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摘要：本文就高层建筑的供水方式做了简要的阐述，并提出了不同用水的供水方式的选择。
关键词：高层建筑；供水；分析
中图分类号：TU208.3文献标识码：A文章编号：
为了使城市建筑的更加人性化，做好高层建筑的供水是一项意义重大的工程，在供水的方式上可以根据地区或者建筑物的特点来选择不同的供水方式。现在我国的水资源相当紧缺，优化供水方式可以优化对水资源的利用。
1 高层建筑的供水现状
高层建筑是指层数在10层和10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）或建筑高度超过24米的公共建筑。高层建筑存在层数多、高度大、用水要求高的特点，因此高层建筑中，给水系统是传统的耗能大户，其中占比例最大的部分用于将水提升至指定高度并输送至用户处。因此谈到建筑节能，就不可能避开建筑给排水工程的节能。 随着我国经济的不断发展和城市化进程的不断加快，城市的建设日新月异，城市中的建筑不断增多，随之而来的是建筑能耗总量逐年上升。20世纪70年代末，建筑能耗在能源总消费量中所占的比例为10%，近年来这一数字已经上升到27.45%，另外我国建筑中能耗浪费普遍，不少建筑能耗浪费严重。为此，国家发改委已经把建筑节能作为新时期建设的一项重要任务。在现实的设计中，有些设计人员完全照搬规范，不结合本地区的实际情况，在工程设计中缺乏统筹考虑、全面规划。有的设计人员只注重安全，完全忽视了合理性或是对合理性考虑不周，造成了不必要的水量、电能的浪费。如何有效提高高层建筑给水系统能量利用率，减少无效能耗，减少不必要的能量浪费，成为了高层建筑给水设计的重点和难点，也是建筑给水工作中有待解决的问题。
2 高层建筑的给水方式
高层建筑的给水方式分为高位水箱、气压罐和无水箱三种方式。
2.1高位水箱给水方式
2.1.1分区水箱并联供水方式
每一分区分别设置一套独立的水泵和高位水箱，向各区供水。其水泵一般集中设置在建筑的地下室或底层水泵房内。这种供水方式的优点是：各区自成一体，互不影响，供水比较安全可靠；水泵集中，管理维护方便；运行动力费用较低。缺点是：水泵型号较多，管材耗用较多，设备费用偏高；分区水箱占用建筑使用面积。由于运行动力费用经济，这是比较节能的一种方式。
2.1.2分区水箱串联供水方式
各区设置水箱和水泵，各区水泵均设在技术层内，下区水箱兼作上区的水池，上区水泵从下区水箱抽水供上区用水。这种供水方式的优点是：设备与管道较简单，各分区水泵扬程可按本区需要设计，水泵效率高。缺点是：水泵设于技术层，对防震、防噪声和防漏水等施工技术要求高，水泵分散设置，占用设备层面积大，管理维修不便，供水可靠性不高，若下区发生事故，其上部各区供水都会受到影响。由于水泵只是将用水提升到所需的平面，设备与管道较简单，无高压水泵和高压管线，运行动力费用经济，水泵效率高，比较节能。
2.1.3分区减压水箱供水方式
由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量一次提升至屋顶水箱，然后分送至各分区减压水箱减压后再供下区使用。这种供水方式的优点是：水泵数量少，设备布置集中，管理维护简单，各分区减压水箱只起释放静水压力的作用，因此容积较小。缺点是：屋顶水箱容积大，不利于结构抗震；建筑物高度大、分区较多时，下区减压水箱中浮球阀承压过大，易造成关闭不严的现象；上部某些管道部位发生故障时，将影响下部的供水。由于需要采用高扬程、耐高压的管材，因此是一种比较耗能的给水方式。
2.1.4减压阀减压供水方式
由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱，然后再经各分区减压阀减压后供各区用水这种供水方式的优点是：水泵数量少，设备布置集中，管理维护简单；管线布置简单，投资省；各分区减压水箱被减压阀代替，不占建筑使用面积，安装方便，投资省。缺点是：各区用水均需提升至屋顶水箱，不但水箱容积大，而且不利于建筑结构及抗震，同时还增加了电耗；上部某些管道部位发生故障时，将影响下部的供水。由于需要采用高扬程、耐高压的管材，因此是一种比较耗能的给水方式。
