高層建筑給水工程設(shè)計(jì)方案研究

摘 要：與低層建筑相比，高層建筑具有層數(shù)多、高度大、振動(dòng)源多、用水要求高、排水量大等特點(diǎn)，因此，必須采取新的技術(shù)措施，才能確保給水排水系統(tǒng)的良好工況，滿足各類高層建筑的功能要求?；诖?，詳細(xì)分析了高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：高層建筑；給水；方案

1．生活、消防水池(箱)應(yīng)分建

從水質(zhì)保護(hù)和消防泵定期試水維護(hù)保養(yǎng)角度出發(fā)，認(rèn)為分建水池及共用吸水管的作法對(duì)優(yōu)化地下室設(shè)計(jì)、有效利用地下室面積、降低造價(jià)起到積極作用。

1.1 生活、消防合建水池(箱)存在弊病

雖然消防管網(wǎng)與生活用水管網(wǎng)是分開獨(dú)立設(shè)置的，但由于采用合建貯水池和高位水箱必然對(duì)生活用水水質(zhì)造成污染。因此，單獨(dú)設(shè)置生活貯水池和消防貯水池，從根本上消除了對(duì)生活用水水質(zhì)造成污染的因素，消防泵試水運(yùn)轉(zhuǎn)的排水只需直接回水到消防貯水池中，利用水池中的存水消能，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。

1.2 分建生活、消防水池(箱)的意義

只要措施得當(dāng)，是完全可以避免許多人擔(dān)心的生活用水與消防用水分別設(shè)置貯水池會(huì)增加造價(jià)和使消防用水變質(zhì)發(fā)臭的問題。只要所貯存的消防用水采用合格的自來水，在向貯水池充水過程中適量加些氯酚殺菌劑，貯水池的開口、通氣部分有必要的防塵、防蟲措施，貯水是不會(huì)變質(zhì)發(fā)臭的。當(dāng)然每年將貯水放空，更換一次仍然是有必要的。

生活用水與消防用水分建貯水池不會(huì)增加造價(jià)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，分建貯水池對(duì)優(yōu)化地下室的設(shè)計(jì)、有效利用地下室的面積、降低造價(jià)起到積極作用。分建貯水池，總貯水容積數(shù)并沒有隨池?cái)?shù)增加而變化。合建貯水池，水箱須按規(guī)范要求采取有效措施防止消防貯水不被動(dòng)用，分建時(shí)不存在被動(dòng)用的問題。合建貯水池不允許與建筑物地下室的底板和側(cè)壁共用作為池底和池壁，當(dāng)池頂上層為潔凈用房時(shí)，允許樓板作池頂共用；當(dāng)池頂上層為非潔凈用房時(shí)應(yīng)獨(dú)立設(shè)池頂，確保生活用水水質(zhì)，給設(shè)計(jì)帶來諸多不便。

分建的消防貯水池，按規(guī)定需要貯存火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)外消防用水量。由于貯水量大，一般都進(jìn)行分格布置，在實(shí)際工程中，由于生活貯水池占據(jù)條件較好的位置，使得消防貯水池在分格設(shè)計(jì)后，雖然容量保證了，然而每臺(tái)消防水泵單獨(dú)布置吸水管存在一定的困難。高規(guī)規(guī)定，一組消防水泵吸水管不應(yīng)少于兩條。當(dāng)其中一條損壞或搶修時(shí)，其余吸水管仍應(yīng)通過全部水量。也就是說，允許采用共用吸水管做法，使得設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單易行，水泵布置整齊有序，便于管理和維修保養(yǎng)。

1.3 高位共用水箱消防出水管上止回閥型號(hào)選擇及設(shè)置

高位水箱出水管上的止回閥是依靠水箱靜壓開啟的，一般靜壓只有幾十kPa，故選定的止回閥一定要有開啟壓力小、關(guān)閉快的特點(diǎn)。梭形止回閥、微阻緩閉止回閥、消聲止回閥都不能滿足要求，最適宜的止回閥是旋啟式止回閥。采用旋啟式止回閥，應(yīng)安裝在水箱底高度不小于15kPa處，且必須安裝在水平管段上。

