论文部分内容阅读
摘要：本文对高层建筑的给水系统进行了论述，主要详细介绍了 高层建筑给水系统分区的方法，以及详细介绍了高层建筑给水方式，其中包括高位水箱给水方式、气压罐给水方式、变频泵无水箱给水方式以及减压分区给水方式等，最后通过案例分析对高层给水系统进行了更深入的探讨。
关键词：高层；建筑；给水；系统；案例
Abstract: in this paper the water supply of high-rise building is discussed, and introduced the main detailed high-rise building water supply system zoning methods, as well as detailed introduces the high-rise building water supply way, including high water tank, air pressure tank water way, way of variable frequency pump water pressure tank no way, and the division such as water supply mode, finally through case analysis of high water supply system for the further exploration.
Keywords: top; Architecture; Water supply; System; case
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
1前言
就现阶段而言，在国际上关于高层建筑的具体的划分标准还没有实现统一。就我国而言，民用的高层建筑设计的防火方面的规定，具体列明：在10层以上的（包括10层）的民用建筑，其中也包括首层为商业网点的民用建筑，或者是在整体的建筑高度上已经超过了24米的2层以上（包括2层）的厂房。以上这两种情形均为我国所规定的高层建筑。在我国，对于高层建筑而言，由于建筑物的总高度是比较高的，而且建筑面积也相对较大，仅仅依靠室外的管网进行供水，会产生比较大的供水压力，这种供水的方式也通常是无法达到高层建筑用水的基本需求的，特别是对于顶层而言，基本上水压是无法满足用户的用水需求。在具体的工程承建中，就需要采取增压的相关设备和技术，产生更大的水压，从而为高层的用户供水，满足高层用户的基本用水需求。对于给水的系统而言，如果不进行竖向的区分，可能会造成底层的用户所使用的卫生器具将一直会承受着比较大的静水压力，这样压力会给底层的用户的基本生活造成一定的不便[1]。
具体而言，主要包括以下几个方面：其一，底层的用户使用水时，水龙头的水流量会相对较大，水流也是呈现喷溅状的，这样不仅仅会导致水资源的浪费，也会妨碍用户的正常使用；其二，高层的用户在使用水的时候，水龙头的水流量又会相对较小，甚至可能会出现由于负压所产生的抽吸的情况出现，从而造成水回流后带来的生活用水的污染；其三，对于小层的管网而言，由于长时间的承受着相反比较大的水压，在关闭水阀的过程中，比较容易出现水锤，其可能会产生一定的振动和噪音，如果是在水压相当大的情况下，还可能会破坏下层的管网；其四，由于下层的水压过大，会导致下层的水阀的一些零件比较容易磨损，长期如此，容易导致渗漏的的现象出现，甚至还会破坏管材和相应的设备。因此，可以说，对于高层建筑的供水而言，必须要实行分区供水，这种方式不仅可以解决以上的问题，同时也成为实践中广泛应用的具有一定的合理性的普遍方法。同时，需要注意的是，在分区供水的过程中，具体分区的压力值也是必须要进行合理的选择的，无论是过高还是过低都是无法达到合理供水的目的的。总之，对于高层建筑给水体统而言，必须要根据具体使用的管材的质量、用户配备的卫生器具的质量，以及所可以承受的压力等设立竖向分区的具体压力值的标准。
2高层建筑给水系统分区的方法
