多層與高層建筑給水系統(tǒng)分析
2014/3/6 8:39:35??????點(diǎn)擊：
多層與高層建筑給水系統(tǒng)分析
一,、前言
在消防給排水設(shè)計(jì)中,，高層建筑一般指十層及十層以上的居住建筑（包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）或建筑高度超過24m的公共建筑。多層建筑是相對(duì)高層建筑而言,，但是實(shí)際上一般的建筑給水設(shè)計(jì)中多層建筑由于種種原因的限制,，譬如電梯設(shè)置，大多數(shù)為6層以下,，故本文討論的多層指6層以下或低于20米的建筑,。隨著市政給水管網(wǎng)的完善和新型設(shè)備材料的不斷出現(xiàn)，給水系統(tǒng)的布置方式也快速發(fā)展,，并衍生出多種不同類型,，可供設(shè)計(jì)師選擇用。但是,，由于多層與高層的不同特性,，尤其是消防方面，給水系統(tǒng)的正確選用也是十分重要的,，否則輕則水壓水量不穩(wěn),，重則事故頻頻，不能正常運(yùn)行,。以下就分別介紹一下多層建筑和高層建筑的常見的給水系統(tǒng)方式,。
二、多層給水系統(tǒng)
目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市的市政管網(wǎng)壓力可以維持在2公斤以上,，個(gè)別小城鎮(zhèn)的出水壓力甚至可以達(dá)到4公斤,。因此，對(duì)于一般的多層建筑市政管網(wǎng)的壓力已經(jīng)足夠了,，但是由于市政管網(wǎng)的供水水量,、水壓波動(dòng)較大，尤其在小城鎮(zhèn),。為了克服這些缺點(diǎn),，多層給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要有以下幾種類型。
1）直接供水型 就是直接利用市政管網(wǎng)的壓力,，直接供水,，一般適用于市政管網(wǎng)壓力稍高的地區(qū)或水廠附近壓力較高的范圍內(nèi)。缺點(diǎn)就是水量,、水壓不能保證,。但是，對(duì)于規(guī)模較小的管網(wǎng)這種供水方案的經(jīng)濟(jì)性能很好,，不需要任何其他設(shè)備或措施,。
2）水箱供水型 將市政管網(wǎng)的水引至屋頂水箱，然后靠水箱與用水器具的高差,，重力供水,，克服了水壓水量的不穩(wěn)定性。但是,，由于水箱可能存在的二次污染,，而且，水箱體積較大,，因此這種方式不提倡,。
3）水箱,、管網(wǎng)聯(lián)合型 平時(shí)水量水壓足夠時(shí),，直接由市政網(wǎng)供水，超壓時(shí),，多余水進(jìn)入屋頂水箱,，當(dāng)壓力或水量不足時(shí)，水箱靠重力自動(dòng)向用戶供水,。物理結(jié)構(gòu)上就是正常的直接供水的主干管伸頂接入水箱,，并由水箱設(shè)一出水管。該方案減小了水箱的體積,，并使水不需要都進(jìn)入水箱停留這一步驟,，衛(wèi)生可靠性增加。但是問題就是如果長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)壓供水（現(xiàn)在的市政管網(wǎng)可以辦到的），水箱中的水的停留時(shí)間反而大大增加,，更容易受污染,。而且，所有使用水箱的系統(tǒng)中水箱都必須放在建筑的最高處,，在某些場(chǎng)合會(huì)影響建筑的美觀,，甚至建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
4）氣壓罐供水 由于水箱的不安全因素,，所以用密封可靠的氣壓罐代替,，而且，氣壓罐不需要高位擺放,，不影響建筑美觀與結(jié)構(gòu)承重,，近幾年很受歡迎。但是氣壓罐系統(tǒng)需要水泵和自動(dòng)控制系統(tǒng)得配合,，使得成本有所增加,。不過，近年其市場(chǎng)價(jià)格已經(jīng)讓很多用戶能夠選擇,。氣壓罐系統(tǒng)的原理就是利用水泵將水加壓送進(jìn)建筑內(nèi)部管網(wǎng),，當(dāng)壓力過大時(shí)，水進(jìn)入氣壓罐,，達(dá)到一定壓力時(shí),，水泵停車或減速；當(dāng)壓力小于規(guī)定值時(shí),，氣壓罐向外輸水并同時(shí)啟動(dòng)水泵或加速（變頻水泵）,。
5）二次加壓型 對(duì)于，小規(guī)模的用戶,，如單幢建筑,，氣壓罐系統(tǒng)可以應(yīng)付。但是,，目前住宅向小區(qū)化的方向發(fā)展,，主要表現(xiàn)為多層建筑的集群布置，集中穩(wěn)壓,。以氣壓罐的容積能力不能滿足要求,，所以出現(xiàn)了水泵集中加壓為主，氣壓罐穩(wěn)壓（消除系統(tǒng)水錘）為輔的方式,。只是經(jīng)濟(jì)成本上升,，也需要專人維護(hù)。
