高层节能建筑给水

高层节能建筑给水（共12篇）

高层节能建筑给水 篇1

建筑节能是我国经济发展中的重要国策。建筑给水排水的节能就是在建筑物的设计、建造和使用过程中执行建筑节能标准, 采用节能型的给水排水工艺、设备、材料, 提高系统效率和性能, 加强建筑物用能系统的运行管理, 利用可再生能源, 在保证建筑物给水排水功能的前提下, 减少系统的能耗。高层公共建筑在建筑物中属于人员密集、流动性高、能耗严重的场所, 研究公共建筑节能的途径, 将产生重要的经济和社会效益。

高层公共建筑给排水节能的主要途径具体如下。

一、生活给水

计算高层公共建筑的实际使用面积, 合理选择《建筑给水排水设计规范》中的生活用水量定额标准, 确定用水量。

给水系统的设计充分利用当地市政给水管网的供水压力, 直接供水。部分地区市政条件允许时宜采用叠压供水。按分区最低卫生器具静水压力不大于0.45 MPa, 并结合建筑功能分区进行竖向分区;采用生活水池、分区给水转输泵和供水水箱, 进行联合供给, 减小水泵的提升高度, 采用上行下给式供水。分区供水尽量减少减压阀的设置;采用支管减压阀减压后供水方式, 减小配水点的出水压力, 最不利点管网末端供水压力按0.1 MPa计算。

选择给水系统加压泵可按下列条件考虑:水泵的Q-H特性曲线应为随流量的增大, 扬程逐渐下降的曲线;根据管网水力计算进行选泵, 水泵应在其高效区内运行。当采用变频调速泵组供水时, 可按下列条件考虑:水泵的Q-H特性曲线无驼峰、比转速适中 (约为100~200) 、效率高、配备电动机功率相对小;水泵的调速范围宜在0.7~1.0的范围内;根据主泵高效区的流量范围与设计流量的变化范围之间的比例关系确定水泵的数量, 尽量采用N用一备 (N大于2) ;恒压供水水泵宜采用同一型号, 变压供水水泵宜采用不同型号;额定转速时, 水泵最不利工况点应在水泵特性曲线高效区段的右端点, 在设计流量变化范围内, 各台泵在高效区内工作, 采用两台以上变频的方式运行;配置小流量水泵和气压罐进行小流量给水, 其流量为单台主泵流量的1/3~1/4, 水泵扬程应满足气压罐工作的要求;气压罐的容积可按小泵的流量计算, 系统压力不超过在气压罐最高工作压力。

卫生器具优先选用《节水型生活用水器具》CJ164-2002中的节水型设备, 以限制卫生器具的流量、流出水头, 优先选用感应式龙头、感应式小便器等。

二、热水

高层公共建筑的热水系统, 亦必须合理确定热水用水量定额、耗水量、耗热量、供水水温等参数, 建议热水温度控制在45~60度, 同时能避免结垢。热水系统应采用集中供水方式, 采用循环管道同程布置。循环管道的布置应保证循环效果, 当采用热水贮水水箱经热水加压泵供水的集中热水供应系统时, 循环泵可与热水加压泵合用, 回水干管可设温控阀或流量控制阀控制回水流量。当采用减压阀分区供水时, 应保证各分区的热水循环。有条件的建筑宜采用高位热水箱重力流供水。

热水系统中的换热器的传热量由传热温差、传热系数及传热面积确定。在换热量一定的条件下, 可通过强化传热的各种措施来提高换热器的传热系数或者增大换热器传热温差, 来减少换热器面积, 提高换热器效率。冷却塔应按生产厂家提供的热力特性曲线选定, 优先选用能效高、漂水少、噪声低的产品;设计循环水量不超过冷却塔的额定水量;建议冷却塔的数量、控制运行与冷却用水设备的数量、控制运行相匹配;将冷却塔设置在裙楼屋面, 以保证气流通畅、湿热空气回流影响小。

热源可结合当地条件, 优先选用可再生能源, 如空气源、地热能、太阳能等。

空气能热泵热水器中的热泵能把空气中的低温热能吸收进来, 经过压缩机压缩后转化为高温热能, 加热水温。这种热水器 (空气源热泵热水器) 具有高效节能的特点, 制造相同的热水量, 空气能热水器的使用成本仅为电热水器的1/4, 燃气热水器的1/3, 比电辅助太阳能热水器利用能效高。

地热能作为热源时, 应采用间接供暖系统, 不直接进入热水系统, 而是通过换热设备为热水系统提供热量。由于受到热水系统最低供水温度限制, 在地热间接热水系统中通过换热器换热, 为热水系统提供热量后地热水的排水温度一般比较高, 大多在45~60度。地热水排放温度过高, 这不仅造成地热能的浪费, 直接排放时还会造成热污染。为提高地热水利用效率, 现在大多采用地热梯级利用及热泵技术, 来降低地热水排放温度。同时并采用水源热泵进行调峰或联合供暖, 这样可减少总体空调设备投资, 减少地热开采量, 降低地热排水温度, 提高地热利用率。

太阳能热水系统即利用太阳能集热器, 收集太阳辐射能把水加热, 同时采用保温水箱储存热水。保温水箱优先采用搪瓷内胆承压保温水箱, 保温效果好, 耐腐蚀, 水质清洁, 使用寿命可长达20年以上。

少量远距离供水点可采用局部就地加热供水。当采用电为热源时, 宜采用储热式电热水器, 优先选择能耗等级较高的产品。热水供应系统尽量缩短热水的给水时间, 增加机械循环, 加强余热的回收和利用。热水系统可同时与空调供暖系统共用热源, 以节省投资。

三、中水

中水, 也称再生水, 各种排水经处理后, 达到规定的水质标准, 可在一定范围内重复使用的非饮用水。从经济的角度看, 中水的成本最低, 从环保的角度看, 中水利用有助于改善生态环境, 实现水生态的良性循环。所以中水是节能的最佳途径。可利用的高层公共建筑中水包括泳池水、雨水、冷却水、消防水等。

游泳池水的循环过滤消毒就是再生水的利用, 池水反复地循环和再生利用, 也就是把已过滤和处理后的水不断送入未过滤的含有污染物的池水中, 使清浊混合的池水达到卫生标准, 而后不断污染的池水再连续不断的进行循环、过滤、澄清和消毒;同时由于游泳者和周围外界给游泳池带进污染物, 池内自生的细菌和藻类, 因此池水也在不断的污染着;循环、过滤、消毒、澄清、污染处于动态的平衡状态。这种动态体现在游泳人数的不稳定、池水温度的波动、化学投加的变化、循环流量的变动等等。

南方雨水较多的地区可以建立建筑雨水收集系统, 由雨水收集池收集经过水处理后, 可与消防水池储水作为地下车库清洗及绿化灌溉用水水源。消防水池储水代替市政自来水作为冷却水设备的补充水源, 将消防水池作为冷却水用水储水池, 通过水处理系统, 对使用后的冷却水进行处理后, 排放回消防水池, 如此循环利用以节省市政自来水, 同时也可极大程度减少消防水池的清洗工作。

四、建筑设备管理系统

高层公共建筑配备楼宇自动控制系统 (BAS) 和建筑设备管理系统 (BMS) , 对公共建筑内给排水设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能等实行综合自动监测、控制与计量, 以达到节能、安全、舒适和优化管理的目的。

通过系统中的给排水设备监控系统, 连接给排水各子系统设备实时运行状态图, 给排水各子系统设备实时运行状态图上显示设备包括:生活水泵、水箱、消防水泵、水池、排污泵、集水坑、冷热源主机设备、管道电控阀门、中水水处理循环系统, 油污水处理设备运行状况、直饮水系统设备运行状态、裙楼房屋虹吸排水故障溢流报警等。上述给排水设备运行状态 (开、关、故障) 、设备运行参数, 能够自动生成给排水设备运行数据图表:如曲线图、甘特图、统计报表等。

公共建筑用水量的计量, 可根据用途的不同进行分别计量。生活用水、绿化用水、景观用水、游泳池补充水、冷却水补充水等, 分别设置水表计量, 建议采用远程监控式计量系统。对于公共建筑中的生活用水可以采用电子预付费刷卡式水表, 目的是通过经济手段减少水量的浪费。

高层公共建筑用能数量巨大, 能源浪费严重。我国在高层公共建筑给水排水节能方面的理念和技术水平与国外还有很大的差距, 积极推广节能意识和先进技术, 努力给我们的孩子们创造一个充满希望的绿色环境。

参考文献

[1]方玉妹, 刘俊.江苏省公共建筑节能设计标准给水排水部分.江苏省住房和城乡建设厅, 2010 (3) .

[2]刘慧, 刁乃仁, 常久春.低温地热水供暖系统设计探讨.建筑热能通风空调, 2007 (2) .

