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摘要：针对现状高层建筑水池设计情况, 以给排水专业的角度对高层建筑水池设计进行改进的几点建议。
关键词： 高层建筑水池 位置市政给水管网压力容积
随着我国社会主义现代化建设事业的持续发展，我国的高层建筑越来越多 ，高层建筑就会设计水池（生活用水贮水池、消防用水贮水池等），根据高层建筑水池现状情况，以给排水专业的角度对高层建筑水池设计进行改进的几点建议.
首先,颠覆传统高层建筑水池设计位置，充分利用市政管网压力.现状高层建筑中的水池和设备间绝大部分设置在最底一层，这种高层建筑的功能布局随着社会的发展进步和变迁，个人觉得应当有所改变，因为过去对地下室（地下室作为活动场所消防非常严格）的利用不是很多很大，但如今不一样了，随着汽车在中国的普及，停车位需求越来越大，很多高层建筑设计就为停车位数量不达标而烦恼，很多地下室被水池和设备间不但占据了很大部分地下室的面积，而且水池和设备间对地下室的分隔十分影响车位和车道的布局。这个时候如果我们把设备间和水池移走，那可以很大程度上缓解了车位的紧张了。我们可以把水池和设备间设计在转换层或平台（大部分为二三四层，以建筑物一层平面标高为0.00，水池标高大约在h1=+10.00～+20.00m），这样的话水池可以利用市政供水管网压力（市政供水扬程一般是不小于28m）直接进水。通常水池在地下室时，不但不能利用市政供水扬程反而把供水扬程变为负值（通常约为h2＝-4.0～-8.0m），这样对水池和设备间进行移位后，水池中的水提高了(h1-h2)米,根据势能能量公式:
E＝mgh
E为节省的势能（焦耳）
m为水的质量（千克）
g=9.8牛
通过上面公式计算，以每人每天200升的用水量，考虑水泵机械效率，每人每天可以节省0.03度电，以一个1000人高层住宅小区，一年就可以节省约10000多度电.
通过水池和设备间的移位，不仅为节能减排，而且对供水设备（水泵+电机+电气控制设备等等）投资也大大减少了，由于供水设备选型中，扬程可以减少（h1+h2）米，从而水泵所配的电机、变频器、电控制柜等设备的功率匀可以减小一到两档。下面通过笔者参与建设广东惠州一栋商住楼为实例就可以充分说明这个问题.
供水设备表(地下室)
供水设备表(转换层)
注：本建筑物地下二层地上二十三层，负二层标高为-7.8，转换层标高10.2
水池和设备间移位后，还能改善设备的运行环境(通风,采光等)，消除了设备间被淹等风险（进水阀门的损坏，暴雨时地下室进水被淹时有发生），减少了集水井的排污提升设备（水池设备间设计在地上转换层可以重力流排至室外，在地下室不可以）。当然，水池和设备间这样移位，对建筑结构有一定的影响，最主要的是要考虑水池和设备荷载增加在楼层上，需要结构进行加固，增加结构成本。
高层供水要充分利用市政供水管网压力，也可以采用无负压供水方式。
无负压供水系统图
就它的工作原理介绍如下：
自来水管网的水直接进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空抑制器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时，设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器（或压力控制器、电接点压表）给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰期时，若自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空抑制器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若自来水管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。
尽管无负压变频恒压供水有它自身的优点（取消了传统的地下水池、节能、卫生等）但有它明显不足的一面。首先，它的供水可靠性不高。由于它缺少畜水池，市政供水一有故障，整个设备瘫痪,用户没水用。因此对用水要求高的建筑物和消防用水是不适应。其次，由于它一种新型的设备，技术不是很成熟，技术参数并不很规范，如选型水泵（H、 Q），调节罐（V）的确定等等。第三，由于它是从市政管网中直接抽水，尽管可以解决负压问题，但还未取得政府主管部门出台相关的法律法规的支持。
