高层建筑给水系统分区设计研究

高层建筑给水系统分区设计研究

罗桂柳

罗桂柳

深圳市建筑设计研究总院有限公司广东省深圳市518000

摘要：以高层建筑为研究对象，对建筑给水系统分区设计问题进行了分析，在总结高层建筑给水系统分区设计基本路径与方法的基础上，结合实际情况，对某实际案例的废水系统分区技术进行了研究，达到了加深相关人员对建筑给水系统分区的认识，对于实现节水节能具有重要意义。

关键词：高层建筑；给水系统分区；节水节能

前言：现阶段，高层建筑给水系统分区已经成为实现节能节水的重要保证，根据《建筑给排水设计规范》的相关要求，在高层建筑给水系统分区设计过程中，应该保证每个分区最低静水压力应该小于等于0.45MPa。就目前建筑给水系统分区设计的现状来看，高层建筑作为传统的耗水“大户”，其节能环保问题已经得到社会的广泛关注，因此设计人员必须要按照相关标准作为给水系统分区设计，在保证居民用水需求的同时，实现节能节能。

1.高层建筑给水系统分区设计路径研究

1.1垂直方向的分区与给水节流方式

由于高层建筑本身存在高度高的问题，导致其管网压力难以被控制，因此一般在设计过程中，为了避免压力过高而影响给水系统的正常使用，需要对给水系统进行垂直分区，通过进行垂直区分，避免卫生器具供水量要超过额定用水量而造成水资源浪费。

从高层建筑运行情况来看，由于竖向分区的最大水压不是卫生器具的正常使用水压，因此在设计过程中，应该将卫生器具的水压控制在0.02-0.03MPa范围内，并且分区顶层的用户入水水压要大于0.1MPa。若发现用用户入户管的水压大于0.35MPa，通过设置减压阀的方法避免水压过高问题。常见的做法，就是要在入户管上安装压力调节阀、减压孔板等来避免供水点超压，避免水资源浪费。

1.2采用节水型管材与卫生器具

在高层建筑给水系统分区设计中，管材因素对节能效果的影响十分明显，在管材的选取中，选择表面光滑、耐腐蚀的管材才能获得节能效果，并且应该选择具有绝热性能的管材，来避免因为管材明露所产生的热损失。常见的方法是选择不锈钢管、铝塑复合管等一些性能理想的管材，不仅能够避免水资源浪费，还能保留水的温度，满足用户使用要求[1]。

在管材的选择中，设计人员需要重点关注以下几方面问题：（1）直接安装用户水表，让用户能够及时从水表上获取用水信息，做到心中有数。（2）可以选择节水型设备，例如感应式水龙头、两档冲洗阀等。（3）控制每个楼层的设备供水压力，按照普通水嘴的压力，将额定水流控制在0.15L/s内，并通过恒压控水的方法，让水的压力控制在合理水平下。

1.3采用管网无负压给水系统

在传统的城市供水系统中，通过直接将给水系统中的水输送到用户家中，这个过程可以分为一次供水与二次供水两个过程，而相比之下，采用管网无负压给水系统，能将两者结合在一起，从传统的二次供水直接变为一次供水。

在管网无负压给水系统设计阶段，其供水系统的增压设备需要直接与自来水管串联，充分使用实证给水管网本身所具有的水压，降低水泵扬程，就可以有效的避免浪费情况。同时，可以通过设备的旁通管直接通过自来水供水，这样就可以停止一部分设备的使用情况[2]。在传统的二次加压系统中，经常会存在建筑物停电就停水的问题，而采用管网无负压给水系统后，一旦建筑物发生停水问题，就可以通过旁通管来利用自来水管的压力实现供水，这样就能满足建筑物停电时的用水要求。

1.4采用新型并联给水系统

与传统给水系统相比，串并联供水方式是基于分区变频调速供水方式提出来的一种现代化供水方式，该方式的主要原理，就是要在每日的用水低峰时，由低高两区水泵串联工作；而到了用水的高峰期，可以通过低高两个区的水泵并联工作，这样就可以满足建筑物不同时间段的用水要求。在给水系统分区设计阶段，在采用该方法时，应该在高层建筑的低位区水泵的出水管位置直接连接一段水管，使其与高频泵吸水管相连接，通过这种设计方法，能够确保高层建筑在低峰用水时间段内，其出水压可以保持不变，达到提高水位水泵压力的目的。同时，在设置存水池的情况下，也可以有效处理高低峰的用水问题，让高层建筑的供水更加平稳，保证了建筑物的给水能力。

2.实例分析

以广东韶山一栋24层的高层普通住宅为例，该高层建筑在给水系统分区设计中，采用垂直分区的方法，将其分为两个区，每十二层为一个供水区，按照国家《建筑给水排水设计规范》的相关标准，检查发现该建筑物给水系统入口位置的静水压力达到0.54MPa，之后，按照《民用建筑节水设计标准》要求，对于每层水压大于0.2MPa的部位进行减压处理，详细资料如表1所示。

按照高层建筑物给水系统分区设计情况，在该建筑物中，可以将高层给水系统中的减压装置可以看成是无功功耗，之后按照下列公式，将表1的相关资料带入到公式中进行计算，最终计算结果显示，该建筑物所设计的废水系统分区减压装置的功耗比约为43.5%。其计算公式为：

。

在上述公式中，P代表减压装置的能耗；f代表供水压力，其单位为MPa；b代表减压值，单位为MPa。

在表1相关参数的基础上，假设该高层建筑的垂直分区采用三分区的方法，那么整个建筑的静水压力将会得到进一步改善，按照静水压力0.3MPa的相关标准控制压力，则系统的减压装置能耗比将会下降为13.34%，其节能效果更理想。

从上述高层建筑物的实际情况来看，高层建筑给水系统分区设计的主要目的，就是要在保证高层建筑给水系统设计不仅可以达到节水的目的，也能满足建筑物的用水要求。而从数据分析结果来看，该建筑物通过增加垂直分区数量，可以降低静水压力，并尽可能的降低供水系统运行过程中的能耗。从数据分析结果来看，增加建筑给水系统分区数量有助于降低能力，并且具有技术可行性。

结论

高层建筑给水系统分区设计是未来高层建筑给水系统未来发展的主要方向，从本次研究结果来看，通过增加高层建筑给水系统的分区数量，有助于实现节能节水的目的。除此之外，除了增加给水系统分区数量，还可以通过使用节能设备、采用新型并联给水系统等方法，都可以进一步增强给水系统分区的节能效果，因此应该做进一步推广。

参考文献

[1]楼晓剑,葛晓霞.减压阀分区供水在超高层建筑消火栓给水系统中的设计分析与计算校核[J].武警学院学报,2016,32(10):67-72.

[2]陈烨.超高层建筑消防给水系统分区设计探讨[J].山西建筑,2016,42(07):140-141.