高层节能建筑给水 篇2

1排水工程

对于普通的多层建筑而言，排水系统的建设相对简单，根据排水系统的不同功能进行设置，如废水排水系统和污水排水系统等。对于高层建筑而言，建筑的层数多，高度也比较大。排水的落差增加，而且还会面临多根横管均向立管排水的情况，因此高层建筑中的排水系统较为复杂。为了能够保证高层建筑排水系统的通气良好以及通畅性，高层建筑中一般都会采用拥有专门通气管的排水工程，或者是采用单立管的新型排水系统。如果在排水系统中设置通气管，将会大大增加排水系统的占地面积，同时也会使得管道的安装变得复杂。因此施工单位一直致力于研究新型排水系统，以求能够省去通气管，增加排水系统的利用率。尤其是在民用建筑的卫生间排水系统中。卫生间是民用建筑中主要的排水来源之一，其排水的方式以及效果对于人们的居住环境以及排水管道的维护方面都产生了巨大的影响。卫生间的传统排水方式一般会采用下排式进行排水。这种排水方式不需要进行预埋管道，容易掌握安装的尺寸，对于维修而言也十分方便。但是这种方式会导致上层的卫生间管道占据下层卫生间空间的情况，下层卫生间的楼层高度就会大大降低。如果对于排水管道进行维修还会影响到下层的居住。另外这种方式进行排水时还会产生巨大的噪音，影响人们的正常生活。下面就介绍两种新型卫生间排水方式。

1．1后排水式

这种排水方式一般设置在高层建筑的靠上部分。这是由于建筑内部存在楼梯，因此不能在上层建筑中采用下排式进行排水。排水管道沿着地面进行敷设，直到与室外立管相连，再通过洁具的布置以及装修的巧妙配合使得排水管不会外露，既能够满足排水要求，又不会影响室内装修的美观。但是这种排水方式的.缺点在于对于预埋孔洞拥有较高的精度要求，在施工方面十分麻烦，如果施工不到位还会导致地漏比卫生间地坪高的情况产生。这种方式比下排式的排水水力要差，因此会有冲洗不干净以及地漏漏水缓慢的情况。

1．2底板下沉排水式

这种排水防水分为局部下沉以及整体下沉两种。原理是将卫生间的楼板局部或者整体的下降300㎜，按照不同的标高将排水管安排在这些下沉的空间之中，然后与室外立管进行连接。应用这种排水方式的关键在于做好防水工作。另外还要在下降层中设置导流管，将下降可能导致的积水同样导入到室外立管中。在排水管道安装完成之后用建筑材料将下沉的其他部分填平。相对于下排水方式而言，这种方式不会使得管道外露，而且不会占用下层的空间，在维修时不会对下层的住户产生影响。使用时的噪音问题也得到了解决。但是使用建筑材料将降层填平时，会增加建筑结构所要承受的荷载。如果管道在产生了堵塞需要进行维修时，需要先取出回填土，使得维修的工作量大大增加。整体下沉与局部下沉这两种方式进行比较时，局部下沉所使用的回填土用量较少，对于建筑结构的荷载较小，因此造成破坏的可能性小。在进行管道维修时，也会大大减少维修工作量，不会造成太大面积的破坏。也不需要做吊顶。综合比较而言，最适合高层民用建筑的排水方式是局部下沉的排水方式。

2总结

浅谈高层建筑给水节水技术 篇3

关键词：高层建筑 节水 孔板减压

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（b）-0038-01

随着人们生活水平的提高，生活用水量也逐年增加，同时，在城市建设中，为节约土地资源，高层建筑越来越成为现代建筑的主流，而高层建筑若采用同一给水系统供水，就会存在垂直方向管线长，底层管道静水压力大的问题，必然会使得启闭龙头、阀门产生水锤，引发噪声，同时高压下还会损坏管道和附件，导致漏水；且由于入户出水设备前水压过大，流速过快，使得同时间段出水流量增大，不仅造成水资源的“隐形”浪费，还会影响高层供水的安全性。

1 高层建筑给水形式及优缺点

为改善高层建筑同一给水系统供水，下层管道静水压力过大的弊病，高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，其基本形式及优缺点如表1[1]。

由表1可知，高层建筑给水系统采用竖向分区虽然从一定程度上解决了底层静水压力过大的弊病，但仍然存在供水不够安全，水箱容积大等问题。消防系统自动喷水灭火系统分支多，每个喷头位置不同，喷头出口压力也不同，为了使各分支管段水压均衡，采用了减压孔板等方法消除多余水压[2]，因此根据孔板减压的原理，将其应用在高层建筑给水系统中来解决底层管道静水压力过大的问题。

2 孔板的减压原理

由水力学知识可知，流动液体产生水头损失必须具备两个条件：（1）液体具有粘滞性；（2）由于固体边界的影响，液流内部质点间产生相对运动。水是具有粘滞性的，图1为水流通过孔板时的流线分布。

A—A断面处，流体未受到孔板的影响，流束与管道中心平行，遇到孔板后流束开始收缩，收缩到B—B处达到最小断面为止，由于受边界条件的制约，边缘流体向中心加速，导致流束断面减小，流体速度随之增加，压强也相应降低，到B—B断面处，断面最小，流速最大，压强最低，此后，流束断面又逐渐扩张至与管道中心平行，平行后压强也升至最大值；在此整个过程中流体在孔板前后形成漩涡，产生水头损失，而由于水流的粘滞作用，漩涡经过孔板后一段距离便逐渐消失。综上所述，水流通过孔板前后形成漩涡，它们的形成、运动和分裂过程中摩擦力做功，产生较大的能量损失，这便是孔板减压原理[3]。

π定理：假设有一物理过程函数式中包括有N个物理量，其中K个量具有基本量纲，则此函数式可以用N—K个无量纲所组成的函数式来表示[4]。

利用π定理量纲分析理论推导出孔板水头损失计算公式为

其中V为水管中流速，D为水管管径，v为水流通过孔板时流速，d为孔板孔径，为液体密度，为动力粘滞系数，为孔板切角，为雷诺数。

通过上式我们可以看出，对水介质而言，在一定温度下，孔板阻力系数是个关于D，d，Re的复杂函数。当流量、孔径D和孔板孔径d一定时，便可测定水流通过孔板的水头损失[4]。

3 减压孔板的应用

上海交通大学用自制5 mm微孔减压钢板，用于浴室出水管线减压，使同量的水用于洗澡的时间由4 h增加为7 h，节水率可达43%，节水效果明显[5]。天津大学用自制不同孔径的减压孔板，用于天津大学土建馆和教师新元村宿舍的水管减压。采取减压措施后，出流量大幅降低，节水效率可达21%～55%，同时筛选出适合安装孔板的用水点，条件为（1）孔板前压力对应的流量超过0.240 L/s；（2）孔板后压力对应的流量不低于0.182 L/s；（3）孔板后工作压力高于 0.0587 Mpa[6]。

4 结语

在高层建筑当中底层管道压力过大造成“隐形”水资源浪费不容忽视，在给水系统设计中应合理设置给水压力，根据水质和管径大小选择合适的给水方式及减压装置，孔板减压以其系统简单，投资较少，管理方便的优势应广泛试用到高层建筑给水系统中，从而有效解决超压出流现象，节约水资源。

参考文献

[1]王增长.建筑给水排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]李大美，杨小亭.水力学[M].武汉：武汉大学出版社，2004.

[3]余海静，李天鸣.超高层建筑给水系统的供水方式及设计参数选择探讨[J].中国给水排水，2013（8）：66-70.

[4]吴常军.孔板的减压原理及孔径计算的探讨[J].安徽建筑，2001（2）：103-104.

[5]付婉霞，刘剑琼，王玉明.建筑给水系统超压出流现状及防治对策[J].建筑给排水，2002，28（10）：48-51.

