高层建筑给排水特点及给水系统设计要点

高层建筑给排水特点及给水系统设计要点

作者：翁梁辉

来源：《房地产导刊》2014年第09期

摘要：本文对高层建筑给排水工程的特点进行了归纳，并对高层建筑生活给水系统的设计要点、竖向分区、给水方式和高层建筑消防给水系统特点、设计要求进行了分析。提出了在设计过程中需要注意的问题。

关键词：高层建筑给排水消防供水

随着经济和建筑技术的发展，高层和超高层建筑在世界各大城市不断涌现，相应的高层建筑给排水工程也在设计、施工与管理方面积累了一定的经验。建筑设备是保证和完善建筑功能的重要因素，高层建筑给排水工程是高层建筑设备工程中最基本、最重要的组成部分，它不仅需要满足低层建筑中普通的生活给排水、消防给水等方面的设施，而且由于楼层高度的增加及建筑物功能的复杂化，高层建筑的给排水工程需要面临新的问题和更高的要求。

1、高层建筑给排水工程的特点

高层建筑供水系统静水压力较大，如果只采用一个区供水，龙头开启时呈射流喷溅，影响使用，浪费水资源；而且开关水嘴、阀门时容易形成水击，产生噪声和振动，引起管道及配件破坏；同时建筑下部各层出流量大，导致顶部楼层水压不足、出流量过小甚至出现负压抽吸现象。所以供水系统必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证供水

系统的安全运行。

高层建筑引发火灾的因素多、火势蔓延速度快、火灾危险性大、扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比低层建筑的高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足自救，设置能够实现自动报警、自行启动的自动喷水灭火、气体或水喷雾灭火系统。

高层建筑的排水量大、管道长、管道中压力波动较大。为了提高排水系统的排水能力、稳定管道中的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型的单立管排水系统。另外，高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。

2、高层建筑的给水系统

高层建筑给水系统由引入管、水表节点、升压和储水设备、管网及给水附件等部分组成。其中引入管、水表节点的设计和安装要求与低层建筑相同，升压及储水设备通常是高层建筑必不可少的设施，给水管网及附件有自身的特点。

2.1. 给水系统的特点

我国城市给水管网大都采用低压制，无法满足高层建筑上部楼层供水的水压要求，必须借助升压设备将水提升到适当的压力；另一方面，由于消防、安全供水、流量调节及水压保证的需要，不同功能的贮水池通常是高层建筑的重要设备。高层建筑的卫生器具和用水设备数量多，用水量大，如果管网呈枝状布置，一旦断水影响范围较大，从供水可靠性出发，高层建筑给水管网一般呈环状布置。竖直干管通常敷设在专用的管道竖井内，水平干管布置在专用管道层或技术层内。高层建筑给水系统管路长，用水点多，对供水可靠性及节水节能、消声减震、水质保护的要求较高，因此给水附件的形式、类别、数量较一般低层建筑多，标准高。

2.2. 高层建筑的给水方式

高层建筑给水方式主要是指采取措施调节水量及增压、减压形式，来满足个给水分区的用水要求，给水方式的选择关系到整个供水系统的可靠性及使用效果，是供水系统的核心。给水方式可分为高位水箱、气压罐和无水箱三种方式。

（1）高位水箱给水方式

其特点是在建筑物的适当位置设置高位水箱，储存、调节建筑物的用水量和稳定水压，主要设备有离心水泵和水箱。布置方式有并联、串联、减压水箱和减压阀四种。高位水箱并联给水方式。各分区独立设高位水箱和水泵，水泵集中设置在建筑物底层或地下室，分别向个区供水。优点是各区给水系统独立，互不影响供水安全可靠；水泵集中管理，维护方便，动力费用经济。缺点是水泵台数多，扬程大，水压管线较长，设备费用增加；分区高位水箱占用楼层积，影响经济效益。高位水箱串联给水方式。水泵分散设置在各分区的楼层中，下一分区的高位水箱兼作上一给水分区的水源。此种方式的优点是无高压水泵和高压管线；运行费用经济。缺点是水泵分散设置，连同水箱占用楼层面积较大；水泵设置在楼层，防振隔音要求较高；水泵分散管理维护不便；若下一分区故障，其上部分区供水全部受影响。减压水箱给水方式。整栋建筑的用水量全部由设置在底层的水泵提升至屋顶水箱，然后再分送至