实际上，就目前而言，无论是国际上，还是我国国内对于高层建筑的给水系统的竖向分区的具体的压力值也是没有统一的标准或者规定的，一般情况下，都是按照各个分区的最低点的标准，具体而言，就是按照分区的最低点的用户所使用的卫生器具配水点处的静水压力不能其供水时产生的压力的标准进行具体地分区。在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中具体规定，对于高层建筑给水系统分区最低点的基本卫生器具配水点处的静水压力是不可以超过0.45MPa，即使是在特殊的情况下，也是不可以超过0.55MPa，对于水压大于0.35MPa的配水横管或者入户水管，是比较适宜增设相应的减压或者是调压的相应社会的。另外，对于分区的最低点的卫生器具配水点处的静水压力的范围是有具体的规定的，主要包括以下几个方面：对于晚间有人住宿和停留的建筑，例如，旅馆、招待所、宾馆、住宅、医院等，静水压力主要是在0.30~0.35MPa之间；对于晚间无人住宿和停留的建筑，例如，办公楼、教学楼、商业楼等，静水压力主要是在0.30~0.35MPa之间。在具体实践中，在充分利用市政供水压力的前提条件下，才能进一步对低区以上的部分进行具体地分区[2]。
3高层建筑给水方式
3.1高位水箱给水方式
所謂高位水箱供水方式主要是由水泵和水箱组成，其主要的作用是对于本区的用水量进行储存和调节，以及稳定本区的水压。其主要优点包括：供水相对安全、水压相对稳定、水泵工作效率相对较高、费用和损耗相对较低。其主要缺点包括：占用建筑面积、基建投资增加、容易污染水质、可能产生振动和噪音。
3.2气压罐给水方式
气压罐主要由气压罐和离心水泵组成。其主要优点包括：负荷较小、不容易污染水质、基建投资少、方面集中式的管理；其主要缺点包括：压力不稳、水泵工作效率较低，另外其在储水和调节水量方面的作用是不如高位水箱的。
3.3变频泵无水箱给水方式
变频泵无水箱是由水泵机组和变频技术组成，主要是通过变频电源来改变电压以及频率，对交流电动机的转速进行控制，从而对水压和流量进行调节。正由于变频泵无水箱所具有的调解作用，因此，可以取消高位水箱。其主要优点包括：比较节能、使用简便、便于集中式的管理。其主要缺点包括：变频器价格比较贵、对操作的条件要求高、变频器容易受到外界电池的干扰，影响运行[3]。
3.4减压分区给水方式
减压分区给水方式主要是通过减压阀或者相应的减压水箱来进行减压的。其主要优点包括：供水稳定可靠、设备等系统简单、基建投资较少、管理维修便捷、占的建筑面积小。其主要缺点包括：供水压力损失大、水泵能源消耗大。因此，在实际中，通常是采用的可调式的减压阀。
在高层建筑给水系统的具体设计的过程中，其主要的核心在于，确定供水安全、经济合理、技术先进的方式。实际上，以上四种基本的高层建筑给水方式都是被广泛地应用于实践之中的，其主要就是由于对于高层建筑的供水方式无论是国际上，还是我国国内都没有一个具体标准，而且，每一种基本的方式都具有一定适用条件，其不仅具有一些优点，同时也具有明显的缺点。对于建筑而言，由于其主要的功能不同，相关的专家和业主在供水的要求方面也是不同的。因此，在实践中中，要充分考虑建筑的功能性，以及各种给水方式的优缺点，择优进行选择合适的给水方式。
4案例分析
本文以一幢具有一定的综合性的22层的商住型的高层建筑为例，该建筑层高3.5米，地上22层，地下2层，实行的竖向分区，下面笔者就对该高层建筑的给水系统进行具体的分析。其中，市政给水管网的供水的压力值为280Pka。在层高低于3.5米处，进行初步的估算，主要采用的计算公式为：
在本公式中， 具体指的是，市政给水管网的供水的压力，即为280Pka； 代表的是市政给水管网压力可供水的具体的楼层数，通过计算得出： =6。另外，又顾忌到市政提供的水压可能会存在一定的波动性，因此， 的具体指取5，即该高层建筑的低区主要为地下2层以及地上5层，剩余的地上17层都是属于分区的范围。具体的分区方式为，在第6-22层由静水压力 3. 5× 17×10=595KPa，以 359KPa 为上限压力，则把这 17 层分为两个区，以9层以一个间隔，即为第6-14层为中区，第15-22 层为高区。
5结论
本文通过对高层建筑给水系统的分析，详细阐述了给水系统的方法以及不同的四种方式，通过案例的分析，对给水系统的方法进行了详细的深入探讨，对于工程实际具有一定的理论指导意义。
参考文献
[1]姜令军.建筑内部消火栓环状给水系统设计优化的研究[D].西安: 西安建筑科技大学,2011.
[2]宁海燕.高层建筑生活给水系统的节能和优化研究[D].重庆: 重庆大学城市建设与环境工程学院,2010.