论高层建筑消防给水 篇4

由于高层建筑层数多, 建筑高度高, 与低层和多层建筑相比, 高层建筑发生火灾的危险性大, 往往具有: (1) 火灾的隐患多, 火种多。 (2) 火势猛、蔓延快。 (3) 人员疏散困难。 (4) 消防设备设施不够完善, 补救难度大。 (5) 伤亡惨重, 经济损失巨大。扑救高层建筑火灾, 水是主要的灭火剂。所以做好高层建筑消防给水系统是异常重要的。

2室外消防给水系统

2.1室外消火栓给水管网设置

(1) 为确保消防给水安全, 高层建筑室外消防管网的进水管不宜少于两条, 并宜从两条市政给水管道引入, 当其中一条进水管发生故障时, 其余进水管应仍能保证全部用水量。 (2) 管网布置室外消防给水管道布置应符合: (1) 应布置成环状。 (2) 环状管网进水管不应少于两条, 并宜从两条市政给水管道引入, 当其中一条进水管发生事故或检修时, 其余的进水管仍应保证全部消防流量。 (3) 环状管网应采用阀门分成若干独立段。每段内消火栓数量不宜超过5个, 并应在节点处设置阀门。 (4) 建筑物室外消防给水管道管径需根据设计用水量计算确定, 且不应小于l00mm。 (5) 室外管道的敷设按《室外给水设计规范》的规定, 当专为消防给水管时, 其管顶应在冻土层底20cm以下埋设。

2.2消防水池

(1) 设置条件:一般情况下将室内消防水池与室外消防水池合并考虑。当市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量, 市政给水管道为枝状或只有一条进水管时, 高层建筑应设消防水池。

3室内消火栓给水系统

3.1高层建筑室内消火栓给水系统的给水方式

高层建筑和消防时系统最大工作压力超过0.6MPa的其他建筑, 应采用独立消火栓系统。按服务范围分为:独立分散的消火栓给水系统和区域集中消火栓给水系统。按供水压力可分为:高压消火栓给水系统和临时高压消火栓给水系统。

为了防止消防储水在短时间内备耗尽和便于消防队员操作, 对于高层建筑 (H>50) 和超高层建筑 (H>100) 的消火栓给水系统应进行竖向分区, 保证消火栓栓口静水压力不应超过0.80MPa。竖向分区高度控制在45m~55m范围内。高层建筑室内消火栓给水系统常见的给水方式一般分为不分区给水系统、分区串联给水系统、分区并联给水系统三大类。这三类系统有二种增压方式。

(1) 在并联分区和串联分区消火栓给水系统中, 如果水箱高度不能满足最不利点消火栓所需消防水压, 应在水箱出水管上设气压给水设备稳压装置。

(2) 无水箱并联分区给水系统。该系统特点是无水箱, 平时消防稳压装置工作对系统稳压, 消防泵不工作。常见的稳压装置为气压给水稳压装置。气压给水装置安装在靠近水池的地方, 其部分放大如图所示。气压给水稳压装置的选择计算方法同上述气压给水稳压装置, 但各项压力值有区别。这种消防给水无水箱, 若该建筑给水采用变频调速供水或气压给水方式, 则建筑消防及给水均无水箱。

3.2室内消火栓的布置

布置原则: (1) 间距应保证同层或同一防火分区内相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内任何部位。 (2) 设置在明显易于取用的位置。 (3) 栓口离地面高度宜为1.lm。 (4) 消防电梯前室应设消火栓。 (5) 高层建筑的屋顶还应设一个装有压力显示器的检查用的消火栓。布置间距:消火栓保护半径按式R=Ld+Ls, 式中R为消火栓保护半径, m;Ld为水龙带实际长度, m;一般为配备水龙带长度的90%;Ls为水枪充实水柱在平面上的投影长度, m。消火栓采用单排布置时, 其间距按式:式中, S为两股水柱的消火栓间距, m;b为消火栓最大保护宽度, m。

3.3室内消防给水管网的布置

室内消防给水管道的设置, 直接关系到室内消火栓供水的可靠性。独立的单元式住宅, 由于其本身结构的限制, 只能设置一套独立的消防给水系统;但对于多单元的单元式住宅, 如每个单元设置一套独立的消防给水系统, 不仅不美观, 而且必然增加工程造价。因此对于多单元的高层住宅应将消防立管联环, 采用1组试验用消火栓、1组水箱、1~2条进户管和消防水泵接合器, 如图下图所示。1—消防水箱;2—屋面试验用消火栓;3—消防水泵接合器

4高层住宅小区, 宜设集中式消防加压设施

高层住宅小区内可采取设置集中消防加压泵站来保障消防用水压力, 这种方案要求消防管网必须是环状管网。因为在同一小区几栋建筑同时发生火灾的可能性很少。如果将消防水泵出水管同时接到各栋楼的消火栓给水管网上, 那么就等于每栋楼都有了消防水泵, 只不过距离远近不同, 并不影响消防加压效果。

近几年, 由于高层建筑的不断增多, 高层建筑火灾事故频发, 要依据“高规”设计出一整套经济、合理、安全的消防系统, 结合城市供水管网的具体情况, 选择适宜的消防给水方式;根据高层住宅的建筑设计设置消防给水管道和消防水箱, 以最合理的设计去完善高层建筑的消防给水系统, 以期规避可能发生的灾害, 对企业, 对人民负责。

摘要：随着我国经济建设的不断发展, 高层建筑也越来越多, 高层建筑在节约用地、改善城市形象和提高人们生活质量等方面发挥了重要作用。但高层建筑的火灾危险性比一般建筑大得多, 因此研究高层建筑消防给水问题就显得尤为重要与迫切。

关键词：高层建筑,消防给水,消防栓,增压措施

参考文献

[1]给水排水设计手册 (第1、2、8、10、11分册) [M].中国建筑工业出版社, 1996.

[2]邸文革.高层建筑消防给水系统增压措施分析[J].昆明理工大学学报, 2001:77～79.

高层节能建筑给水 篇5

简介： 超压问题在高层建筑消防给水中客观存在，给消防给水系统带来损害。分析了造成超压的成因，以及采取的防超压措施，并对泄压阀的应用提出具体意见。关键字：超压 防超压 泄压 泄压阀 泄流量

Overpressure and Release in the Fire System of High Rise Building Jiang Wenyuan

Abstract: Overpressure is harmful to the fire water system of high rise building.The author analyses the factors which cause the overpressure and proposes some suggestions to prevent it.Specific recommendations on the application of pressure release valve are provided.1 消防给水系统超压原因

《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)第7.5.6条规定：“高层建筑给水系统应采取防超压措施”。这是我国第一次将超压和防超压措施列入规范条文。消防给水系统的超压是指系统内的水压超过其工作压力限值，造成管道、配件、附件、器材和设备的损坏，影响消防给水系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在，应引起注意，并采取防治对策。

消防给水系统超压的原因大致有以下情况：

(1)按设计流量选消防水泵，而水泵的流量～扬程曲线较陡直，当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时，灭火设施出水量较小，消火栓的水枪为1～2支，自动喷水灭火系统的喷头数为1～3个。

(2)消防水泵从给水管网直接吸水，水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压，而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时，就会出现超压。

(3)消防给水管网按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行竖向分区，管网未采取完善的减压措施，当消防水泵启动时，管网下部的消火栓会由于动压值大于静压值而出现超压。

(4)消防水泵因故障或停电而突然停转，停泵水锤造成超压。

(5)消防给水竖向分区采用减压阀分区给水方式，当减压阀因故障而关闭不严、或旁通管上阀门失控时，会造成下区给水管网的超压。

(6)消防给水采用水泵对口抽给水方式，即下区的水泵出水管与上区水泵吸水管直接连接，当止回阀不严密时，下区的水泵会因静水压力大于其工作压力而超压。

(7)稳压泵低位设置，其吸水管若引自高位水箱，当静水压力大于其工作压力时会出现超压。

(8)消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵接合器，当防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压。

(9)集中或区域的，设有稳压泵或气压水罐的临时高压给水系统，由于管道较长，水头损失值较大，消防给水管网的稳压值对消火栓等灭火设施会造成超压。

(10)消防车车用消防泵串联运行向水泵接合器供水造成室内消防给水管网超压。

(11)消防水泵的实际扬程和产品样本不符，而且偏差较大，造成超压。

(12)给水管网排气阀设置位置不当或未设置排气阀，管网内存有的气体在外力的作用下处于压缩状态造成超压。防超压措施

在12个超压成因中，与水泵有关的占了8个。目前国内采取的防超压措施，大致如下： 2.1 采取技术措施，防止超压产生

(1)选用流量～扬程曲线平缓的水泵，其中值得推荐的是：建筑消防特种泵(原名切线泵)，流量～扬程曲线特别平缓，呈恒压状态。

(2)采用多台水泵，小流量时小泵运行或单泵运行，大流量时大泵运行或多泵并联运行。

(3)消防给水管网竖向分区时，不按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行分区，适当留有余地；或按0.80MPa值进行竖向分区，但采取相应的有效的减压措施。

(4)采用恒压变流量变频调速水泵供水，使水泵供水压力在流量变化时保持恒定。

(5)消防水泵从给水管网直接吸水时，以给水管网的最高水压对水泵的工作情况进行校核，防止超压。

(6)对采用减压阀分区的给水方式，当有可能因减压阀故障或旁通管阀门失控而造成超压时，不设旁通管，同时减压阀采用串联设置方式。

(7)水泵对口抽给水方式的给水管网，或上下区共用水泵接合器时采用优质水密性能好的止回阀。

(8)稳压泵低位设置时，其吸水管从消防水池引来可以防止超压。

(9)水泵出口处设置速闭止回阀等装置，可以有效防止停泵水锤。2.2 提高整个消防给水系统的承压能力

使之在一般情况下出现的超压，在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。2.3 采取相应泄压和稳压设施，使超压值不致造成损害

