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摘要：高层建筑具有楼层高、给水量大、供水要求高等特点，高层建筑给水设计需要从技术、经济和对环境卫生的影响等方面综合考虑。本文结合高层建筑给水工程的特点，对高层建筑给水系统方式的选择和要点进行了分析和探讨。
关键词：高层建筑；给水系统；设计；选择
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国城市化进程的不断推进使得高层建筑数量不断增加，大型城市综合体类的高层建筑越来越多的涌现，这种趋势使得高层建筑给水系统设计工作越来越具有挑战。虽然给水工程只是整个高层建筑工程的一小部分，但因与日常生活息息相关，人们对给水质量和智能化要求的日益提高，使给水系统的正常运作和工程的优化设计就愈显重要。唯有不断提升给水系统设计的标准和要求，方能从根本上保障高层建筑竣工投入使用以后用水的正常秩序。
1. 高层建筑物给水工程特点
高层建筑对给水设备和供水方式的要求比较高，有的公共建筑瞬时水量很大或对供水水质要求较高，因此一旦发生停水、水质污染等故障时，受影响的范围较大，这就要求在进行设计时要注意保证安全可靠的水源，以保证整个给水系统的经济、安全。
2. 给水方式的介绍
选择给水方式是高层建筑给水系统设计的关键，它直接关系到给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分用水的要求，基本上采用分区给水方式，即低区部分直按由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。就目前我国城市给水状况而言，水压一般可满足建筑3～5层的生活用水要求，高区部分的给水方式各有不同，按照系统分可分为串联和并联，按照设备可以分为水箱供水、变频调速泵供水、管网叠压设备供水。每个系统形式各有优缺点，实际工程设计时需要根据项目的具体情况进行分析、选择或系统相互结合确定最终的给水系统方案。对于高层建筑来说，设备系统投资较大，日后的维护管理费用也较高，因此给水方式的选择直接关系到给水系统的合理性和工程造价，是高层建筑给水系统设计的关键。
3.给水系统的选择
正如上面分析的，高层建筑给水系统的选择要从给水系统的安全性和经济性方面进行综合考虑，另外需要重点考虑各分区高度和分区供水的压力平衡，在设备选择和管道布置方面更应结合机房和管井的位置和面积，采用最为经济合理的方案。
实际项目设计中，一般建筑的地下~1、2层利用城市给水管网水压直接供水，当建筑高度50m左右时，高区常采用水泵和屋顶水箱联合供水或者变频泵组供水；当建筑高度50-80m时，高区采用高位水箱或变频泵减压阀给水方式；当建筑高度80-110m时，高区多采用高位水箱分区减压给水方式：当建筑高度超过110m时，高区多采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。
3.1 串联和并联给水
串联给水系统对于高层建筑而言，减少了竖向立管，可节约管井及机房的面积，减少了给水泵和管配件的压力，增加了系统的使用的经济性和安全性。但是串联给水系统对设备层要求高；每区都有水泵、水箱，不便管理；水泵噪音大；水箱要考虑防漏水；下层水箱容积大，结构负荷大造价高；上区用水受下区限制。
并联给水系统的给水泵房一般集中布置在地下室，不占用楼层面积，各区相对独立运行，设备相对集中，维护管理方便，但立管增多，高压泵的压力过高，所以一般还是要结合避难层设置转输水箱和水泵。因此在高层中采用并联给水系统要综合比较后慎重使用。
另外转输水箱设计时需要注意以下几点：
（1）水箱容积
转输水箱兼有低位贮水箱和高位供水箱的特点，但水箱容积计算却有一定区别。当采用串联供水，水箱重力供本区用水，还提供上区提升泵抽水用时：水箱容为水箱服务区域内最大小时用水量的50%+（3~5min）上区提升泵的流量；若为中途转输专用时，水箱调节容积宜取5~10min转输水泵的流量。