[3] 姜文源，肖正辉，傅文华等．建筑给水排水常用设计规范详解手册[M]．北京：中国建筑工业出版，1996．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：高层；建筑；给水；系统；案例
Abstract: in this paper the water supply of high-rise building is discussed, and introduced the main detailed high-rise building water supply system zoning methods, as well as detailed introduces the high-rise building water supply way, including high water tank, air pressure tank water way, way of variable frequency pump water pressure tank no way, and the division such as water supply mode, finally through case analysis of high water supply system for the further exploration.
Keywords: top; Architecture; Water supply; System; case
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
1前言
就现阶段而言，在国际上关于高层建筑的具体的划分标准还没有实现统一。就我国而言，民用的高层建筑设计的防火方面的规定，具体列明：在10层以上的（包括10层）的民用建筑，其中也包括首层为商业网点的民用建筑，或者是在整体的建筑高度上已经超过了24米的2层以上（包括2层）的厂房。以上这两种情形均为我国所规定的高层建筑。在我国，对于高层建筑而言，由于建筑物的总高度是比较高的，而且建筑面积也相对较大，仅仅依靠室外的管网进行供水，会产生比较大的供水压力，这种供水的方式也通常是无法达到高层建筑用水的基本需求的，特别是对于顶层而言，基本上水压是无法满足用户的用水需求。在具体的工程承建中，就需要采取增压的相关设备和技术，产生更大的水压，从而为高层的用户供水，满足高层用户的基本用水需求。对于给水的系统而言，如果不进行竖向的区分，可能会造成底层的用户所使用的卫生器具将一直会承受着比较大的静水压力，这样压力会给底层的用户的基本生活造成一定的不便[1]。
具体而言，主要包括以下几个方面：其一，底层的用户使用水时，水龙头的水流量会相对较大，水流也是呈现喷溅状的，这样不仅仅会导致水资源的浪费，也会妨碍用户的正常使用；其二，高层的用户在使用水的时候，水龙头的水流量又会相对较小，甚至可能会出现由于负压所产生的抽吸的情况出现，从而造成水回流后带来的生活用水的污染；其三，对于小层的管网而言，由于长时间的承受着相反比较大的水压，在关闭水阀的过程中，比较容易出现水锤，其可能会产生一定的振动和噪音，如果是在水压相当大的情况下，还可能会破坏下层的管网；其四，由于下层的水压过大，会导致下层的水阀的一些零件比较容易磨损，长期如此，容易导致渗漏的的现象出现，甚至还会破坏管材和相应的设备。因此，可以说，对于高层建筑的供水而言，必须要实行分区供水，这种方式不仅可以解决以上的问题，同时也成为实践中广泛应用的具有一定的合理性的普遍方法。同时，需要注意的是，在分区供水的过程中，具体分区的压力值也是必须要进行合理的选择的，无论是过高还是过低都是无法达到合理供水的目的的。总之，对于高层建筑给水体统而言，必须要根据具体使用的管材的质量、用户配备的卫生器具的质量，以及所可以承受的压力等设立竖向分区的具体压力值的标准。
2高层建筑给水系统分区的方法