泄压和稳压设施有回流管、安全阀、泄压阀、稳压阀、气压罐等。正在修订的《自动喷水灭火系统设计规范》的有关条文中对泄压阀的设置作出规定。

实践证明泄压阀反应灵敏、准确、可靠，可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀在应用时，应注意以下两个问题： 2.3.1 设置位置

泄压阀设置在消防水泵出口处，或在止回阀前(沿水流方向)或在止回阀后，或前或后都可有效防止因(1)、(2)、(6)等原因而造成的超压。但停泵水锤或因管网内存气而造成的超压，当泄压阀位于止回阀后才能有效防止。因此，泄压阀的最佳位置应在水泵出口处的止回阀后。2.3.2 泄压阀口径

泄压阀口径直接影响水泵运行工作点及其实际扬程和流量。

图1中的H～Q为水泵流量～扬程曲线，RAB为AB管段的阻力曲线，B点为泄压阀设置点，泄流量为Q′。从Q′起作BC管段的阻力曲线RBC，将RAB和RBC串联合成阻力曲线R，R和H～Q曲线交点M为水泵的工况点。

图1 从管中分出部分流量的供水曲线

高层建筑给水工程设计方案研究 篇6

关键词：高层建筑给水方案

1生活、消防水池(箱)应分建

从水质保护和消防泵定期试水维护保养角度出发，认为分建水池及共用吸水管的作法对优化地下室设计、有效利用地下室面积、降低造价起到积极作用。

1.1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對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。

1.2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。

生活用水与消防用水分建贮水池不会增加造价。在实际工程设计中，分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下室的面积、降低造价起到积极作用。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，当池顶上层为洁净用房时，允许楼板作池顶共用：当池顶上层为非洁净用房时应独立设池顶，确保生活用水水质，给设计带来诸多不便。而消防贮水池往往可直接利用地下室的底板、侧壁和顶板作池底、池壁和池顶，池内也无需设置导流墙，有效水深增加，减少水池的占地面积，降低造价。

分建的消防贮水池，按规定需要贮存火灾延续时间内室内外消防用水量。由于贮水量大，一般都进行分格布置，在实际工程中，由于生活贮水池占据条件较好的位置，使得消防贮水池在分格设计后，虽然容量保证了，然而每台消防水泵单独布置吸水管存在一定的困难。高规规定，一组消防水泵吸水管不应少于两条。当其中一条损坏或抢修时，其余吸水管仍应通过全部水量。也就是说，允许采用共用吸水管做法，使得设计变得简单易行，水泵布置整齐有序，便于管理和维修保养。

1.3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。

许多教科书和设计手册在水消防系统的原理图中，随意将止回阀画在竖管上，使许多设计人员误认为：只要选用开启压力小的止回阀，无论止回阀水平安装或竖向安装均满足要求。共用水箱消防出水管上的止回阀竖向安装时。止回阀的阀瓣在重力作用下，长时间下垂而开启，消防管网存水与高位合用水箱中的生活用水直接接触，当消防管网中压力出现微小波动时，部分存水进入合用水箱，污染生活用水，这种情况广泛存在于多层住宅建筑。

1.4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、有效利用地下室面积、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。

2室内给水宜采用分区恒压变频供水方式

高层建筑如由屋顶水箱供水，由于水箱供水压力低，最上面3-4层的水压和水量过小，不能满足热水器供水，分区恒压变流量供水方式，进行合理的分区，选择合适的供水泵和变频器，保持设定的压力，达到恒压供水的效果，提高了水的品质。

采用水箱供水，在夜间水压升高时(或启动水泵)水箱进水，供水压力由用水点和水箱的高差决定，高差越大，供水压力越大。所以，顶层供水压力最小。如果水箱不能及时补水，水位将更低，压力更小。一般情况下，顶层热水器即使能打开，供水量也极小，不能正常作用。

耍解决供水压力不足问题，可以从增加供水压力或减少管道阻力损失两方面考虑。顶层供水压力明显不足，加大供水管管径，减少管道阻力损失对供水系统影响很有限，不能解决问题。所有只能采用增加供水压力。提高供水压力可以有4个方案：

2.1提高水箱的底标高，增加用水点和水箱的高差。提高水箱的底标高虽然节约投资，但对建筑外立面影响效果很大，破坏建筑整体的美观协调，且水箱提高1m，只能提高10kPa，当水箱底标高离屋顶8m，水箱充满水的情况下，才能确保顶层淋浴器的供水压力。所以该方案没有采用的可能性。

2.2每户增设增压泵。在每户进水管上安装小型增压泵，可基本解决供水压力问题，但水泵安装在室内噪音很大，开启时不但对住户有影响，而且通过管道传给其他用户。

2.3气压给水设备。气压给水系统工作原理，上水通过水泵加压送至压力罐和用户，随着气压罐内水量的增加，水罐内空气被压缩，压力升高，但压力升高至最大工作压力时，压力控制器使水泵关闭。用户用水时，气压水罐里的水在压缩空气的压力下被送至给水管网。随着气压水罐内水量的减少，空气体积膨胀，压力减小，但压力降至设计最小工作压力时，水泵再次启动。如此循环工作，气压供水最大的问题是压力罐体积庞大，占用了很大的空间，增加的建筑造价，减少了绿化面积，对于小区总体环境有一定的影响，目前采用很少。

2.4分区恒压变量供水系统。该系统是在高层建筑给排水设计.中采用较成功的提供供水压力的方法。分区恒压变流量供水方式，根据计算得到供水小时最大流量的扬程，选择合适的供水泵，配置相应的变频器，在保持设定的工作压力情况下，由用户用水量的变化通过变频器控制水泵电机的转速，由水泵电机转速的变化，改变供水量。满足用户使用舒服性要求，达到恒压供水的效果。每分区设定两个水泵交替使用，延长设备的使用寿命。

高层建筑给水系统探析 篇7

关键词：高层建筑,给水系统,原理

1供水现状

近年来, 随着中国经济的高速发展, 各大城市均出现了大面积的住宅、商业、办公、医院等高层建筑和超高层建筑。这些建筑对供水的水质、水量和水压均有较高的要求。因此, 在高层建筑给水设计中, 系统的竖向分区和给水方式的选择是高层建筑生活给水系统设计的关键, 这直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。根据国家建设部管网供水压力服务规范要求, 城市供水服务压力为0.14 MPa。在西安, 城市自来水管网的供水压力平均为0.30 MPa~0.35 MPa之间, 按照30%损失计算, 也就意味着西安市自来水管网能提供到21 m~24.5 m的范围, 即自来水管网不通过外部加压设施最高能输送到7层楼的范围。但在城市自来水管网末梢的区域, 只能保证供水至3层。那么4层以上的区域应该为加压送水区域。

2规范要求

根据GB 50015-2003建筑给水排水设计规范 (以下简称《规范》) 第3.3.3条规定:“给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定”;3.3.5条规定“高层建筑生活给水系统应竖向分区, 竖向分区压力应符合下列要求:1) 各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45 MPa;2) 静水压力大于0.35 MPa的入户管 (或配水横管) , 宜设减压或调压设施;3) 各分区最不利配水点的水压, 应满足用水水压要求”。

GB 50016-2006高层民用建筑设计防火规范规定:“采用高压给水系统时, 可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时, 应设高位消防水箱”。因此, 在高层建筑中的给水系统除了要进行合理的竖向分区, 更应该兼顾消防给水系统的给水方式。我国目前消防给水系统中临时高压制居多, 一般高层建筑都采用屋顶消防水池、消防水泵和稳压设施等组成的给水系统以及气压给水装置, 采用变频调速水泵恒压供水的生活 (生产) 和消防合用给水系统均为临时高压消防给水系统。

根据《规范》要求:建筑高度不超过100 m的建筑的生活给水系统, 宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100 m的建筑, 宜采用垂直串联供水方式。

分区给水方式, 即低区部分直接由城市给水管网供水, 高区部分由水泵加压供水。而水泵加压供水又分为高位水箱给水系统、变频调速水泵给水系统、气压罐给水系统等。

3给水系统研究

以下就对这些给水系统进行分析和研究。

三种给水系统的优势和劣势:

1) 高位水箱减压给水系统:在高位水箱有效容积增加不多的情况下, 生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中, 这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用, 使系统水压保持平衡。

但这就需要在分区层设立减压水箱或者减压阀门。减压水箱需占用一定的建筑面积, 有可能给水带来二次污染, 且有噪声影响。而减压阀虽然占地面积大大减小, 也不影响水质, 但造价颇高, 对于开发商而言, 一次性投入以及维护费用颇大, 目前这种供水方式已被其他综合供水方式取代。