2.2无水箱给水方式
2.2.1气压给水设备并联供水方式
气压给水设备是利用密闭贮罐内压缩空气的压力变化，调节和压送水量，起到增压和水量调节的作用。它由气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统组成。这种供水方式的优点是：灵活性大，设置位置不受限制，无需设置水箱，占地面积小，土建费用低。其缺点是上区供水泵扬程较大，高压线路长；分区较多时，高区气压罐承受压力大，使用钢材较多，费用高；气压罐内贮水量小，水泵启闭频繁，水压变化幅度大，罐内起始压力高于管网所需的设计压力，维修较复杂，耗能较高。
2.2.2变频调速泵并联供水方式
各分区设置单独的变速水泵供水，未设置水箱，水泵集中设置在建筑物底层的水泵房内，分别向各区管网供水。这种供水方式的优点是：省去了水箱，因而节省了建筑物的使用面积；设备集中布置，便于维护管理；能源消耗较少。缺点是：水泵型号及数量较多，投资较大，维修较复杂。存在用水高峰与用水低谷期，故应采用变频水泵进行送水。从节能方面考虑，是一种值得推荐的供水方式。
3各种给水方式比较
为了直观地分析比较给水方式水泵耗能情况，假设如下：某一建筑采用同样
分区和不同的给水方式，各区的供水负荷分别占建筑供水负荷的的比例为：低区（35米）占50%、中区（30米）占25%、高区（30米）占25%；各区的水头损失设定为该区高度的10%；各区的水泵效率相同，则表1.2中水泵扬水功率计算方法如下：
高位水箱给水方式
高位水箱并联给水：（0.25Q×95+0.25Q×65+0.35Q×35）×1.1=63.25 Q
水泵轴功率为： 63,25Q∕102η
高位水箱串联给水：（0.25Q×30+0.5Q×30+Q×35）×1.1=63.25 Q
水泵轴功率为： 63,25Q∕102η
减压水箱或减压阀给水： Q×95×1.1=104.5Q
水泵轴功率为： 104.5Q∕102η
气压给水设备给水方式
由于气压水罐配套水泵的扬程以罐内平均压力工况确定，而管道系统相对简单，故假定气压给水设备给水方式的压力为扬水高度的1.4倍，而管道的水头损失比水箱供水方式高5%，则：
气压给水设备并联给水：
（0.25Q×95+0.25Q×65+0.35Q×35）×1.4×1.05=84.525Q
水泵轴功率：84.525Q∕102η
气压给水设备减压阀给水：Q×95×1.4×1.05=139.65Q
水泵轴功率：139.65Q∕102η
无水箱给水方式
设计压力下，调速水泵根据系统用水量的变化来调节转速，随着水泵转速n的降低，水泵效率也随之下降。此外，系统的管道布置方式与气压给水设备给水方式相同，故假定水泵运行的平均效率为高位水箱给水方式的85%而管道的水头损失比高位水箱给水方式高5%，则：
无水箱并联给水：（0.25Q×95+0.25Q×65+0.35Q×35）×1.05∕0.85=71.03Q
水泵轴功率：71.03Q∕102η
无水箱减压阀给水： Q×95×1.05∕0.85=117.35Q
水泵轴功率：117.35Q∕102η
上述各式中Q为流量，L/S计，η为水泵效率。
将水泵能耗、运营动力费、占地面积、对水质污染的可能性以及管理方便程度共6方面，对高层常用的上述3大类给水方式进行比较，结果列于表1.2中。
表1.2 高层建筑各种给水方式比较
注：A 、B 、C、 D为优劣顺序。
从表中可知，各种给水方式各有优劣，工程中需结合建筑的实际情况进行综合比较，在建筑甚高、竖向分区比较多时，往往还要采用多种给水方式相结合的混合给水。
4 結束语
高层建筑的给水要满足供水水量水压及供水安全可靠的要求。因此该工程是一个比较系统的项目，需要具有整体的思想和较高的施工技术和水平，这样才能保证这项工作做得更好。
参考文献：
[1] 易雁;高层建筑供水方式及节能探讨[J];山西建筑;2009，（14）.
[2] 雷华娟;论层次分析法在高层建筑供水设备选型中的应用[J];中外建筑;2011，（6）.