实际上，就目前而言，无论是国际上，还是我国国内对于高层建筑的给水系统的竖向分区的具体的压力值也是没有统一的标准或者规定的，一般情况下，都是按照各个分区的最低点的标准，具体而言，就是按照分区的最低点的用户所使用的卫生器具配水点处的静水压力不能其供水时产生的压力的标准进行具体地分区。在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中具体规定，对于高层建筑给水系统分区最低点的基本卫生器具配水点处的静水压力是不可以超过0.45MPa，即使是在特殊的情况下，也是不可以超过0.55MPa，对于水压大于0.35MPa的配水横管或者入户水管，是比较适宜增设相应的减压或者是调压的相应社会的。另外，对于分区的最低点的卫生器具配水点处的静水压力的范围是有具体的规定的，主要包括以下几个方面：对于晚间有人住宿和停留的建筑，例如，旅馆、招待所、宾馆、住宅、医院等，静水压力主要是在0.30~0.35MPa之间；对于晚间无人住宿和停留的建筑，例如，办公楼、教学楼、商业楼等，静水压力主要是在0.30~0.35MPa之间。在具体实践中，在充分利用市政供水压力的前提条件下，才能进一步对低区以上的部分进行具体地分区[2]。
3高层建筑给水方式
3.1高位水箱给水方式
所謂高位水箱供水方式主要是由水泵和水箱组成，其主要的作用是对于本区的用水量进行储存和调节，以及稳定本区的水压。其主要优点包括：供水相对安全、水压相对稳定、水泵工作效率相对较高、费用和损耗相对较低。其主要缺点包括：占用建筑面积、基建投资增加、容易污染水质、可能产生振动和噪音。
3.2气压罐给水方式
气压罐主要由气压罐和离心水泵组成。其主要优点包括：负荷较小、不容易污染水质、基建投资少、方面集中式的管理；其主要缺点包括：压力不稳、水泵工作效率较低，另外其在储水和调节水量方面的作用是不如高位水箱的。
3.3变频泵无水箱给水方式
变频泵无水箱是由水泵机组和变频技术组成，主要是通过变频电源来改变电压以及频率，对交流电动机的转速进行控制，从而对水压和流量进行调节。正由于变频泵无水箱所具有的调解作用，因此，可以取消高位水箱。其主要优点包括：比较节能、使用简便、便于集中式的管理。其主要缺点包括：变频器价格比较贵、对操作的条件要求高、变频器容易受到外界电池的干扰，影响运行[3]。
3.4减压分区给水方式
减压分区给水方式主要是通过减压阀或者相应的减压水箱来进行减压的。其主要优点包括：供水稳定可靠、设备等系统简单、基建投资较少、管理维修便捷、占的建筑面积小。其主要缺点包括：供水压力损失大、水泵能源消耗大。因此，在实际中，通常是采用的可调式的减压阀。
在高层建筑给水系统的具体设计的过程中，其主要的核心在于，确定供水安全、经济合理、技术先进的方式。实际上，以上四种基本的高层建筑给水方式都是被广泛地应用于实践之中的，其主要就是由于对于高层建筑的供水方式无论是国际上，还是我国国内都没有一个具体标准，而且，每一种基本的方式都具有一定适用条件，其不仅具有一些优点，同时也具有明显的缺点。对于建筑而言，由于其主要的功能不同，相关的专家和业主在供水的要求方面也是不同的。因此，在实践中中，要充分考虑建筑的功能性，以及各种给水方式的优缺点，择优进行选择合适的给水方式。
4案例分析
本文以一幢具有一定的综合性的22层的商住型的高层建筑为例，该建筑层高3.5米，地上22层，地下2层，实行的竖向分区，下面笔者就对该高层建筑的给水系统进行具体的分析。其中，市政给水管网的供水的压力值为280Pka。在层高低于3.5米处，进行初步的估算，主要采用的计算公式为：
在本公式中， 具体指的是，市政给水管网的供水的压力，即为280Pka； 代表的是市政给水管网压力可供水的具体的楼层数，通过计算得出： =6。另外，又顾忌到市政提供的水压可能会存在一定的波动性，因此， 的具体指取5，即该高层建筑的低区主要为地下2层以及地上5层，剩余的地上17层都是属于分区的范围。具体的分区方式为，在第6-22层由静水压力 3. 5× 17×10=595KPa，以 359KPa 为上限压力，则把这 17 层分为两个区，以9层以一个间隔，即为第6-14层为中区，第15-22 层为高区。
5结论
本文通过对高层建筑给水系统的分析，详细阐述了给水系统的方法以及不同的四种方式，通过案例的分析，对给水系统的方法进行了详细的深入探讨，对于工程实际具有一定的理论指导意义。
参考文献
[1]姜令军.建筑内部消火栓环状给水系统设计优化的研究[D].西安: 西安建筑科技大学,2011.
[2]宁海燕.高层建筑生活给水系统的节能和优化研究[D].重庆: 重庆大学城市建设与环境工程学院,2010.
[3] 姜文源，肖正辉，傅文华等．建筑给水排水常用设计规范详解手册[M]．北京：中国建筑工业出版，1996．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。