2) 气压罐给水系统:气压罐是水泵可以进入睡眠的前提条件, 利用水的压缩性极小的性质, 用外力将水储存在罐内, 气体受到压缩压力升高, 当外力消失压缩气体膨胀可将水排除。由于水的压缩比远远小于气体, 当管网有小流量的泄漏可造成压力大幅度的下降, 可使水泵频繁启动。

气压罐的作用:主要用于变频生活供水系统、消防 (喷淋) 稳压系统。对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。

3) 变频调速水泵给水系统:变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量发生变化时, 出口压力保持不变的供水方式。供水管网的出口压力值是根据用户需求确定的。

其运行原理为离心泵原理, 在相似情况下水泵的流量、扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比。由于用水量的变化, 使供水压力发生变化, 通过压力传感器将压力变化信号传送给运行控制器, 经控制器电脑与设定压力比较判断后, 调整变速泵转速或水泵运行台数, 调整供水量使供水压力重新回到设计的压力值, 满足用水要求。

对于用水经常变化的场合, 尤其是目前的高层建筑物, 以居民住宅楼为例, 白天用水量较少, 早晨和傍晚用水量激增。这种住宅式小区如果采用变频调速泵供水, 可以显著降低节流损耗, 具有明显的节能效果。

西安陆港集团开发的100亩地块, 拥有23万m2的建筑, 有6栋板式高层, 2栋商业楼, 13栋花园洋房。此小区坐落在西安市东北角的国际港务区, 为市政自来水供水末端, 其管网压力只有0.16 MPa, 这就需要在本小区中进行垂直分区供水。经开发商与设计院共同计算, 且经过采购、安装、维护费用的对比, 此小区按照变频调速水泵与气压罐给水系统结合的方式进行供水:一共分为4个区域, 即低压区 (2层及2层以下为低区, 利用市政给水管网的压力直接供给) , 中压1区 (3层~12层, 由地下车库生活水泵房内的中区1变频调速泵组加压后供水) , 中压2区 (13层~22层为中区2, 由地下车库生活水泵房内的中区2变频调速泵组加压后供水) , 高压区 (22层以上为高区, 由地下车库生活水泵房内的高区变频调速泵组加压后供水) 。具体参数表见表1。

经调试实测, 通过变频调速水泵与气压罐结合供水方式给此小区住宅、商铺供水, 可以保证小区的用水质量、水压强度, 以及节省了输送水时所消耗的电能, 且此套设备在地下车库中设置, 避免了噪声对居民的影响。且运行1年来, 该套设备并未发生故障, 这就证明了此套供水系统的可行性。

近年来, 随着变频调速技术的日益成熟, 其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式, 在供水系统中得到了广泛的应用。且该系统自动化程度高, 可实现恒压变量、生活供水、消防供水双恒压等控制方式, 多种启停控制方式, 节能效果显著。故变频调速水泵与气压罐结合供水方式是目前高层建筑中比较经济合理的给水方式。

参考文献

[1]GB 50015-2003, 建筑给水排水设计规范[S].

[2]GB 50016-2006, 高层民用建筑设计防火规范[S].

[3]王增长.建筑给水排水工程[M].第5版.北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[4]王生太.高层建筑给水系统分区设计探讨[J].给水排水, 2012 (8) :82-83.

高层节能建筑给水 篇8

高区部分可以采用的分区给水方式有:高位水箱给水方式;变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95) 第7.4.7条规定:“采用高压给水系统时, 可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时, 应设高位消防水箱……。”我国目前消防给水系统中临时高压制居多, 一般高层建筑都设有高位消防水箱。在高位水箱有效容积增加不多的情况下, 生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中, 这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用, 使冷热水系统水压保持平衡, 方便洗浴。变频调速水泵不能满足消防贮水量, 存在小流量和零流量供水问题, 同时变频控制股价格较高, 在高层建筑中采用较少。气压罐给水方式的主要缺点是气压罐调节容积小, 同样存在不能满足消防贮水的问题, 一般作为消防给水系统中的经常性增压设备, 对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。由于以上诸多原因, 目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式, 尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。高位水箱给水方式可根据《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。减压水箱占用一定的建筑面积, 并且增加了防止生活用水二次污染的困难, 有噪音影响。减压阀造价虽然较高, 但占地面积大大减小, 不影响水质而且无噪声, 国内减压阀产品质量提高, 性能可靠, 故采用减压阀减压方式的日渐增多。高位水箱给水方式在实际应用中可以按以下情况考虑。

建筑高度50m左右的高层建筑, 高区部分可采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高, 可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网, 该立管上设电动阀门和减压阀, 平时电动阀门关闭, 在城市给水管网停止供水时打开电动阀门向低区供水。此方式供水安全可靠, 充分利用了城市管网的水压, 节省能源。这种方式普遍采用。

建筑高度50~80m左右的高层建筑, 高区部分可采用贮水池———水屋顶水箱———减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。并联给水方式各分区为独立的给水系统, 供水安全可靠, 水泵集中布置, 便了管理维护, 运行动力费用较低。但必须设水泵———水箱两套设备, 增加了水泵和水箱占用的建筑面积, 造价增大, 这在大城市尤为显著。减压阀给水方式系统简单, 设备费用少, 占地面积小, 管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差, 运行动力费用较高。目前我国各地供电情况逐步改善, 电费比较适中, 采用高位水箱分区减压给水方式具有较大优越性。这种情况应有两个分区。此种方式应用较多。如由重庆建筑大学设计的重庆医科大学附属第一医院外科大楼, 总建筑面积37756m2, 地下有两层, 地上有二十三层, 建筑高度89.1m。生活给水系统采用分区给水方式, 四层及四层以下由城市管网直接供水, 五层及五层以上由贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀减压给水, 高区部分有两个分区。

建筑高度批80~110m左右的高层建筑, 高区部分推荐采用高位水箱分区减压给水方式, 即贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式。也可以采用高位水箱并联给水方式。这种情况高区部分有三个分区。

建筑高度超过110m的高层建筑, 最高分区水泵扬程将会很大, 压水管线很长, 为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式 (不设中间水箱时采用中间接力水泵方式) 。推荐采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。

高位水箱串联给水方式的特点是各分区的水泵分散设置, 各从下一分区的水箱抽水, 下一分区的水箱除供本分区外同时是上一分区的水源, 适用于超高层建筑。其优点是避免了设扬程高的水泵和水压高的压水管, 压水管也不会很长。其缺点是由于设备分散, 管理维护不便;水泵设于楼层对防震、隔音要求高;上区供水受下区影响, 安全性较差。串联给水与减压给水结合, 由于设备 (水泵、水箱) 减少, 节省造价, 并有利于管理维护, 也减小了震动和噪声的影响, 因而在超高层建筑中采用较多。以上四种情况也有例外。如重庆扬子江假日饭店, 建筑高度79.65m, 地下一层, 地上二十三层, 地下一层至二层由水泵———屋顶水箱联合供水, 二十一至二十三层由气压给水设备增压供水。其低区最低配水点所受静水压达0.8MPa左右, 这是由于该分区给水系统材料和设备承压能力好并采取了相应防振隔音措施。

综上所述, 高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。当建筑高度50m左右时, 低区利用城市给水管网水压直接供水, 高区采用水泵———屋顶水箱联合供水;当建筑高度50~80m时, 高区采用高位水箱减压阀给水方式;当建筑高度80~110m时, 高区采用高位水箱分区减压给水方式:当建筑高度超过110m时, 高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。总之, 应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况, 确定经济合理的给水方式。

摘要：本文主要通过高层建筑生活给水系统各种给水方式的分析比较, 认为根据具体情况采用高位水箱减压给水方式或几种给水方式的结合在目前是比较经济合理的给水方式。

关键词：高层建筑,给水方式,减压给水

参考文献

[1]上海市建设委员会.建筑给水排水设计规范[S].北京:中国计划出版社, 1997.

[2]杨文玲.高层建筑给水排水工程[M].重庆:重庆大学出版社, 1996.