各分区高位水箱，分区高位水箱只起减压作用。优点是水泵数量最少，设置费用最低，维护简单；泵房面积小，各分区减压水箱调节容积小。缺点是运行费用高；屋顶水箱容积大对建筑物安全不利；供水可靠性差。减压阀给水方式。其原理与减压水箱相同，只是以减压阀代替减压水箱。

（2）无水箱给水方式

无水箱给水方式的最大特点是省去高位水箱在保证系统压力恒定的情况下，根据用水量的变化，利用变频设备来自动改变水泵的转速，且使水泵经常处于较高效率下工作。缺点是变频设备相对价格较高，维修复杂，一旦停电则停止供水。

3、高层建筑消防给水系统

3.1. 高层建筑的消防特点

对于高层建筑而言，完善的室内消防设施是保证建筑正常使用的前提。高层建筑很难靠外部力量进行扑救，因此高层建筑一旦发生火灾，立足自救显得尤为重要。我国普通消防车的服务高度为24 m，对于有消防云梯的消防车服务高度为30～48 m。当高度低于24 m 的建筑发生火灾时，可由消防车来扑救。对于高度为24～50 m 的建筑发生火灾时，消防人员可使用室内消防设备灭火，消防车可以通过水泵接合器向建筑内部供水。建筑高度在50 m 以上的高层建筑发生火灾时，室外救援比较困难，室内消防设备应具备独立扑灭室内火灾的能力，同时设置自动喷水灭火装置，加强火灾自动探测、报警能力，加强扑灭初期火灾的消防设备非常重要。

3.2. 高层建筑消防给水系统

在管网内要经常保持灭火所需的水量、水压，可直接使用灭火设备救火。当最不利点不能满足灭火要求时，需要启动消防水泵，使管网压力和流量达到灭火要求。根据消防给水系统供水范围，可将给水系统划分为区域集中消防给水和独立消防给水。

区域集中给水用于集中建设的高层建筑，贮水池、水泵集中在一起设置，再由室外消防系统管网分配到各个建筑内的系统。这种系统设备集中设置、数量少，便于管理，有利于节约投资。缺点是供水安全差。独立消防给水系统是在每个建筑都设有加压贮水设施和消防管网，这种系统的安全性高，但设备多，布置分散，不便于维护管理，相应的投资也较高。把室内或室外给水系统提供的水量，经过加压输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备为消火栓给水系统。另一种高层建筑必不可少的灭火系统是自动喷水灭火系统。当高层建筑需同时设置消火栓给水系统和自动喷水灭火系统时，应优先选用两种系统独立设置方式。若有困难，两个系统可合用消防水泵，但应在自动喷水灭火系统报警阀进水口前将两类系统的管网分开设置。

4、结语

本文在前人研究成果的基础上，对高层建筑给排水工程的特点进行了归纳，并对高层建筑生活给水系统的设计要点、竖向分区、给水方式和高层建筑消防给水系统特点、设计要求进行了分析，提出了设计过程中需注意的问题，供设计、施工人员参考。

5参考文献：

[1] 卓云帆. 高层建筑给排水设计的几点思考[J]. 中国新技术新产品. 2010（15）

[2] 龙永忠. 关于高层建筑给排水节能节水措施的思考[J]. 建材与装饰. 2007（07）

[3] 张谦. 高层建筑给排水及消防设计体会[J]. 中国高新技术企业. 2009（11）