許多教科書和設(shè)計(jì)手冊(cè)在水消防系統(tǒng)的原理圖中，隨意將止回閥畫在豎管上，使許多設(shè)計(jì)人員誤認(rèn)為:只要選用開啟壓力小的止回閥，無論止回閥水平安裝或豎向安裝均滿足要求。共用水箱消防出水管上的止回閥豎向安裝時(shí)，止回閥的閥瓣在重力作用下，長(zhǎng)時(shí)間下垂而開啟，消防管網(wǎng)存水與高位合用水箱中的生活用水直接接觸，當(dāng)消防管網(wǎng)中壓力出現(xiàn)微小波動(dòng)時(shí)，部分存水進(jìn)入合用水箱，污染生活用水，這種情況廣泛存在于多層住宅建筑。

1.4 結(jié)論

從保護(hù)水質(zhì)和消防泵定期試水維護(hù)管理角度出發(fā)，生活、消防水池、管網(wǎng)和高位水箱均宜分別獨(dú)立設(shè)置；

采用共用吸水管作法，使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，設(shè)備的維護(hù)管理方便；

分建貯水池對(duì)優(yōu)化地下室的設(shè)計(jì)、有效利用地下室面積、降低造價(jià)起積極的作用；

高位水箱出水管上止回閥必須水平安裝。

2．室內(nèi)給水宜采用分區(qū)恒壓變頻供水方式

高層建筑如由屋頂水箱供水，由于水箱供水壓力低，最上面3-4層的水壓和水量過小，不能滿足熱水器供水，分區(qū)恒壓變流量供水方式，進(jìn)行合理的分區(qū)，選擇合適的供水泵和變頻器，保持設(shè)定的壓力，達(dá)到恒壓供水的效果，提高了水的品質(zhì)。

采用水箱供水，在夜間水壓升高時(shí)(或啟動(dòng)水泵)水箱進(jìn)水，供水壓力由用水點(diǎn)和水箱的高差決定，高差越大，供水壓力越大。所以，頂層供水壓力最小。如果水箱不能及時(shí)補(bǔ)水，水位將更低，壓力更小。一般情況下，頂層熱水器即使能打開，供水量也極小，不能正常作用。

要解決供水壓力不足問題，可以從增加供水壓力或減少管道阻力損失兩方面考慮。頂層供水壓力明顯不足，加大供水管管徑，減少管道阻力損失對(duì)供水系統(tǒng)影響很有限，不能解決問題。所有只能采用增加供水壓力。提高供水壓力可以有4個(gè)方案:

（1）提高水箱的底標(biāo)高，增加用水點(diǎn)和水箱的高差。提高水箱的底標(biāo)高雖然節(jié)約投資，但對(duì)建筑外立面影響效果很大，破壞建筑整體的美觀協(xié)調(diào)，且水箱提高1m，只能提高10kPa，當(dāng)水箱底標(biāo)高離屋頂8m，水箱充滿水的情況下，才能確保頂層淋浴器的供水壓力。所以該方案沒有采用的可能性。

（2）每戶增設(shè)增壓泵。在每戶進(jìn)水管上安裝小型增壓泵，可基本解決供水壓力問題，但水泵安裝在室內(nèi)噪音很大，開啟時(shí)不但對(duì)住戶有影響，而且通過管道傳給其他用戶。

（3）氣壓給水設(shè)備。氣壓給水系統(tǒng)工作原理，上水通過水泵加壓送至壓力罐和用戶，隨著氣壓罐內(nèi)水量的增加，水罐內(nèi)空氣被壓縮，壓力升高，但壓力升高至最大工作壓力時(shí)，壓力控制器使水泵關(guān)閉。

（4）分區(qū)恒壓變量供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中采用較成功的提供供水壓力的方法。分區(qū)恒壓變流量供水方式，根據(jù)計(jì)算得到供水小時(shí)最大流量的揚(yáng)程，選擇合適的供水泵，配置相應(yīng)的變頻器，在保持設(shè)定的工作壓力情況下，由用戶用水量的變化通過變頻器控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，由水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，改變供水量，滿足用戶使用舒服性要求，達(dá)到恒壓供水的效果。每分區(qū)設(shè)定兩個(gè)水泵交替使用，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

另外，取消屋頂水箱，能夠減少二次污染，提供了供水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在投資方面，與硅水箱比較也相差無幾。由于取消屋頂水箱，建筑外觀效果更好，同時(shí)，在物業(yè)管理上，減少了清洗水箱的麻煩。但是有一點(diǎn)，就是小區(qū)在停電時(shí)，樓上用戶沒有水箱儲(chǔ)備，如設(shè)置一定的備用電源，則更為完美。