高层建筑消防给水设计浅析 篇9

1 高层建筑消防给水特征

高层建筑的高度很高, 而且层数多, 一旦高层建筑发生火灾, 其危险性特别大。由于火灾的隐患多, 在高层建筑中引发的火灾火势必然很猛, 蔓延得也特别快, 人员疏散也有一定的难度, 因此, 在高层建筑上一定要设备充足, 完善消防设施、设备, 迅速地扑灭火势, 这样带来的损失、伤亡才不会太大。在高层建筑消防给水系统的工程是十分巨大的, 不仅要安装消防措施的硬件设备, 还要根据具体的情况, 有选择地安装一些设备, 如铺设消防给水网管, 修建水池等。

2 高层建筑消防给水设计分析

高层建筑的消防给水系统按照不同的功用, 可以划分出许多不同的种类。如果按照其功用可分为:室外消火栓、室内消火栓给水、自动喷水灭火这三种系统。

2.1 室外消防

2.1.1 给水管网

在室外消防给水系统中, 为了保障消防给水的安全, 就必须确保高层建筑的给水管网的合理、科学铺设。一般在高层建筑中铺设在室外的消防管网最少不要少于两条, 而且最好是从两条不同的给水管道引入, 这样当其中的一条发生故障, 不能正常使用时, 也不会影响另一条的正常使用。进水管的直径的设置需要综合考虑生活中的消防用水总量和管道的流水总量。

管网在布置上应遵循以下几点:第一, 应布置成环状。第二, 进水管最好不要少于两条, 并且从不同的给水管道引入。第三, 环状的管网阀门分为若干不同的独立段, 而且每段的消火栓最好是五个或五个以下, 不要太多。第四, 高层建筑室外的给水管道的管径最好是超过100 mm。第五, 严格遵照《室外给水设计规范》来铺设管道, 确保管道设置的安全和规范。

2.1.2 消防水池

除了铺设给水管网外, 还应考虑消防水池的设置。一般是将室内的消防水池和室外的消防水池一起考虑的。如果市政的给水管道或者是天然水源没法满足消防所需的用水量, 而且进水管道只有一条, 给水管道呈现枝状, 这样的情况下就要考虑建设消防水池了。修建了消防水池才能够保证消防水的正常供应。

2.2 室内消火栓

2.2.1 设置室内消火栓所需的设施

在高层建筑的室内设置消火栓给水系统, 一般需要很多的设备, 比如:消火栓、水枪、管带、消防管道、消防卷盘、消防水箱、消防水池、水泵结合器、增压水泵及远距离启动消防水泵等。这些设备都是缺一不可的, 而且质量的好坏关系到使用的效果, 因此, 在这些硬件设备上是一点都不可马虎和掉以轻心。

2.2.2 室内消火栓的给水系统

一般的建筑所使用的最大的工作压力为0.6 MPa, 但是, 高层建筑的工作压是大于这个数的, 因此, 在高层建筑区需要使用单独的消火栓系统。消火栓系统按照不同的分类方式可分为不同的类别, 按照服务范围可分为:独立分散的、区域集中的这两种消火栓给水系统。而按照供水时的压力又可分为:高压和临时高压这两种消火栓给水系统。而高层建筑区, 常见的消火栓给水方式有:不分区给水系统和分区给水系统, 其中分区的给水系统又可分为:分区串联给水系统和分区并联给水系统。

2.3 稳压、增压措施

当高层建筑区发生火灾时, 前十分钟的水可由所安装的消防水箱提供, 但是没法保证每个地方的消防设备的水压都能够达到要求。而一旦水压低于要求值时, 就需要采取措施来进行补救。通常情况下, 都会采用气压给水设备、稳压泵等设施来进行局部增压, 迅速地提高水压, 从而正常地满足消防水的供应。第一, 采用稳压泵增压。根据所需要的水压实际大小来选择所需要的型号, 还可以采用离心泵等室内的消火栓给水系统的增压设备。第二, 管道增压泵。这种设备不同于稳压泵, 它使用于在消防用水时水压不足的情形下, 它能够确保水枪的水量、水压, 极大地提高了灭火的有效性和安全性。第三, 使用气压罐增压。这种设备一般用于消防水箱不能有效使用的情形下, 但由于气压罐体积大, 而且价格昂贵, 所以应用得不是很广泛, 一般用于提供消火栓需要的静水压力。第四, 变频调速恒压设备, 这种设备能够有效地节约水资源, 延长水箱寿命, 同样它和气压罐一样, 造价昂贵, 在稳压、增压的方法上使用得也是非常有限。

3 关于闭式自动灭火给水设计

闭式自动灭火系统是一种采用闭式的洒水喷头从而达到自动喷水灭火的系统。这种系统在实际的灭火中效果非常好, 而且这种系统造价十分低廉, 因此, “低成本, 高产出”的系统受到了普遍的欢迎, 应用得非常广泛。

3.1 闭式自动灭火系统类别

通常使用的闭式自动喷水灭火系统有四种:湿式系统、干式系统、干湿式系统和预作用系统。第一, 湿式系统是目前世界上应用范围最广的一种灭火系统。湿式系统构造简单, 仅有必要的湿式报警阀和报警装置, 同时这种系统投资低廉, 而且管理费用也微乎其微, 在灭火上效率很高, 受到了广泛的青睐。第二, 干式系统不同与湿式系统, 它使用的是干式的报警阀组, 一般情况下管网里是没有水的, 有的只是压气体。这种压气体与给水的压力保持着一种平衡, 一旦这种压力失衡, 报警阀立刻启动。第三, 预作用系统与干式系统类似, 平时管网不充水, 当发生火灾时, 系统自动地控制、操作阀门排气、充水, 此干式变成湿式系统。

3.2 闭式自动灭火系统的给水方式

在闭式自动喷水灭火系统的布置上, 要尽量做到同一区域、同一平面上最好不要存在两个以上的多系统, 这样就造成了相互间的干扰, 并且自动喷水灭火系统中存在于管网内的工作压应小于或等于1.2 MPa。

闭式自动灭火系统的给水方式:第一种是备有重力水箱和水泵的给水方式, 这种方式通常用于高度低于100 m的高层建筑。第二种是没有水箱的给水方式, 这种方式的设备相对较集中, 便于维护修理。但是火灾初期的消防水却不太稳定, 一定程度上得不到保障, 并且气压水罐所占用的容积也很大。第三种就是采用分区串联的一种给水方式, 这种通常用于100 m以上的超高层建筑。第四种是并联分区给水, 这种给水方式同样也是用于100 m以上的超高层建筑。

4 结语

消防给水系统是复杂的, 不同的建筑区域, 根据不同的现实情况可以使用不同的消防给水系统。同样的消防系统的设备也是很多的, 但由于经济条件的限制, 使用的程度也各不相同。高层建筑消防情况相对而言更难, 工程量更大, 而消防给水系统的设置也是更为的复杂, 如本文所述, 室外的给水系统;室内的消火栓给水系统;还有闭式自动灭火系统等, 须结合实际生产、生活功用, 消防形势和新理念, 在新技术的情况下, 获得设计水准的升华。

参考文献

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[5]黄明明, 张蕴华.给水排水标准规范实施手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

浅析高层建筑给水工程优化设计 篇10

1 建筑给水存在的问题

1.1 建材问题

管道的材质决定了上水的质量, 尤其是上水部分的管道材料, 一定要慎重选择, 传统的上水管道材料已经被逐渐替代, 目前更多使用新型上水管道材料, 而现阶段使用最多的管道材料是合成塑料和钢塑管等。国内对于管道材料的选择没有明文条例, 建筑单位会根据建筑物本身特点选择上水管道材料, 当然还要秉承着低造价的选择, 降低整体投资成本;另一个方面就是尽可能保障管道的质量, 一般管道都需要预埋敷设, 需要承受压力, 很可能会收到外界条件的腐蚀, 所以质量需要严格把关。在施工期间, 要杜绝偷工减料的现象, 加强施工监督。管道阀门也需要考虑材料的问题, 要使用优质的阀门。

1.2 噪音问题

建筑物中都会设有给水管道, 在给水道的送水过程中, 会产生较大的送水噪音, 比如卫生间的热水器或洗涤池, 在进行供水时, 会产生一定噪音, 其他相关供水系统造成噪音现象还有很多, 因此迫切需要解决。

(1) 震动噪音, 震动噪音顾名思义是通过震动产生的, 进行供水时, 水会与管道之间发生撞击, 产生震动, 其可以传播范围甚至达到五六层楼, 严重影响了居民的正常生活。另外, 目前的建筑物一般都是超高层建筑, 给水系统需要设置加压装备, 才能将水运输到较高的楼层, 但是加压装置也会产生较大噪音, 其对于居民的生活质量也会产生较大影响。

(2) 水流噪音问题, 在用水过程中, 我们可以听见水流动产生的噪音, 很多人都认为这是水流和管道发生撞击所导致, 真正造成水流噪音产生的原因是管道的截面差异。各种水流在供给用水期间产生噪音, 有的噪音会很大, 很难被隔绝起来。

(3) 设计不足问题, 住宅中卫生间的设置需要根据住宅面积确定, 大的建筑住宅需要设置多个卫生间, 相应的管道装置也会增加, 管道之间的敷设距离也会增大。管道之间距离增长直接会导致管道内的压强增大。在偏远地域, 水资源少, 在给水系统设计期间, 缺乏考虑管道敷设的材料节约问题, 造成严重的资源浪费。

2 建筑给水设计优化方案

经过对比高层建筑给水系统现状, 发现了给水系统存在着结构问题。根据了解到的状况分析给水系统中管道承受压力, 管道如何合理敷设及整个高层建筑的给水方式, 通过考量, 优化给水系统设计, 使给水系统提高安全系数, 通过优化给水系统, 达到节能环保的理念。