（2）水箱液位和进水控制
生活转输水箱的液位一般包括：低位报警水位；起泵水位：根据水泵一小时启动不超过6次及高于最低水位不少于0.2m确定；停泵水位：即设计水位；溢流报警水位：高出设计水位0.05m；溢流水位：高出溢流报警水位0.05m。
生活转输水箱一般采用电动阀和液位控制，可采用遥控浮球阀。当一组水泵供多个水箱进水时，在进水管上宜装设电讯号控制阀，由水位监控设备实现自动控制。
3.2单一设备给水方式
设置水池、定频水泵和水箱的供水方式增加了供水的可靠性；水压平稳；一旦停电，可防止全楼立即停水的现象发生。但增加了结构荷载，水箱供水水质较差，应采取防止二次污染的设施。
设置水池和变频泵的供水方式，管道用量较少，投资省，可防止二次污染的发生。但供水可靠性差，一旦停电，全楼停水，运行管理费用较多。
设置叠压的供水方式，水箱体积较小，投资省；自动运行，管理成本较少，可消除二次污染。但供水可靠性差，一旦停电，全楼停水。而且此方案在用水高峰时段，有可能造成管道负压，影响附近小区用水，因此本方案在很多城市的自来水公司，不同意使用。
3.3 分区划分与减压
根据《建筑给水排水设计规范》的规定，中、高区建筑给水系统竖向分区，压力应符合下列要求：各分区最低卫生器具配水点的静水压不宜大0.45MPa；静水压大于0.35MPa的入户管，宜设减压稳压或调压设施。经过实测，DN15陶瓷阀芯水嘴，静压为P=0.37MPa，全开时，流量Q=0.46L/s，为设计额定流量0.15~0.20 L/s的3.07~3倍。因此为达到节水节能的目的，在高层建筑给水系统设计时除了合理的分区外，宜控制各分区用水点的供水压力不大于0.2MPa。
目前市场上应用较多的减压阀分为比例式和可调式两种。为了减少噪音，比例式减压阀的减压比宜小于4:1，可调式减压阀的阀前后压差不应大于0.3MPa。减压阀有串联、并联两种方式。串联安装可防止其中一个减压阀损坏后，造成末端卫生设备因为超过0.45MPa而损坏，增加了系统的安全性；并联安装可不间断供水，但是一旦一个损坏，在备用阀组未开启之前，易造成卫生设备瞬间压力过大，损坏设备。在实际项目设计过程中应根据项目要求和系统具体情况选择减压阀的安装方式，并应尽量使减压阀分布集中，以达到减少投资、便于维护管理的目的。
在给水系统设计中还应根据项目规模、投资和使用要求，结合新技术注意节能措施的运用。比如建立中水系统，根据用水卫生要求分别供水；利用智能控制系统，采用新型串并联给水，根据每日用水高低峰需求对分区变频调速供水进行调节，增强供水的可靠度和供水效率；另外在管材和卫生器具上也应选择节能、耐用的设备，减少管道明露所带来的热传导效应；合理设置减压稳压设备以控制系统超压带来的能量损耗。
结束语
随着我国高层建筑建设的升温，高层建筑设计的复杂程度和要求也越来越高，高层建筑给水应根据其特点确定给水系统的选择，包括建筑高度、功能、材料及设备、节能、安全、经济、可维护等。新技术、新方法的不断涌现,也让高层建筑给水系统设计在实践中不断地摸索,不断完善,给水系统的选择更应以安全经济高效为继续研究努力的方向。
參考文献
［1］石鑫留．高层建筑给水排水工程设计研究［J］．山西建筑，2009，35(8):177-178．
［2］范敏，郁琥．我国高层建筑给水排水工程建设存在的几个问题和对策［J］．工程建设与管理，2008(4):96-97．
［3］杨木兴．高层建筑给水排水工程的设计探讨［J］．工程建设与管理，2009(4):157．
［4］《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇—给排水》（2007年版），中国建筑标准设计研究院主编，中国计划出版社出版，2-4.
