区往上供水。
（2）每个大区在避难层（首个大区在地下室）设两套变频泵分两个小区往上供15层，同时采用重力流往下供15层（首个大区没有此情况）中间转输水箱兼高位重力水箱。可以满足每个用水点水压在0.5～0.5 MPa之间。变频泵采用压力自动控制，而转输水泵采用水位控制。这样基本上可以每隔一个避难层设置中间转输水箱，有效减少机房占用面积。住宅的避难层设的比较少，一般也可以这样设计。采用上述系统给水设备及管材最大承压一般为30层的高度，系统承压不会超过1.6 MPa，目前的技术及设备承受此压力还是比较安全的。
三.高层建筑消防给水系统
1.确定消防用水量是高层建筑防火设计的一个中心环节。《高层民用建筑防火设计规范》(以下简称《高规)})以及近期公安部编写的《防火手册》对消防用水量都有较具体而又合理的规定，给排水设计者可根据建筑物的性质选择合适的消防用水量。
2.防患于未然，高层建筑必须设置具有自救能力的消防给水系统，及时控制火势并迅速扑灭火灾。消火栓给水系统是高层建筑的主要消防系统，要满足各点的灭火用水量和水压的要求。为了扑灭初期火灾，需要在屋顶水箱内储备10分钟室内消防用水量。由于种种条件限制，水箱内静压不能保证顶上约7层消火栓处所需的压力，为此可以设置稳压泵、气压罐。为了节省占地面积、设备布置方便以及满足可靠性要求，推荐采用全自动恒压变量给水设备，以保证任何时候的初期消防用水量和水压，我们已在有些高层建筑消防设计中采用。该设备共分二路:一路接消火栓系统，另一路接自动喷水灭火系统。为了防止两个系统发生干扰，分别加装止回阀。
3.关于自动喷水灭火系统。无疑，此系统有极好的灭火效果，按《高规》规定，高层建筑的走廓、厨房、餐厅、舞厅、办公室、会议室等均应装洒水喷头，一般采用湿式灭火系统。这种灭火系统枝状上较成熟，构造简单，投资少，灭火效率高。喷头选用按公称动作温度宜比环境最高温度高30℃的原则。在水力计算中，最上层自动喷水灭火管道设计流速宜比常规的小，以求减少水头损失，因而消防总扬程亦减小，往往可把多级泵至少减少一级，从而减少消防用电、节约资金。
4.室外给水系统在水量和水压方面，往往满足不了高层建筑消防用水的要求，当高层建筑的建筑高度超过100m，市政给水管道为枝状或只有一条进水管时，宜设消防水池。重要高层建筑需储存3小时的消防用水，其他高层建筑需储存2小时的消防用水，消防水池需设置消防车取水用的取水口，取水口与被保护建筑物的外墙距离不宜小于15m，并不宜大于100m。由于受场地限制，消防水池经常设在高层建筑的地下层内，该水池有时还储存室外消防用水，因此，设置消防车取水口不应遗忘。消防电梯井的井底应有排水设施。由于电梯井底深度大，无法自流排水，通常用水泵按集水池水位高低自控抽除。在以往的高层建筑防火设计中，对电子计算机房、金库等重要场所，采用了无管网全淹没式卤代烷灭火系统。目前世界各国正在研究开发卤代烷灭火剂代用品，并采取了一系列技术措施，限制卤代烷的使用。对于使用卤代烷的计算机房消防系统，能否采用自动喷水灭火系统，采取代替全淹没式系统，正在进行实用性研究。
高层建筑给水排水的发展趋势 高层建筑给水排水设备的完善程度，必须考虑今后的发展和要求。目前高层建筑给水排水技术有待解决的问题主要有以下几个方面：
1）采用完善、舒适、便于维护管理、集中控制以及自动化的给水排水系统和设备。
2）注意采用节水、节能的给水排水系统方式和设计方法，研制此类设备及附件。
3）新型减压、稳压设备的研制与应用。
4）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。
5）发展体型小、质量轻、能耗低、效率高、无噪音的整体式设备。
6）提高排水系统过水能力，稳定给水系统压力的技术措施。
7）低成本、高效能的新型管道材料开发与应用。
8）高层建筑消防技术与自动控制技术。
总结
总的来说，本文根据高层建筑给排水技术的相关特点，对几种高层建筑给水方式及排水系统的布置进行了简单分析。同时，我国高层建筑给排水技术的需要不断创新，才能更好地发展。