高层建筑给水系统设计方案分析

【摘要】本文通过对高层建筑给水排水工程的特点进行介绍，进而对生活、消防水池(箱)应分建，以及高层建筑室内给水类型及在实际应用点这两个方面对高层建筑给水系统设计方案进行分析、阐述。

【关键词】高层建筑；给排水；系统设计；方案分析

中图分类号：TU208文献标识码： A

一、前言

随着经济的不断发展，城市的建筑不断进行建设，各种高层建筑不断被建设。为了更好地提高建筑物的性能，我们需要对建筑给排水系统进行合理的分析。

二、高层建筑给水排水工程的特点

随着建筑技术的提高，高层建筑愈来愈多，除了高度的增加以外，高层建筑还存在着振动源较多，给水安全可靠要求较高和排水量较大等特点，这些特点对高层建筑给水排水工程的设计方案提出了更高的要求。从相关研究和实践经验来看，认识高层建筑的给水排水工程的特点是进行科学设计的前提，笔者将其特点总结如下。

1.静水压力大

静水压力大是高层建筑给水系统、热水系统和消防系统的特点，正因为静水压力大，如果不分区，不仅使用不便，震动噪音大，设备能耗高，浪费水资源，还容易导致给水系统的管道及配件因此被破坏。从这个特点出发，给水系统必须进行科学、合理的竖向分区，目的在于合理有效地降低静水压力，确保系统运行的安全可靠。

2.消防安全要求高

高层建筑消防系统的安全可靠性要求比多层建筑的更严格，是高层建筑给水系统的又一个特点，这是因为高层建筑通常是多功能、综合性建筑，所以可引发火灾的因素比较多。众多的消防实例告诉我们，高层建筑一旦出现火情，火势的蔓延速度相当快，火灾的危险性大，扑救的难度高。另外，我国目前各地区的消防设备能力水平不一，导致高层建筑在发生火灾时扑救的难度比较大，基于这些因素，在高层建筑的消防给水系统设置上必须立足于自救。

3.瞬间给水、排水量大

从高层建筑的建筑标准来看，高层建筑中使用给水排水设备的人数众多，导致瞬间很大的给水量和排水量，所以在实际使用的过程中，如果给水系统出现停水或者是排水系统出现管道堵塞等等事故，影响的范围会很大。

从这一特点出发，高层建筑的给水排水系统设计时技术措施必须合理可靠，确保给水排水系统的通畅。

4.排水量大、管道长

高层建筑功能多，排水量大，管道复杂，而且管道中的压力存在较大程度的波动。从提高高层建筑排水系统的排水能力要求出发，保证水封不被破坏，就必须稳定管道的压力，排水系统应设置完善的通气管系统，或是采用新型的螺旋消音单立管系统。除此之外，排水系统中采用的排水管道的材料应具有较高的机械强度，采用柔性接口。

5.容易产生振动和噪声

高层建筑的动力设备多，给排水管线长，容易产生噪声和振动。所以，在高层建筑给水排水系统设计时必须采取设备和管道的减少振动和防止噪音的技术措施。

三、生活、消防水池(箱)应分建

1.生活、消防合建水池(箱)存在弊病。虽然消防管网与生活用水管网是分开独立设置的，但由于采用合建贮水池和高位水箱必然对生活用水水质造成污染。因此，单独设置生活贮水池和消防贮水池，从根本上消除了对生活用水水质造成污染的因素，消防泵试水运转的排水只需直接回水到消防贮水池中，利用水池中的存水消能，从而达到节约用水的目的。

2.分建生活、消防水池(箱)的意义。只要措施得当，是完全可以避免许多人担心的生活用水与消防用水分别设置贮水池会增加造价和使消防用水变质发臭的问题。只要所贮存的消防用水采用合格的自来水，在向贮水池充水过程中适量加些氯酚杀菌剂，贮水池的开口、通气部分有必要的防尘、防虫措施，贮水是不会变质发臭的。当然每年将贮水放空，更换一次仍然是有必要的。分建贮水池，总贮水容积数并没有随池数增加而变化。合建贮水池，水箱须按规范要求采取有效措施防止消防贮水不被动用，分建时不存在被动用的问题。合建贮水池不允许与建筑物地下室的底板和侧壁共用作为池底和池壁，当池项上层为洁净用房时，允许楼板作池顶共用；当池项上层为非洁净用房时应独立设池项，确保生活用水水质，给设计带来诸多不便。