［5］《全国民用建筑工程设计技术措施—给排水》（2009年版），中国建筑标准设计研究院主编，中国计划出版社出版，14-17.
关键词：高层建筑；给水系统；设计；选择
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国城市化进程的不断推进使得高层建筑数量不断增加，大型城市综合体类的高层建筑越来越多的涌现，这种趋势使得高层建筑给水系统设计工作越来越具有挑战。虽然给水工程只是整个高层建筑工程的一小部分，但因与日常生活息息相关，人们对给水质量和智能化要求的日益提高，使给水系统的正常运作和工程的优化设计就愈显重要。唯有不断提升给水系统设计的标准和要求，方能从根本上保障高层建筑竣工投入使用以后用水的正常秩序。
1. 高层建筑物给水工程特点
高层建筑对给水设备和供水方式的要求比较高，有的公共建筑瞬时水量很大或对供水水质要求较高，因此一旦发生停水、水质污染等故障时，受影响的范围较大，这就要求在进行设计时要注意保证安全可靠的水源，以保证整个给水系统的经济、安全。
2. 给水方式的介绍
选择给水方式是高层建筑给水系统设计的关键，它直接关系到给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分用水的要求，基本上采用分区给水方式，即低区部分直按由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。就目前我国城市给水状况而言，水压一般可满足建筑3～5层的生活用水要求，高区部分的给水方式各有不同，按照系统分可分为串联和并联，按照设备可以分为水箱供水、变频调速泵供水、管网叠压设备供水。每个系统形式各有优缺点，实际工程设计时需要根据项目的具体情况进行分析、选择或系统相互结合确定最终的给水系统方案。对于高层建筑来说，设备系统投资较大，日后的维护管理费用也较高，因此给水方式的选择直接关系到给水系统的合理性和工程造价，是高层建筑给水系统设计的关键。
3.给水系统的选择
正如上面分析的，高层建筑给水系统的选择要从给水系统的安全性和经济性方面进行综合考虑，另外需要重点考虑各分区高度和分区供水的压力平衡，在设备选择和管道布置方面更应结合机房和管井的位置和面积，采用最为经济合理的方案。
实际项目设计中，一般建筑的地下~1、2层利用城市给水管网水压直接供水，当建筑高度50m左右时，高区常采用水泵和屋顶水箱联合供水或者变频泵组供水；当建筑高度50-80m时，高区采用高位水箱或变频泵减压阀给水方式；当建筑高度80-110m时，高区多采用高位水箱分区减压给水方式：当建筑高度超过110m时，高区多采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。
3.1 串联和并联给水
串联给水系统对于高层建筑而言，减少了竖向立管，可节约管井及机房的面积，减少了给水泵和管配件的压力，增加了系统的使用的经济性和安全性。但是串联给水系统对设备层要求高；每区都有水泵、水箱，不便管理；水泵噪音大；水箱要考虑防漏水；下层水箱容积大，结构负荷大造价高；上区用水受下区限制。
并联给水系统的给水泵房一般集中布置在地下室，不占用楼层面积，各区相对独立运行，设备相对集中，维护管理方便，但立管增多，高压泵的压力过高，所以一般还是要结合避难层设置转输水箱和水泵。因此在高层中采用并联给水系统要综合比较后慎重使用。
另外转输水箱设计时需要注意以下几点：
（1）水箱容积
转输水箱兼有低位贮水箱和高位供水箱的特点，但水箱容积计算却有一定区别。当采用串联供水，水箱重力供本区用水，还提供上区提升泵抽水用时：水箱容为水箱服务区域内最大小时用水量的50%+（3~5min）上区提升泵的流量；若为中途转输专用时，水箱调节容积宜取5~10min转输水泵的流量。
（2）水箱液位和进水控制