2.1 完善管道设计方案

建筑物的使用功能决定着给水管道的敷设方案, 具体建筑物要具体分析, 不能所有建筑物都选用一种设计方案, 管道的材料也需要考虑在内, 为建筑物提供最好的供水效果是我们的目标。建筑物内的给水管道需要尽可能降低使用噪音, 设计人员需要利用科学技术手段解决问题。管道给水一定要杜绝堵塞现象, 如何进行管道布局是一个技术问题。

2.2 管道施工安全的有效管理

给水管道的施工也有自己的施工规范, 施工方在做给水工程时需要严格遵守施工规范, 保障给水系统的安全性能。如果国家有相应施工规定, 应该以国家规定条文为主, 做好施工的安全保障。不同的施工公司都有自己的施工规范, 后期也会根据施工中遇到的问题逐步完善企业规范, 把给水管道安全性能做到最好是发展目标, 企业员工需要有凝聚力, 上下团结合作, 共同提升内部施工质量。底层的给水施工人员是直接进行作业的人员, 对他们的技术水平和文化素养都需要有一个评价体系, 从根本上提升施工团队的能力, 把企业管理体制逐步完善。施工方在拿到给水设计图纸时, 需要对整体有一个了解, 不清楚的地方要及时和设计单位沟通, 减少错误的产生, 避免损失。在遇到设计漏洞时也要及时指出, 一切施工都是为了完成高质量的住宅给水工程。另外就是材料的购买, 要在一定的预算范围内, 尽可能满足使用功能和质量达标。

2.3 降低管道噪音污染的建筑影响

在降低管道噪音的过程中, 不能违背给水施工规范, 一切设计都要满足供水的使用要求, 做到上述两点后再尽可能消灭管道噪音的产生。通过不断的实验研究, 最终我们发现, 给水管道中竖管产生的噪音较小, 是一个减少噪音的突破口。所以, 在进行给水工程设计时, 可以在满足使用功能的基础上尽量采用竖管设计, 这样就能够保障给水工程噪音的减少。

2.4 建筑管网节能减排的设计理念

现阶段, 世界各个地区都在倡导节能环保理念, 当然国内也不例外, 建筑工程也需要顺应大环境当中的理念, 在给水工程中也要体现节能环保的概念。比如对于雨水的收集和处理, 可以设计相应装置来专门处理收集到的雨水, 净化后的雨水可以当成一部分工业用水, 这样就大大节约了水资源。当然这一构想还需要大量的实验研究, 最终就是要把给水工程和节能环保理念结合在一起, 提供更好的供水效果。

3 结语

通过一系列的给水系统分析, 我们发现了其中的弊端, 不论是噪音污染, 还是管道材料选择, 都需要根据具体建筑工程进行考量, 逐步优化给水系统设计, 不断减少管道给水噪音, 完善给水施工管理规范, 提升给水系统的安全系数, 为居民提供优质的供水效果。

摘要：住宅施工离不开施工规范, 给水系统在一定程度上决定着建筑物的品质。基于此, 运用科学技术手段, 优化给水系统设计, 为城市建设步伐的加快提供坚实的后备力量就显得极为重要。

关键词：高层建筑,给水系统,优化设计

参考文献

[1]郑启萍.高层建筑给水方案的选择与优化[D].合肥:合肥工业大学, 2014.

[2]邵浩祥.超高层建筑铝模板施工优化设计及工程应用[D].安徽省淮南市:安徽理工大学, 2014.

[3]刘彩霞.超高层建筑生活给水系统优化与节能技术[D].成都:西华大学, 2014.

[4]封延磊.中科电商谷A地块建设项目高层建筑的消防系统设计与优化设计[D].河北省邯郸市:河北工程大学, 2014.

高层节能建筑给水 篇11

关键词：高层建筑 给水系统

1 高层建筑给水方式的选择

选择给水方式是高层建筑给水系统设计的关键，它直接关系到给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，即低区部分直接由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。

高区部分可以采用的分区给水方式有：高位水箱给水方式；变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式。

高位水箱给水方式可根据《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，故采用减压阀减压方式的日渐增多。

2 给水减压阀的应用

随着我国建筑给排水科技的发展，近十余年来各种类型进口和国内自行研制的给水减压阀已在高层建筑、乃至超高层建筑给水系统中得到广泛应用。实践表明：应用减压阀的给水减压保障系统与传统的中间水箱减压系统相比，有占用空间小、技术特性稳定、压力比调节灵活、使用寿命长、维护管理便捷等优点。但如何保障高层建筑减压阀给水系统的正常工作，使高层建筑用户获得良好的供用水环境，并确保楼宇内消防灭火设施（捎火栓、喷洒)遇警显效的作用，离不开对减压阀给水系统科学有序的维护管理。下面笔者结合自己的实际工作经验，对高层建筑给水系统中减压阀的使用及维护管理谈一些体会。

2.1 一用一备的减压阀组应定期轮换工作。大部分高层建筑生活给水减压阀减压保障系统，是以给水竖向分区设置的，一般设在每一给水分区总管上。考虑到众多用户的用水可靠安全性，设计时减压阀应两套并列安装(1用1备)。减压通路两侧都辅以闸阀或蝶阀，可启闭任一减压通道，为使并列的两套减压阀通道能正常工作，常规一个月轮流交换一次，搁置时间过长减压通道死水结垢，减压元件阀芯会卡住失效。

2.2 应及时排除管道中的积气。当空气进人减压管网或管网内随压力变化时气体从水中析出，这时会影响燃气热水器、电热水器等的稳定工作，严重的还会被毁坏；同时还会产生一些水表无法正确计量，出现用户不用水，水表也会不断地转动的现象。为杜绝这类事故，应检查屋顶水箱生活给水总管的蓄水高程是否满足，如不满足水箱出水口处会产生水旋，吸人空气。排除这一故障可调整水箱内液位控制器的最低水位高程，经验表明一般最低水位距出水口应不小于0.3m。也可反复开启设置在分区、减压系统两侧的压力表放气旋塞，把已进入管网内的空气徐徐排出。如采取上述措施后，在分区总管末梢以下的一些用水器还出现上述现象，可以在这些部位增设自动排气装置。

2.3 注意减压阀的减压保障系统。无论选用比例式还是可调式减压阀，其减压比P1：P2不宜选择过大，一般应控制在5：1之内。超过这个范围易产生气蚀现象，损坏阀件，产生啸叫噪音。有些活塞式减压阀，制造厂在其阀体上加工一个直径1.5mm左右的小孔，其功能是让阀芯运动时起到透吸气作用，维护管理时应注意千万不要将小孔塞住，否则影响减压阀的正常运行。

2.4 注意检查比例式减压阀的安装位置。高层内减压阀设计安装的位置不妥，会出现减压阀阀后压力忽高忽低，管网压力严重偏离允许范围，伴随毁坏淋浴器，水管爆裂和损坏用户水表等事故发生；有时也会水流不畅，分区内出现无规律的断水现象，影响用户用水。出现类似事故，检查整个减压阀减压分区给水系统，无疑点可找；拆卸减压阀过滤器等元件并无异常。这时可从检查比例减压阀设计安装位置是否合理着手，认真检查管网系统是否存在等位倒虹管现象，即分区的输出管路标高相近。此类情况在主、副楼同一屋顶水箱，下给水供水系统中很容易出现。发现这些问题，可以考虑把比例减压阀安装位置提高一个层面(不能提得大高，必须顾全分区内用水设备的承压规范要求)；也可在主、副楼内，分设两组独立的比例减压阀给水系统。

2.5 注意系统排污。高层建筑消防给水系统的消火栓管网，喷洒头管网是由屋顶水箱—消防总管—股管(消火栓、喷洒头—底环总管—消防水泵—进水泵接口)等组成封闭式环网。平时管网内水体处在静止状态(除管理部门检测放水外)，屋顶水箱底部沉积的污垢杂质顺引进入消防管，并沉积在环管U型部位，管网不畅使众多大楼在消防系统检测试验时非得断续启动，有时排完管内污泥浊水要花几十分钟。即使消防水泵能勉强启动，但设置在管网上的多类减压元件也因长期处在死水环境中，也无法正常发挥作用。因此，要定期开启消防股管底部连通管的放水阀进行排污，彻底排除下半环的沉积污物；对于设置在喷洒系统的分区检滞排水阀，同样要轮换分段放水。其周期一般3个月为宜，只有对高层建筑消防管网的科学管理，才能使消防功能的发挥得到切实的保证。