其次，对水池容积的确定是水池设计的重点.《建筑给水排水设计规范》3.7.2居住小区加压泵站的贮水规定：居住小区加压泵站的贮水池有效容积，其生活用水调节量应按流入量和供出量的变化曲线经计算确定，资料不足时可按最高日用水量15％～20％确定. 3.7.3同样规定了单栋建筑物地下水池的容积:资料不足时可按最高日用水量20％～25％确定. “生活用水调节量应按流入量和供出量的变化曲线经计算确定”这条基本成一句空话，因为流入量和供出量的变化曲线这个实际准确资料是很难得到的。因此设计的时候设计人员很少会考虑这个计算的，而是直接按最高日用水量的百分比来定，而且大多数为了保险起见都是取最大值或者比25％还多.实际上这样设计是不合理的，水池容积会偏大.有一点要说明，并不是水池越大就越好，因为水池大贮水多，水池的水很久才能更新，水不动很容易变质的，所以水池里的水最好以最快的速度更新。水池主要作用：高峰用水时调节作用，而并不是贮水备用。
最高日用水量：Q＝m(用水人数)*q（用水定额）
按规范计算生活水池容积：V＝0.2Q
最高日最大小時用水量：Qh=Q*Kh/24Kh 小时变化系数，一般取2.5
按上面的计算，水池容积与最大小时的用水量比值：V/Qh=0.2Q/(Q*2.5/24)=1.92即水池容积约为最高日最大小时用水量2小时用水量。实际上计算出来的这个水池容积是大大超出调节水量的，主要是取值计算时大部分参数是按最不利值的取值的。因些，在这个方面我们设计人员要认真对待，首先计算最高日用水量时，用水人数是按住宅满住人数计算的是不切实际的，因为中国的住宅入住率达不到100％，而且家庭主要劳动力大部分百天在外工作的。计算时可以结合实际乘以一个系数；用水定额方面（为了顾及到全国各地规范规定得很广）我们取值应结合地区用水量定，南方相对比北方多。
最后，设计生活水池应加设导流墙，导流墙有利于水池中水流动，并能及时更新，防止水变坏。水池设计应避免水流死角.水池建造建议采用不锈钢材质，采用钢筋砼建造时也要内衬不锈钢，这样有利保持水质.规范对水池的要求，这里就不在熬述了.
水池相对于整栋高层建筑来说只是一个微小的构造物，但它很重要，关系到人民群众饮水健康的大事。所以我们应当重视它，设计好！注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词： 高层建筑水池 位置市政给水管网压力容积
随着我国社会主义现代化建设事业的持续发展，我国的高层建筑越来越多 ，高层建筑就会设计水池（生活用水贮水池、消防用水贮水池等），根据高层建筑水池现状情况，以给排水专业的角度对高层建筑水池设计进行改进的几点建议.
首先,颠覆传统高层建筑水池设计位置，充分利用市政管网压力.现状高层建筑中的水池和设备间绝大部分设置在最底一层，这种高层建筑的功能布局随着社会的发展进步和变迁，个人觉得应当有所改变，因为过去对地下室（地下室作为活动场所消防非常严格）的利用不是很多很大，但如今不一样了，随着汽车在中国的普及，停车位需求越来越大，很多高层建筑设计就为停车位数量不达标而烦恼，很多地下室被水池和设备间不但占据了很大部分地下室的面积，而且水池和设备间对地下室的分隔十分影响车位和车道的布局。这个时候如果我们把设备间和水池移走，那可以很大程度上缓解了车位的紧张了。我们可以把水池和设备间设计在转换层或平台（大部分为二三四层，以建筑物一层平面标高为0.00，水池标高大约在h1=+10.00～+20.00m），这样的话水池可以利用市政供水管网压力（市政供水扬程一般是不小于28m）直接进水。通常水池在地下室时，不但不能利用市政供水扬程反而把供水扬程变为负值（通常约为h2＝-4.0～-8.0m），这样对水池和设备间进行移位后，水池中的水提高了(h1-h2)米,根据势能能量公式:
E＝mgh
E为节省的势能（焦耳）
m为水的质量（千克）
g=9.8牛
通过上面公式计算，以每人每天200升的用水量，考虑水泵机械效率，每人每天可以节省0.03度电，以一个1000人高层住宅小区，一年就可以节省约10000多度电.