生活转输水箱的液位一般包括：低位报警水位；起泵水位：根据水泵一小时启动不超过6次及高于最低水位不少于0.2m确定；停泵水位：即设计水位；溢流报警水位：高出设计水位0.05m；溢流水位：高出溢流报警水位0.05m。
生活转输水箱一般采用电动阀和液位控制，可采用遥控浮球阀。当一组水泵供多个水箱进水时，在进水管上宜装设电讯号控制阀，由水位监控设备实现自动控制。
3.2单一设备给水方式
设置水池、定频水泵和水箱的供水方式增加了供水的可靠性；水压平稳；一旦停电，可防止全楼立即停水的现象发生。但增加了结构荷载，水箱供水水质较差，应采取防止二次污染的设施。
设置水池和变频泵的供水方式，管道用量较少，投资省，可防止二次污染的发生。但供水可靠性差，一旦停电，全楼停水，运行管理费用较多。
设置叠压的供水方式，水箱体积较小，投资省；自动运行，管理成本较少，可消除二次污染。但供水可靠性差，一旦停电，全楼停水。而且此方案在用水高峰时段，有可能造成管道负压，影响附近小区用水，因此本方案在很多城市的自来水公司，不同意使用。
3.3 分区划分与减压
根据《建筑给水排水设计规范》的规定，中、高区建筑给水系统竖向分区，压力应符合下列要求：各分区最低卫生器具配水点的静水压不宜大0.45MPa；静水压大于0.35MPa的入户管，宜设减压稳压或调压设施。经过实测，DN15陶瓷阀芯水嘴，静压为P=0.37MPa，全开时，流量Q=0.46L/s，为设计额定流量0.15~0.20 L/s的3.07~3倍。因此为达到节水节能的目的，在高层建筑给水系统设计时除了合理的分区外，宜控制各分区用水点的供水压力不大于0.2MPa。
目前市场上应用较多的减压阀分为比例式和可调式两种。为了减少噪音，比例式减压阀的减压比宜小于4:1，可调式减压阀的阀前后压差不应大于0.3MPa。减压阀有串联、并联两种方式。串联安装可防止其中一个减压阀损坏后，造成末端卫生设备因为超过0.45MPa而损坏，增加了系统的安全性；并联安装可不间断供水，但是一旦一个损坏，在备用阀组未开启之前，易造成卫生设备瞬间压力过大，损坏设备。在实际项目设计过程中应根据项目要求和系统具体情况选择减压阀的安装方式，并应尽量使减压阀分布集中，以达到减少投资、便于维护管理的目的。
在给水系统设计中还应根据项目规模、投资和使用要求，结合新技术注意节能措施的运用。比如建立中水系统，根据用水卫生要求分别供水；利用智能控制系统，采用新型串并联给水，根据每日用水高低峰需求对分区变频调速供水进行调节，增强供水的可靠度和供水效率；另外在管材和卫生器具上也应选择节能、耐用的设备，减少管道明露所带来的热传导效应；合理设置减压稳压设备以控制系统超压带来的能量损耗。
结束语
随着我国高层建筑建设的升温，高层建筑设计的复杂程度和要求也越来越高，高层建筑给水应根据其特点确定给水系统的选择，包括建筑高度、功能、材料及设备、节能、安全、经济、可维护等。新技术、新方法的不断涌现,也让高层建筑给水系统设计在实践中不断地摸索,不断完善,给水系统的选择更应以安全经济高效为继续研究努力的方向。
參考文献
［1］石鑫留．高层建筑给水排水工程设计研究［J］．山西建筑，2009，35(8):177-178．
［2］范敏，郁琥．我国高层建筑给水排水工程建设存在的几个问题和对策［J］．工程建设与管理，2008(4):96-97．
［3］杨木兴．高层建筑给水排水工程的设计探讨［J］．工程建设与管理，2009(4):157．
［4］《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇—给排水》（2007年版），中国建筑标准设计研究院主编，中国计划出版社出版，2-4.
［5］《全国民用建筑工程设计技术措施—给排水》（2009年版），中国建筑标准设计研究院主编，中国计划出版社出版，14-17.