关键词：高层建筑；供水；分析
中图分类号：TU208.3文献标识码：A文章编号：
为了使城市建筑的更加人性化，做好高层建筑的供水是一项意义重大的工程，在供水的方式上可以根据地区或者建筑物的特点来选择不同的供水方式。现在我国的水资源相当紧缺，优化供水方式可以优化对水资源的利用。
1 高层建筑的供水现状
高层建筑是指层数在10层和10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）或建筑高度超过24米的公共建筑。高层建筑存在层数多、高度大、用水要求高的特点，因此高层建筑中，给水系统是传统的耗能大户，其中占比例最大的部分用于将水提升至指定高度并输送至用户处。因此谈到建筑节能，就不可能避开建筑给排水工程的节能。 随着我国经济的不断发展和城市化进程的不断加快，城市的建设日新月异，城市中的建筑不断增多，随之而来的是建筑能耗总量逐年上升。20世纪70年代末，建筑能耗在能源总消费量中所占的比例为10%，近年来这一数字已经上升到27.45%，另外我国建筑中能耗浪费普遍，不少建筑能耗浪费严重。为此，国家发改委已经把建筑节能作为新时期建设的一项重要任务。在现实的设计中，有些设计人员完全照搬规范，不结合本地区的实际情况，在工程设计中缺乏统筹考虑、全面规划。有的设计人员只注重安全，完全忽视了合理性或是对合理性考虑不周，造成了不必要的水量、电能的浪费。如何有效提高高层建筑给水系统能量利用率，减少无效能耗，减少不必要的能量浪费，成为了高层建筑给水设计的重点和难点，也是建筑给水工作中有待解决的问题。
2 高层建筑的给水方式
高层建筑的给水方式分为高位水箱、气压罐和无水箱三种方式。
2.1高位水箱给水方式
2.1.1分区水箱并联供水方式
每一分区分别设置一套独立的水泵和高位水箱，向各区供水。其水泵一般集中设置在建筑的地下室或底层水泵房内。这种供水方式的优点是：各区自成一体，互不影响，供水比较安全可靠；水泵集中，管理维护方便；运行动力费用较低。缺点是：水泵型号较多，管材耗用较多，设备费用偏高；分区水箱占用建筑使用面积。由于运行动力费用经济，这是比较节能的一种方式。
2.1.2分区水箱串联供水方式
各区设置水箱和水泵，各区水泵均设在技术层内，下区水箱兼作上区的水池，上区水泵从下区水箱抽水供上区用水。这种供水方式的优点是：设备与管道较简单，各分区水泵扬程可按本区需要设计，水泵效率高。缺点是：水泵设于技术层，对防震、防噪声和防漏水等施工技术要求高，水泵分散设置，占用设备层面积大，管理维修不便，供水可靠性不高，若下区发生事故，其上部各区供水都会受到影响。由于水泵只是将用水提升到所需的平面，设备与管道较简单，无高压水泵和高压管线，运行动力费用经济，水泵效率高，比较节能。
2.1.3分区减压水箱供水方式
由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量一次提升至屋顶水箱，然后分送至各分区减压水箱减压后再供下区使用。这种供水方式的优点是：水泵数量少，设备布置集中，管理维护简单，各分区减压水箱只起释放静水压力的作用，因此容积较小。缺点是：屋顶水箱容积大，不利于结构抗震；建筑物高度大、分区较多时，下区减压水箱中浮球阀承压过大，易造成关闭不严的现象；上部某些管道部位发生故障时，将影响下部的供水。由于需要采用高扬程、耐高压的管材，因此是一种比较耗能的给水方式。
2.1.4减压阀减压供水方式
由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱，然后再经各分区减压阀减压后供各区用水这种供水方式的优点是：水泵数量少，设备布置集中，管理维护简单；管线布置简单，投资省；各分区减压水箱被减压阀代替，不占建筑使用面积，安装方便，投资省。缺点是：各区用水均需提升至屋顶水箱，不但水箱容积大，而且不利于建筑结构及抗震，同时还增加了电耗；上部某些管道部位发生故障时，将影响下部的供水。由于需要采用高扬程、耐高压的管材，因此是一种比较耗能的给水方式。