3 给水泵房的设置

3.1 单个泵房的设置。高层住宅的生活泵出水压力很大，水泵房的设置有三种情况：一是水泵房单独设在地面上，考虑到管线的维护及安全，出泵管一般设在管沟内；二是水泵房设在地面下，与住宅地下室连通，但不正对着住宅；三是水泵房设在住宅建筑内，但生活泵选用放在水池中的不锈钢潜水给水泵，或是选用不锈钢无声管道泵。上述三种方法都有效地避免了噪音对住宅的影响，但各自都存在一些不足：第一种方法，郎水泵房单独设在地面上。这对廷筑总体的布局有较大影响。首先，总图上红线范围内要专门选一块地方设水泵房。其次，要有足够的管位设置管沟。再次，也是比较重要的一点是增加了投资。第二种方法，即泵房设在地面下，与住宅地下室连通，但不正对着住宅。这种方法相对于第一种方法来说，由于地下室是连通的，所以出泵管在地下室就可以走掉，而不必设管沟，但地下泵房的投资要大于地上泵房。另外，由于水泵房在地下室区域凸出一块，给总图的管线综合带来一定的麻烦。第三种方法，即生活泵选用放在水池中的不锈钢潜水给水泵，或是选用不锈钢无声管道泵。这种方法从根本上改善了噪音源。若是采用放在水池中的不锈钢潜水给水泵，还节省了泵房面积，这是最为经济的一种泵房设置方法。

高层建筑给水管道施工技术 篇12

1.1 建筑给水施工中的安全管理问题

(1) 在施工时, 开发单位很少或者没有去过建筑现场进行观摩指导, 导致很多施工不合格。 (2) 监督机构等部门没有认真贯彻落实监督管理责任, 在施工前以及施工时没有检查安全设备是否达标, 工作没有落实到位。 (3) 个别施工单位在开挖管沟进行管道施工时, 没有事先报告给总承包商, 导致承包机构不能按照施工的整体性进行策划, 制定出一个合理的开挖方案, 导致重复开挖使施工工期长, 影响道路正常通车。 (4) 在装置凉水塔的施工中, 没有把防火建筑当作重点, 施工工序不合理, 在使用用电机械时没有检查其安全性能以及电线绝缘性能。 (5) 在铺埋临时使用的用水管时承包商没有进行统一的整体的计划, 在冰冻线以上就埋置了管线, 致使临时给水管路冬季被冻裂, 出现跑冒滴漏, 影响工期, 增加施工成本。

1.2 建筑给水施工中的质量问题

第一, 施工过程中工艺粗糙造成的现象, 如给水管连接处渗水, 设备安装尺寸不精确等;建材质量不过关造成的现象, 如材料进场不按规定验收, 造成使用时给水管开裂, 水嘴、阀门关闭不严;设计考虑不周造成的现象, 如阀门数量不足、泵房内未考虑排水等;在建筑设计时, 对管道及设备的设计安装缺乏精确的计算, 致使在实际安装操作时接口不准, 设备位置不准, 坡度、标高、位置发生偏差, 对管道施工中应注意的事项缺乏必要的说明, 造成施工质量不合标准等, 有些单位为降低工程造价, 忽视工程质量, 片面压低造价, 导致施工单位购买劣质产品。

第二, 施工步骤不符合要求, 给水管道的施工同其他的建筑施工要求一样, 在施工中必须按照施工规范和有关要求施工, 避免在施工时随意安装, 例如在给水管道施工时, 假如安装的前后步骤不对, 给水管道将无法和其他的配件进行紧密连接。

第三, 施工水平达不到要求, 在建筑项目中存在质量不达标的, 很多是因为施工水平达不到规定的标准造成的。有些建筑工人, 连最基础的施工技术都不会, 就工作在施工的前线;有部分工程技术员, 没有现场施工的经验, 甚至连图纸都看不太明白, 就带领工人进行施工;有的监督管理人员没有经过专门的培训, 不具备上岗的能力, 直接导致施工质量不过关。综上所述, 要想提高给水管道工程的施工质量, 必须要抓好关键步骤, 聘请专业技术人员, 按照国家规定的相关标准选择安装材料。要抓好这几个环节的建设必须建立健全管理系统, 同时经过严格的监管制度, 贯彻到施工中。

2 建筑给水施工过程中的安全和质量管理的对策

2.1 管道安装材料的质量和尺寸标准要统一

(1) 安装要符合给水、排水过程施工的标准, 用材质量标准要统一, 实施要到位, 如在排污、雨水管道立管上应设置排水检查, 其中心距楼地面为1m。 (2) 管道试验压力及介质按设计图纸及施工规范要求进行, 不要在施工过程中妄加改动。 (3) 排水管、雨水管应作灌水试验, 确保实施顺畅。 (4) 管道支吊架安装要根据《管道支吊架安装标准图册》和设计要求及施工的具体情况来进行施工。

2.2 给水、湿式喷淋消防工程监控管理

(1) 对于建筑机构计划使用的建筑技术方法以及方案要进行严格的查核, 帮助建筑单位提高建筑品质。 (2) 开始施工前, 必须组织专业的人员对图纸进行审核, 看看给水体系的建筑是否和土建、电器建筑等相冲突。 (3) 对于所进材料的品质检查报告, 必须要有材料的型号、种类的介绍, 还必须要有生产日期以及质量检查合格证明。 (4) 参加建筑品质事故的办理, 组办建筑机构全部都转交给建设机构。

2.3 室内给水管道安装施工质量管理

(1) 设计的消防、给水体系的水压以及隐蔽管道一定要按照标准要求进行, 同时要建立验收程序, 只有达到要求的才能够收纳, 避免存在隐患。 (2) 在松土上建筑管道或者管道墩的时候一定要对松土进行处置, 因为松土的土质不稳定, 在装置设备的时候容易断开或者造成破坏。 (3) 给水体系在建筑完成后投入使用前, 一定要先吹洗, 使通道没有杂质顺利通行, 确保管道的正常运行。

2.4 管道附件及卫生器具给水配件的安装施工质量管理

(1) 管道附件安装要注重质量选材, 自动喷洒和水幕消防装置的喷头位置、间距和方向必须符合设计要求和施工规范。 (2) 自动喷洒和水幕消防装置头安装应在管道系统完成试压和冲洗后进行, 以防止堵塞和不能正常投入使用, 同时应注意与土建吊顶和装饰施工的配合。

3 建筑给水施工中安全质量管理的实施

3.1 实行跟踪监理, 加强过程控制

(1) 给水体系的建筑质量是从每一个细节步骤中按照规章制度建造而来的, 并不是为迎合检查和评审而得来的。所以, 在建筑过程中对每一个步骤监督管理人员都必须严格掌控。尤其是购进的原材料, 监督管理人员要对原材料按照要求进行抽查检验, 符合建筑品质标准的材料能够投入使用, 对于不符合标准的材料要清退施工现场。 (2) 在施工现场, 监督管理人员要催促承包单位在进行建筑前要先进行技术交底, 对全部建筑人员讲述清楚项目的建筑质量标准, 依靠全部建筑人员在施工时就把项目质量放在首位, 提升项目质量;注意观察承包单位在进行施工之前的准备活动中, 对于会对施工质量造成影响的元素是不是做了详细的分析, 还有建筑技术以及程序是不是都达标。

3.2 严把分部分项工程质量评定关, 分

项工程质量是形成工程项目质量的基础, 是确保工程项目质量的前提。为确保质量监理工程师要督促和帮助项目经理积极在工人中开展质量控制小组活动, 按照《建筑安装工程质量检验评定统一标准》中规定:各分项、分部工程质量的评定, 分先评定后核定两个程序, 其质量检验评定的程序及组织核查检验过程, 监理工程师都要参加, 且工程项目质量检验、评定及核定程序由监理工程师签证认可, 可以对质量评定和核定有效地起到监控作用。

给水体系的建筑中原材料的选用、施工程序以及人员技术等都达到标准, 保证建筑质量和建筑安全。目前, 国内的给水体系存在很多问题, 影响着正常的给水, 导致水资源配置、利用不合理。因为水资源缺乏的问题越来越受到广大群众的重视, 因此在建筑给水体系时, 要增加对建筑施工的质量管制, 使用最新的科学技术, 保证项目质量, 在建筑中把安全放在第一位, 节约能源减少损耗, 提升经济利益, 确保安全和质量都达标, 这样不仅能够减少浪费水资源的情况, 适合国家现代经济的发展要求, 有效的优化配置水能源, 保证用水的安全问题, 还能提高我国生态环境的治理水准, 保证国民经济持续发展。

摘要：随着社会的日益进步, 科技发展带动着生产技术的不断创新和提升, 给水体系也越来越朝着高参数、大体系的方向快速发展, 所以, 对于建筑和管理给水体系的标准也相应的升高。为了保证生活用水能够正常安全稳定的工作, 建筑给水体系的技术是相当重要的。

关键词：高层建筑,给水管道,施工技术

参考文献