高層建筑給水方式探討和減壓閥在高層建筑中的應用

【摘要】通過高層建筑給水系統各種給水方式的分析及減壓閥在給水工程的應用不斷發展和完善，本文介紹了采用高位水箱減壓給水方式或是幾種給水方式的結合，在目前是比較經濟合理的給水方式以及在給水工程中減壓閥的選擇用原則配置安裝原則、以及相關的系統管理工作。

【關鍵詞】高層建筑;給水方式;減壓給水

選擇給水方式是高層建筑生活給水系統設計的關鍵，它直接關系到生活給水系統的使用和工程造價。“高層建筑生活給水系統的豎向分區，應根據使用要求、材料設備性能、維修管理、建筑物層數等條件，結合利用室外給水管網的水壓合理確定。分區最低器具配水點處的靜水壓，住宅、旅館、醫院宜為300～350KPa ?辦公室樓宜350～450KPa ，對于高層建筑，城市給水管網的水壓一般不能滿足高區部分生活用水的要求，絕大數采用分區給水方式，即低區部分直接按城市給水管網供水，高區部分由水泵加壓供水，就目前我國城市給水情況而言，水壓一般可滿足建筑五到六層的生活給水要求，高區部分由水可根據具體情況定。《建筑給水排水設計規范》（GBJ15-88）（以下簡稱《規范》）第2.3.4.條規定：因此根據《規范》規定的分區給水靜水壓，兼顧消防給水系統的給水方式，高層建筑生活給水系統高區部分進行合理的豎向分區。

1、研究內容

建筑給水系統節能是一個系統工程，除應制定的有關節能法律法規，還要加強日常管理和宣傳教育之外，還應采取有效的技術措施，保證節能工作的有效開展，本論文針對幾種典型的高層建筑，分析其用水的特點規律，根據不同的用水特點，對適合的高層建筑的供水方式進行分析優化，力求尋找最合適的高層建筑節能給水方案，為達到這一目的，進行了以下幾方面的研究。

（1）高層用水的特點，常用給水方式及優缺點

（2）高等建筑給水分區節能的效果影響

（3）高層建筑給水方式的優化

（4）減壓閥的減壓閥配置安裝原則

（5）高層建筑給水方案的案例分析

2、高區部分可以采用的分區給水方式

高區部分可以采用的分區給水方式有：高位水箱給水方式、變頻調速水泵給水方式及氣壓罐給水方式。氣壓給水方式的主要缺點是氣壓罐調節容積小，同樣存在不能滿足消防蓄水問題對于高層建筑生活給水一般用于少數樓層水壓不足時的增壓，d由于以上諸多原因，目前絕大多數的高層建筑采用高位水箱給水方式。當采用臨時高壓給水系統時，應設高位消防防水箱，目前我國一般高層建筑都設有高位消防水箱，在高位水箱有效容積增加不多的情況下生活儲蓄水與消防存水可共用一個水箱中，這樣既經濟又便于管理。高頻水箱具有穩壓作用，使冷熱水系統水壓保持平衡，方便洗浴，變頻調速水泵不能滿足消防存水量，存在小流量和零流量供水問題，同時變頻控制股價格偏高，在高層建筑中采用較少。

3、高位水箱給水方式在實際應用中可以按照以下情況考慮

高位水箱給水方式可根據《規范》要求采用高位水箱減壓給水方式、高位水箱并聯給水方式結合。其中高位水箱減壓給水方式利用減壓水箱和減壓閥減壓。減壓水箱占用一定的建筑面積，并且增加了防止生活用水二次污染的困難，有噪音影響。減壓閥造價雖然較高，但占地面積能大大減少，不影響水質而且無噪聲，故采用減壓閥減壓方式日漸贈多。

（1）建筑高度55M左右的高層建筑，高區部分可采用蓄水池—水泵—屋頂水箱—減壓閥給水方式。如果低區部分對供水安全要求較高，可以直接從屋頂水箱引下一根立管到低區網管，該立管上設電動閥門和減壓閥，平時電動閥門關閉，在城市給水管停止供水時打開電動閥門向低區供水。此方法供水安全可靠，充分利用了城市管網的水壓，節能能源。