另外,，管網(wǎng)系統(tǒng)由于層數(shù)不多,，屬于低壓管道,，均分層直接接入用戶即可，較為簡(jiǎn)單,。
管道材料以低壓鋼管和低壓PPR塑料管為主,。
三、高層建筑給水系統(tǒng)
如前所訴,，十層的民用建筑至少在30米,，即使以24米的公用建筑計(jì)算，市政管網(wǎng)的壓力肯定需要二次加壓才能滿足要求,，不存在直接供水的可能,。但是，根據(jù)建筑的高度,、管道的承壓能力,、用水器具的壓力要求，又可以分為以下幾種方式,。
1） 分區(qū)減壓系統(tǒng) 這種系統(tǒng)目前可以說是最受歡迎的,，因?yàn)闇p壓閥的價(jià)格已經(jīng)降到3000元/件左右，相比而言,，管材和安裝工程量以及系統(tǒng)得維護(hù)難度等均大幅度下降,，其經(jīng)濟(jì)效率大大提高。系統(tǒng)的組成方式為：,、生活水池,、水泵、主管道,、直接入戶管,、減壓閥、閥后入戶管等,。目前的高層或小高層采用這種方式的很多,。系統(tǒng)原理：一般由建筑地下室的泵房進(jìn)行一次性集中加壓，高壓水沿主干管送至建筑上部用戶,，并滿足要求,；但是對(duì)于建筑下部的用戶水壓過高，則需要進(jìn)行集中減壓（減壓閥組）,，再送至用戶,。缺點(diǎn)就是減壓區(qū)的水頭損失大,，水泵功耗較大,。
2） 水泵并聯(lián)加壓系統(tǒng) 該系統(tǒng)同樣對(duì)建筑的供水系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)，但是不同的是,，每個(gè)分區(qū)各設(shè)置一臺(tái)水泵供水（一臺(tái)備用）,。其缺點(diǎn)很多,，如設(shè)備費(fèi)用劇增，占地面積大,，主干管多,，系統(tǒng)復(fù)雜。但是優(yōu)點(diǎn)也十分獨(dú)特：供水可靠性高,，水泵功耗利用率高,，不會(huì)發(fā)生能量浪費(fèi)。
3） 水泵串聯(lián)加壓系統(tǒng) 目前隨著高層建筑技術(shù)的快速發(fā)展,，超過100米的建筑已經(jīng)不足為奇,，甚至高到三四百米。這樣就出現(xiàn)了幾個(gè)問題：一水泵壓力不夠,，或即使壓力滿足,，流量相差很大；二即使流量壓力都滿足,，管道不能承受如此高的壓力,，發(fā)生爆管。所以必須采用這種接力棒式的方式,。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：各分區(qū)分別設(shè)置水泵或調(diào)速泵與吸水箱或吸水池,，然后按由下到上的順序啟動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：供水可靠,，能耗少,。缺點(diǎn)是：設(shè)備分散，水泵等設(shè)備多,，需要專用設(shè)備層等,。
四、分析
在比較以上的幾種方式,，我們可以看到多層建筑與高層建筑的供水是不同的兩種系統(tǒng),，雖然目的是一樣的。在多層給水中,，市政管網(wǎng)的壓力已經(jīng)滿足要求,，追求的是穩(wěn)定性，而高層不同,，高層給水則是為了能夠?qū)⑺偷接脩粲盟?，其次才是穩(wěn)定性。所以設(shè)備材料的選擇也有很大差別,。多層一般采用低揚(yáng)程的小型泵,，管材為低壓力管材。高層則相反,。
分開來講,，多層系統(tǒng)的幾種方式中：直接供水仍然廣泛用于規(guī)模較小的鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)管網(wǎng)系統(tǒng),，經(jīng)濟(jì)上也節(jié)省。二次加壓系統(tǒng)則在新建的小區(qū)住宅中廣泛應(yīng)用,。高層建筑給水系統(tǒng)中分區(qū)減壓的方式應(yīng)用較多,，而對(duì)于150米以上的超高層建筑,，水泵串聯(lián)的給水系統(tǒng)則相對(duì)適宜,。
五,、小結(jié)
目前，建筑業(yè)正處于一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期,，所以高層與多層的建筑數(shù)量也大幅度增加。高層主要以商用寫字樓為主,，多層主要以小區(qū)集群的形式發(fā)展。并且出現(xiàn)了直飲水系統(tǒng),，對(duì)給水系統(tǒng)的發(fā)展提出了新的要求，尤其是管網(wǎng)系統(tǒng),。個(gè)人認(rèn)為多層在一般情況下盡可能選擇二次加壓系統(tǒng)，高層宜采用分區(qū)減壓供水系統(tǒng),，超高層宜采用水泵串聯(lián)供水——能源的節(jié)約是十分可觀的。
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