高层建筑给水排水系统特点的论述

高层建筑给水排水系统特点的论述

作者：周艳梅

单位：广州大学市政技术学院03 给排水专业学号：29

摘要

经过对建筑给水排水及消防工程课程的学习，从建筑的给水系统、排水系统、

雨水系统和消防系统的叙述总结得出高层建筑与多层建筑的异同点。

关键词：建筑给排水，给水系统，排水系统，雨水系统，消防系统

0前言

0.1高层建筑的划分

1）10 层与10 层以上的住宅（包括底层设有商业网点的住宅）

2）建筑高度超过24m的的公共建筑、工业建筑。

3）100m以上的建筑高度的为超高层。

0.2高层建筑给排水特点

与一般多层建筑给排水工程相比，在基本理论、计算方法等方面是基本相同的。

从构造上看，层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂、所受外界条

件限制等，使其给排水工程具有以下特点；必须有可靠的水源，合理的管网；必须进行合理的书竖向分区；应力于消防自救；必须有可靠的排水系统；必须严格采取防震、防噪音、防水锤、防沉降等；工作量大，施工难度大。

0.3高层建筑给排水工程存在的问题

节水、节能设备及附件的开发与利用；新型减压、温压设备的研制与应用；供

水技术与方式的进一步研究与利用；自控技术的进一步完善与国产化；排水系统同水能力与稳压；新型管道与材料的开发与利用；热效高、体积小的加热设备的开发与应用。

1、建筑给水系统的特点与设计

1.1建筑给水系统的分类与组成

1.1.1 建筑给水系统的分类：生活给水系统、生产给水系统、水消防系统生活、

建筑中水系统和直饮水系统。

1.1.2 建筑给水系统的组成：引入管、水表节点、管道系统、给水附件、升压设备、贮水和水量调节构筑物、消防和其他设备。

1.2建筑给水方式

1.2.1 给水方式分类：

给水方式是指建筑内部给水系统的给水方案：直接给水方式；单设水箱给水方

式；水泵水箱联合给水方式；气压给水方式；变频调速给水方式；分区给水方式。其中分区给水方式：在多层建筑中，当室外给水管网的压力只能满足建筑物下

面几层供水要求时，为了充分利用室外管网水压，可将建筑物供水系统划分为上、下两区。下区由外网直接供水，上区由升压、贮水设备供水。可将两区的 1 根或几根立管相互连通，在来连接处装设阀门，以备下区进水管发生故障或外网水力不足时，打开阀门由高区水箱向低区供水。

1.2.2 高层建筑给水的弊端与预防

对于建筑高度较大的高层建筑，由升压、贮水设备供水的区域如果采用同一个

给水系统，建筑低层管道系统的静水压力会很大，因而就会产生以下弊端：

1）必须采用高压管材、零件及配水器材，使设备材料费用增加；

2）容易产生水锤及水锤噪声，配水龙头、阀门等附件易被磨损，使用寿命缩短；3）低层水龙头的流出水头过大，不仅使水流形成射流喷溅，影响使用‘而且管

道内流速增加，导致产生流水噪声、振动噪声。

1.2.3 竖向分区要求：

1）卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。

2）各分区最低卫生器具配水点的静压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不大于

0.55MPa；

3）水压大于0.35MPa 的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施；

4）各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。

建筑高度不超过100m 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100m的建筑，宜采用垂直串联供水方式。

高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：

我国《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-98)规定：高层建筑给水系统应竖向分区，各分区的最低卫生器具配水点处的静水压力，旅馆、住宅、医院等宜为300～350KP。办公楼宜为350～450KP。