3.高位共用水箱消防出水管上止回阀型号选择及设置。高位水箱出水管上的止回阀是依靠水箱静压开启的，一般静压只有几十kPa，故选定的止回阀一定要有开启压力小、关闭快的特点。梭形止回阀、微阻缓闭止回阀、消声止回阀都不能满足要求，最适宜的止回阀是旋启式止回阀。采用旋启式止回阀，应安装在水箱底高度不小于1 5kPa处，且必须安装在水平管段上。

4.结论。从保护水质和消防泵定期试水维护管理角度出发，生活、消防水池、管网和高位水箱均宜分别独立设置：采用共用吸水管作法，使设计简化，设备的维护管理方便：分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下宰面积、降低造价起积极的作用；高位水箱出水管上止回阀必须水平安装。

四、高层建筑室内给水类型及在实际应用点

目前，我国大多数城市的市政管网压力可以维持在2 公斤以上，个别小城镇的出水压力甚至可以达到4 公斤。这样看来，对于一般的多层建筑市政管网的压力已经足够了，但是由于市政管网的供水水量、水压波动较大等原因，结合实际，我国高层建筑室内给水系统的设计类型有如下几种，并加以分析其使用情况。

1.直接供水型。实际上，这种类型的供水方式就是直接利用市政管网的压力，直接供水，一般适用于市政管网压力稍高的地区或水厂附近压力较高的范围内。缺点就是水量、水压不能保证。但是，对于规模较小的管网这种供水方案的经济性能很好，不需要任何其他设备或措施。

2.气压罐供水型。有时候由于水箱的不安全因素等，我们会采用密封可靠的气压罐代替，它不需要高位摆放，且不影响建筑美观与结构承重，所以很受施工人员的喜爱。但有一个问题需要注意：气压罐系统需要水泵和自动控制系统配合，这样就促使着工程成本的增加。

3.高位水箱给水型。高位水箱给水方式我们可根据《规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式或高位水箱串联给水方式，或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压，而减压阀占地面积小，不影响水质，无噪声，国内减压阀产品质量逐渐提高，性能可靠，所以采用减压阀减压方式的日渐增多。但根据目前的使用情况来看，绝大多数高层建筑室内采用的是高位水箱给水这种方式。

4.水箱、管网联合型。由于平时水量水压足够时，直接由我们的市政网供水，超压时，多余水进入屋顶水箱，当压力或水量不足时，水箱靠重力自动向用户供水。物理结构上就是正常的直接供水的主干管伸顶接入水箱，并由水箱设一出水管。这种方案减小了水箱的体积，并使水不需要都进入水箱停留这一步骤，卫生可靠性增加。但是问题就是如果长时间的稳压供水，水箱中的水的停留时间反而大大增加，更容易受污染。而且，所有使用水箱的系统中水箱都必须放在建筑的最高处，在某些场合会影响建筑的美观，甚至建筑的结构设计。

5.水箱供水型。将市政管网的水引至屋顶水箱，然后靠水箱与用水器具的高差，重力供水，克服了水压水量的不稳定性。但是，由于水箱可能存在的二次污染，而且，水箱体积较大，因此这种方式不提倡。

6.无水箱供水方式。无水箱供水方式是根据给水系统中用水量情况，自动改变水泵的转速，保证水泵能够长时间进行高效率的工作，提高水泵的利用价值的一种供水方式。其优点是系统结构简单、供水稳定性可靠、无高位水箱荷载、维护管理容易等。但也有缺点，主要表现在无调节水量、难以对动力进行有力的保证、消耗能源等。

五、结语

综上所述，现如今的高层建筑的给排水系统的建设是一项极其重要的工程，在进行建筑的给排水系统建设时会面临诸多的困难。通过对给排水系统的设计方案分析，有助于我们提高建筑物的整体性能。

参考文献

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