2.2无水箱给水方式
2.2.1气压给水设备并联供水方式
气压给水设备是利用密闭贮罐内压缩空气的压力变化，调节和压送水量，起到增压和水量调节的作用。它由气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统组成。这种供水方式的优点是：灵活性大，设置位置不受限制，无需设置水箱，占地面积小，土建费用低。其缺点是上区供水泵扬程较大，高压线路长；分区较多时，高区气压罐承受压力大，使用钢材较多，费用高；气压罐内贮水量小，水泵启闭频繁，水压变化幅度大，罐内起始压力高于管网所需的设计压力，维修较复杂，耗能较高。
2.2.2变频调速泵并联供水方式
各分区设置单独的变速水泵供水，未设置水箱，水泵集中设置在建筑物底层的水泵房内，分别向各区管网供水。这种供水方式的优点是：省去了水箱，因而节省了建筑物的使用面积；设备集中布置，便于维护管理；能源消耗较少。缺点是：水泵型号及数量较多，投资较大，维修较复杂。存在用水高峰与用水低谷期，故应采用变频水泵进行送水。从节能方面考虑，是一种值得推荐的供水方式。
3各种给水方式比较
为了直观地分析比较给水方式水泵耗能情况，假设如下：某一建筑采用同样
分区和不同的给水方式，各区的供水负荷分别占建筑供水负荷的的比例为：低区（35米）占50%、中区（30米）占25%、高区（30米）占25%；各区的水头损失设定为该区高度的10%；各区的水泵效率相同，则表1.2中水泵扬水功率计算方法如下：
高位水箱给水方式
高位水箱并联给水：（0.25Q×95+0.25Q×65+0.35Q×35）×1.1=63.25 Q
水泵轴功率为： 63,25Q∕102η
高位水箱串联给水：（0.25Q×30+0.5Q×30+Q×35）×1.1=63.25 Q
水泵轴功率为： 63,25Q∕102η
减压水箱或减压阀给水： Q×95×1.1=104.5Q
水泵轴功率为： 104.5Q∕102η
气压给水设备给水方式
由于气压水罐配套水泵的扬程以罐内平均压力工况确定，而管道系统相对简单，故假定气压给水设备给水方式的压力为扬水高度的1.4倍，而管道的水头损失比水箱供水方式高5%，则：
气压给水设备并联给水：
（0.25Q×95+0.25Q×65+0.35Q×35）×1.4×1.05=84.525Q
水泵轴功率：84.525Q∕102η
气压给水设备减压阀给水：Q×95×1.4×1.05=139.65Q
水泵轴功率：139.65Q∕102η
无水箱给水方式
设计压力下，调速水泵根据系统用水量的变化来调节转速，随着水泵转速n的降低，水泵效率也随之下降。此外，系统的管道布置方式与气压给水设备给水方式相同，故假定水泵运行的平均效率为高位水箱给水方式的85%而管道的水头损失比高位水箱给水方式高5%，则：
无水箱并联给水：（0.25Q×95+0.25Q×65+0.35Q×35）×1.05∕0.85=71.03Q
水泵轴功率：71.03Q∕102η
无水箱减压阀给水： Q×95×1.05∕0.85=117.35Q
水泵轴功率：117.35Q∕102η
上述各式中Q为流量，L/S计，η为水泵效率。
将水泵能耗、运营动力费、占地面积、对水质污染的可能性以及管理方便程度共6方面，对高层常用的上述3大类给水方式进行比较，结果列于表1.2中。
表1.2 高层建筑各种给水方式比较
注：A 、B 、C、 D为优劣顺序。
从表中可知，各种给水方式各有优劣，工程中需结合建筑的实际情况进行综合比较，在建筑甚高、竖向分区比较多时，往往还要采用多种给水方式相结合的混合给水。
4 結束语
高层建筑的给水要满足供水水量水压及供水安全可靠的要求。因此该工程是一个比较系统的项目，需要具有整体的思想和较高的施工技术和水平，这样才能保证这项工作做得更好。
参考文献：
[1] 易雁;高层建筑供水方式及节能探讨[J];山西建筑;2009，（14）.
[2] 雷华娟;论层次分析法在高层建筑供水设备选型中的应用[J];中外建筑;2011，（6）.