关于高层建筑供水方式及节能探讨

【摘　要】为了缓解水电资源的紧缺，加大对水电能源的节约、有效利用是一个重要途径。本文则针对高层建筑供水系统存在的问题进行分析，提出了高层建筑供水的几种方法，　以完善高层建筑的给排水设计及施工，具有一定的参考价值。

【关键词】高层建筑；供水方式；分区；节能

前言

随着国民经济的快速发展和城市化进程的加速，在人口密集的沿海城市近年来涌现了大批的高层建筑群，建筑高度和用水量差别很大，若对其各自的用水规律不加研究统一采用固定的供水方式，既不科学，也不节能。在高层供水中由于高度的原因能耗很大，下面就如何在高层供水中节省能耗作一探讨。

1　高层建筑供水的方式

在高层建筑中，为了充分利用室外管网水压，同时为了防止下层管道中静水压力过大，其给水系统必须进行竖向分区。其分区形式主要有串联式、并联式、减压式和无水箱式。

1.1　分区串联给水方式

如图1a）所示，各区设置水箱和水泵，各区水泵均设在技术层内，自下区水箱抽水供上区用水。

1.2　分区并联给水方式

如图1b）所示，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。

1.3　分区减压给水方式

如图2a）所示为减压水箱减压给水方式，是由设置在底层（或地下室）的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱，然后分送至各分区减压水箱减压后再供下区使用。

1.4　减压阀减压给水方式

如图2b）所示为减压阀减压给水方式，是由设置在底层（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。

1.5　分区无水箱给水方式

如图3所示为分区无水箱给水方式，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。

2　供水方式的优缺点及对能耗的影响

分区串联给水方式的优点是：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。

分区并联给水方式的优点是：各区自成一体，互不影响；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。这是比较节能的一种方式。

分区减压给水方式的优点是：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。

减压阀减压给水方式的优点是：水泵数量少，设备布置集中，管理维护简单，各分区减压水箱被减压阀代替，不占建筑使用面积，安装方便，投资省。缺点是：屋顶水箱容积大，不利于结构抗震；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，因此也是一种比较耗能的给水方式。

分区无水箱给水方式的优点是：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。

3　基于节能模式的供水方式选择

3.1　充分利用市政自来水的水压节能

充分利用室外市政管网水压直接对高层建筑下面几层供水，对于节能和安全供水都是有利的，它可以节省很大一部分提升上楼的能耗，因为高层建筑中用水量大的部门，如洗衣房、浴室、餐厅等都设在下面基层。在无水箱给水方式中，可利用室外管网进行下部分区的供水，上部采用水泵供水方式。

充分利用市政管网压力，也是一种节能的给水方案。高层建筑给水设计中常常分别设置生活给水泵和消防给水泵，其主要原因是：两者要求水压不同，如果生活用水与消防用水量接近或生活给水泵选型能满足两者水量要求，就能充分利用室外管网压力而采用一套加压系统。

3.2　合理确定给水系统垂直分区

高层建筑给水系统垂直分区的目的是：保证给水设备卫生器具的正常使用，避免压力过高，出现不必要的能量浪费（多余的水压消耗在配水器材的局部损失上，造成能量浪费），或者使配水器材供水大大超过额定流量而造成水量浪费。分区压力过高，不仅使给水器材出水过猛，当启闭这些器材时易产生水击，使管网产生噪声、振动甚至管件破裂，致使卫生洁具给水零件容易破坏，增加维修量，而且开启水栓时水呈射流喷射飞溅，水量浪费，所以在设计垂直分区压力值时一定要适宜。

4　结束语

对于高层建筑，应根据现行《建筑给水排水设计规范》规定并结合建筑物的用水特点、当地的实际及工程的实际情况，确定经济合理的供水方式，且变频水泵的选择也应根据建筑物的用水规律选择搭配合理的泵组以达到真正节能的目的。