（2）建筑高度50.1m～80.1m左右的高層建筑，高區部分可采用蓄水池—水屋頂水箱—減壓給水方式或是高位水箱并聯給水方式，并聯給水方式各區分為獨立的給水系統，供水安全可靠，水泵集中布置，便了管理維護，運行動力，但必須設水泵—水箱兩套設備，增加水泵和水箱占用的建筑面積。減壓閥給水方式系統簡單，設備費用少，占地面積小，管理方便。

（3）建筑高度80.1～112M左右的高層建筑，高區部分采用高位水箱分區減壓給水方式，即蓄水池—水泵—屋頂水箱—減壓閥給水方式。

建筑高層超過112m的高層建筑，最高分區水泵揚程將會很大，壓水管線很長，為避免這種情況可采用高位水箱串聯給水與減壓給水相結合的方式。

4、關于減壓閥的商榷

目前有許多設計人員選擇減壓閥的尺寸是根據鏈接管徑來確定，這是一種誤解，這樣選定的尺寸往往比實際粗腰的尺寸大一至二級。按水力學原理，通過某管道的流速是與其流量與截面積的函數一與孔口面積無關，因此通過減壓法入口和出口的流速取決于流量的截面積之比，與管路計算是兩碼事情。

5、減壓閥選用原則

減壓閥按結構形式和功能特點可分為比例式減壓閥和可調節減壓閥兩大類。比例式減壓閥主要的特點閥前和閥后壓力有一定的比例，閥前變化了，閥后壓力也一定會發生比例的變化，穩定可靠，可調節式減壓閥主要就是閥后壓力可調節，且出口壓力變化小，能保持相對穩定。

6、減壓閥配置安裝原則

應根據給水系統實際要求確定減壓法配置安裝形式

（1）環網供水的兩側供水管上的減壓、給水支管的減壓和自動噴水滅火系統單個報警閥前減壓可配置安裝單個減壓閥，為避免產生氣蝕現象，損壞閥件，產生噪音，可串聯配置安裝兩個減壓閥，可串聯配置可用的同類型減壓閥。（2）大部分高層建筑生活進而消防給水減壓閥減壓保障系統是以給水豎向分區配置安裝的，一般安裝在每一給水分區總管上，考慮到用水的穩定性及可靠性，可采用并聯式配置安裝，這樣平常開啟一套，另一套配用，生活給水系統可以考慮當用水流隨晝夜時刻變化較大時，為避免小流量產生嘯叫聲。（3）減壓法配置在高層建筑安裝中還需要配置相應附件，保證減壓閥的正常工作和維修。

7、問題分析探討

結合這兩種方法的方案，我們得出如下結論：

（1）采用在支管上設置減壓閥的方式，對于有些幾何高度與結水分區的高度不相穩和的建筑，技能滿足給水分區劃分原則，又能優化供水分區。由于優化了給水分區也就達到了簡化給水系統、減少供水管道對建筑層高影響的目的。

（2）通過調整減壓閥閥后壓力值，可以時每個供水分區底部幾層的配水壓力趨于均勻，從而達到利于使用的目的。

（3）支管減壓閥由于是在每一戶設置，口徑小，故障率低，影響面小，因此無需再設旁通管道或備用減壓閥，而只是在減壓閥前設置分戶截止閥即可。

通過以上分析，我們不難看出減壓閥在高層建筑給水系統中應用應該根據具體的工程實況綜合的分析，才能優化供水分區、簡化給水系統，從而達到節省設備資源、減少占地面積的目的。

總結：

綜上所述，通過高層建筑給水方式及減壓閥門的合理應用，能較好的解決給水系統中的給水配水點處超壓出流現象，減少水量的浪費、節省泵房的面積、節省電的增容費、設備費、達到增效、節能、創收的目的。

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作者簡介：

趙立新，女，1989.05.11-，漢，遼寧錦州市義縣，學歷：本科;現有職稱： 中級給排水工程師，研究方向：建筑給排水、建筑消防水系統。