通过水池和设备间的移位，不仅为节能减排，而且对供水设备（水泵+电机+电气控制设备等等）投资也大大减少了，由于供水设备选型中，扬程可以减少（h1+h2）米，从而水泵所配的电机、变频器、电控制柜等设备的功率匀可以减小一到两档。下面通过笔者参与建设广东惠州一栋商住楼为实例就可以充分说明这个问题.
供水设备表(地下室)
供水设备表(转换层)
注：本建筑物地下二层地上二十三层，负二层标高为-7.8，转换层标高10.2
水池和设备间移位后，还能改善设备的运行环境(通风,采光等)，消除了设备间被淹等风险（进水阀门的损坏，暴雨时地下室进水被淹时有发生），减少了集水井的排污提升设备（水池设备间设计在地上转换层可以重力流排至室外，在地下室不可以）。当然，水池和设备间这样移位，对建筑结构有一定的影响，最主要的是要考虑水池和设备荷载增加在楼层上，需要结构进行加固，增加结构成本。
高层供水要充分利用市政供水管网压力，也可以采用无负压供水方式。
无负压供水系统图
就它的工作原理介绍如下：
自来水管网的水直接进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空抑制器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时，设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器（或压力控制器、电接点压表）给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰期时，若自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空抑制器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若自来水管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。
尽管无负压变频恒压供水有它自身的优点（取消了传统的地下水池、节能、卫生等）但有它明显不足的一面。首先，它的供水可靠性不高。由于它缺少畜水池，市政供水一有故障，整个设备瘫痪,用户没水用。因此对用水要求高的建筑物和消防用水是不适应。其次，由于它一种新型的设备，技术不是很成熟，技术参数并不很规范，如选型水泵（H、 Q），调节罐（V）的确定等等。第三，由于它是从市政管网中直接抽水，尽管可以解决负压问题，但还未取得政府主管部门出台相关的法律法规的支持。
其次，对水池容积的确定是水池设计的重点.《建筑给水排水设计规范》3.7.2居住小区加压泵站的贮水规定：居住小区加压泵站的贮水池有效容积，其生活用水调节量应按流入量和供出量的变化曲线经计算确定，资料不足时可按最高日用水量15％～20％确定. 3.7.3同样规定了单栋建筑物地下水池的容积:资料不足时可按最高日用水量20％～25％确定. “生活用水调节量应按流入量和供出量的变化曲线经计算确定”这条基本成一句空话，因为流入量和供出量的变化曲线这个实际准确资料是很难得到的。因此设计的时候设计人员很少会考虑这个计算的，而是直接按最高日用水量的百分比来定，而且大多数为了保险起见都是取最大值或者比25％还多.实际上这样设计是不合理的，水池容积会偏大.有一点要说明，并不是水池越大就越好，因为水池大贮水多，水池的水很久才能更新，水不动很容易变质的，所以水池里的水最好以最快的速度更新。水池主要作用：高峰用水时调节作用，而并不是贮水备用。
最高日用水量：Q＝m(用水人数)*q（用水定额）
按规范计算生活水池容积：V＝0.2Q
最高日最大小時用水量：Qh=Q*Kh/24Kh 小时变化系数，一般取2.5
按上面的计算，水池容积与最大小时的用水量比值：V/Qh=0.2Q/(Q*2.5/24)=1.92即水池容积约为最高日最大小时用水量2小时用水量。实际上计算出来的这个水池容积是大大超出调节水量的，主要是取值计算时大部分参数是按最不利值的取值的。因些，在这个方面我们设计人员要认真对待，首先计算最高日用水量时，用水人数是按住宅满住人数计算的是不切实际的，因为中国的住宅入住率达不到100％，而且家庭主要劳动力大部分百天在外工作的。计算时可以结合实际乘以一个系数；用水定额方面（为了顾及到全国各地规范规定得很广）我们取值应结合地区用水量定，南方相对比北方多。
最后，设计生活水池应加设导流墙，导流墙有利于水池中水流动，并能及时更新，防止水变坏。水池设计应避免水流死角.水池建造建议采用不锈钢材质，采用钢筋砼建造时也要内衬不锈钢，这样有利保持水质.规范对水池的要求，这里就不在熬述了.
水池相对于整栋高层建筑来说只是一个微小的构造物，但它很重要，关系到人民群众饮水健康的大事。所以我们应当重视它，设计好！注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。