1.3给水所需水量及水压

1.3.1 给水系统所需水量

1.3.2 给水系统所需水压

给水系统所需水压可按式（1-1）计算

H=H1+ H2+ H3+ H4 （1—1）

H——引入管接管处应该保证的最低水压，kPa

H1——由最不利配水点与因如管起点的高程差产生的静水压，kPa

H2——设计流量通过水表时产生的水头损失，kPa

H3——设计流量下引入管起点至最不利配水点的总水头损失，kPa

H4——最不利配水点附件所最低工作压力，kPa

1.4给水设计流量与管道水力计算

1.4.1 设计流量

设计流量可能是最大用水小时的平均秒流量或是卫生器具按配水最不利情况组

合出流的最大短时流量，又称设计秒流量。

最大用水小时平均秒流量：

Qh=(mq·Kh)/（3600·T ）（1—2）

Qh—最大小时平均秒流量，L/S；

m—用水单位数，人数或床位数等；

q—生活用水定额，L/（人·d），L/（床·d），L/（人·班）等

Kh—小时变化系数

T—用水时数，h。

1.4.2 设计秒流量

对于建筑内给水管道设计秒流量的确定方法，归纳起来有三类：一是经验法；

二是平方根法；三是概率法。

我国生活给水管网设计秒流量的计算方法，根据用水特点和计算方法分为以下三种（1）住宅建筑：（2）用水分散型公共建筑；（3）用水集中型公共建筑。

1.5管材、附件与水表

1.5.1 管材

常用给水管材：镀锌钢管、不锈钢管、钢管、硬聚氯乙烯管（UPVC）、聚乙烯

管（PE）、交联聚聚乙烯管（PEX）、聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）、丙烯腈—

丁二烯—苯乙烯管（ABS）、铝塑复合管（PE-AL-PE 或PEX-AL-PEX）、钢塑复合管选用给水管材：首先应了解各类管材的特性指标，如耐温耐压能力、线形膨胀

系数、抗冲击能力、热传导系数及保温性能、管径范围、卫生性能等，然后根据建筑装饰标准、输送水的温度及水质要求，使用场合、敷设方式等进行技术经济比较后确定，需要遵循的原则是：安全可靠、卫生环保、经济合理、水力条件好、便于施工维护。

埋地给水管道采用的管材，应具有耐腐蚀和能承受相应地面荷载能力。可采用

塑料给水管、有衬里的铸铁给水管、经可靠防腐处理的钢管。室内的给水管道，应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用塑料给水管、塑料和金属复合管、钢管、不锈钢管及经可靠防腐处理的钢管。

1.5.2 管道附件：配水附件、控制附件、其他附件。

1.6升压设备

1.6.1 常用水泵

在建筑给水系统中，较多采用离心式水泵，主要有单级单吸卧式离心泵、单级

双吸离心泵、分段多级卧式离心泵、分段多级立式离心泵、管道泵、自吸泵、潜水泵等。水泵选择的主要依据是给水系统所需要的水量和水压。选择的原则是在满足给水系统所需的水压和水量条件下，水泵的功况点位于水泵特性曲线的高效段。单级泵扬程较低，一般用于低层或多层建筑，多级泵扬程较高，通常用于高层建筑。水泵设置，水泵宜自灌吸水，每台水泵宜设置单独从水池吸水的吸水管。如果每台水泵单独从水吃吸水有困难时，可采取单独从吸水总管上自灌吸水，吸水总管应符合相关的规定。

1.6.2 气压给水设备

气压给水设备利用密闭压力罐内的压缩空气，将罐中的水送到管网中各配水点，

其作用相当于水塔或高位水箱，可以调节和贮存一定水量并保持所需的压力，是应用较为广泛的升压设备。

2、高层建筑水消火系统的特点

2.1概述

水消防系统按照使用范围和水流形态的不同，可以分为消火栓给水系统（包括

室外消火栓给水系统、室内消火栓给水系统—）和自动喷水灭火系统（包括湿式系统、干式系统、顶作用系统、重复启闭预作用系统、雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统）。《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》将消防给水系统

按压力分为高压（常高压）给水系统、临时高压给水系统两类。工程上普遍采用临时高压给水系统中增设稳压装置（稳压泵、气压水罐等）的系统。

2.2高层建筑消防特点

1）高层建筑装饰要求高，具有大量的可燃物质，如家具设备，窗帘地毯、吊顶

装饰容易发生火灾。

2）高层建筑竖井多，如电梯井、楼梯井、垃圾井、管道井、通风井、风道等，

是火灾蔓延的通路，加上这些竖井的拔风作用，一旦发生火灾火焰蔓延迅速，楼高