某高层建筑给水系统设计探讨

邱维萱

【摘 要】随着社会经济区域的不断发展，人们对于有限区域的建筑空间的需求日益旺盛。建筑给水系统是高层的核心功能组成，在此以深业南京滨江项目为研究对象，具体分析建筑给水系统中的各特征要素，主要包括分区供水、市政管道供水以及供水设备三大部分。通过各设计问题分析与解决，为后同类型项目建设与分析提供实践性较强的案例分析。

【关键词】高层建筑;供水过程;分区;设计分析

中图分类号： TU892文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）19-0032-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.013

0 引言

随着社会的不断发展，人们对城市有限的区域内的建筑要求也越来越高。高层建筑是未来发展的重要方向。高层建筑可以有效地增加有限空间内的建筑面积，为人们的生产生活提供便利，但同时因为其自身的高度地限制，也往往会导致相对应的配套设施建设难度更大。在此之中的建筑给水系统是整个高层建设的重要组成部分，该项目设计的好坏会直接影响到整体系统运行的有效性。在此以深业南京滨江项目给排水设计为研究实例，开展高层建筑给水系统的分析要素，针对具体项目中的建筑给水的分区给水与市政管道供水两方面展开分析，建筑给水中的分区给水需要根据实际项目特征展开分区数量、形式以及供水方式等进行分析;市政管道供水中的问题分析以及供水系统分析等。通過具体项目分析，为后相关项目建设开展提供研究基础。

1 项目概况

深业南京滨江项目是一个综合性的高层建设项目，项目的综合建筑总面积84759m2，整个的滨江高层建筑高度为99.4米。整个的高层建筑包含以下几大部分，分别为地上部分3栋楼，2栋酒店式办公，1栋商业楼，地下二层的综合性民用高层建筑。因为该项目相对于其他项目有更为复杂的业态，所以在此基础上进行建筑物给水系统设计与比较，其给水系统设计在项目建设中更具代表性。

项目建设中针对各区域部分的功能和特征的业态不同，所以在后期的设计与管理也会有较大的差异性，在此采用2套独立的供水系统，只共用地下室的水箱酒店布置在最上面8层，采用地下室水箱-工频泵组-高区避难层水箱-变频泵组供水方式。酒店对用水的使用时间相对分散，不同时间对水量的需求也会不一样，所以用变频泵组供水既可以保证需求量大的时候有足够的水量，也可以在水量需求低的事实的情况下实现低功率运行，在此基础下最终实现节约能源的目的。

2 建筑给水节能设计

高层建筑的给水节能设计是整个建筑布建的核心部分，其实践的好坏不仅会为居民用水提供较为有效地长期的节能设计，更可以为水资源的高效率利用提供实践基础，在此以具体项目建设中的节能用水展开分析，开展从分区供水与市政管道供水两方面要素分析，其具体内容如下所示。

建筑节水节能设计可通过多种方式来实现，在该项目建设中包括有：分区设计、变频泵组供水、水泵选择等，以下就以此三种供水方式进行分析。

2.1 分区供水系统设计

2.1.1 分区数量确定

分区供水中的分区数量确定从理论上需根据整个建筑的功能化属性而计算，在工程实践中所建立的分区数量越多，其系统化的运行过程中对于能源能量的节约量就越多。但在工程实践中也经常会因为分区数量设置过多，进而会导致整个工程所造建的机房占地面积也随之增大，同时过程中的相关管道铺设、设备安装等一次性的投资也会随之增加，而在项目中往往会因为设备、管道的日常维护管理费用多等缺点，而在实际的工程施工过程中往往会无可操作性规范使得整个过程的科学性得以大打折扣。在工程安装中应按《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版，）中的3.3.5条规定而及时有效地确定整个工程合理的分区数量。在实践工程中根据该项目的建筑高度属于在100m以下的高层建筑，故而在其分区数量宜控制在2～3个区，而不宜超过4个区。针对该项目建筑特征，在分区数量上分为地下室及裙楼1楼供水为一分区。裙楼的商业楼2楼为二分区，酒店供水为三分区。

2.1.2 分区形式选择

在分区形式选择方面根据建筑功能属性不同而具有分区用水不同的水源选择与用水差异。对于分区形式的选择不同，其用水可分为生活用水与消防用水，在此又可将生活用水分为冷水用水与酒店热水两个方面。分区选择的设计建设包含的内容虽然较为多元，但其均是以建筑物自身的定位为核心的。在分区系统的系统设计中包含有室内给水系统、室外排水系统、室外雨水系统、室内生活给水系统、生活热水供应以及室内生活排水等诸多内容，继而在各子系统的具体布局中仍然会有较大性的建设差异。

根据项目建设地下室及裙楼1楼设计由市政管道直接供水。裙楼的商业楼2楼及以上采用水箱储水-变频泵组供水的方式。考虑到商业用水量对稳定性的要求，1F由市政供水的干管，旁通裙楼商业的水泵供水管，并用倒流防止器来隔断，以避免回流污染。

其次酒店式公寓的供水采用地下室水箱-工频泵组-低区避难层水箱-变频泵组供水方式。低区避难层水箱又分三个分区，最下一个分区由水箱重力供水，直接用重力水箱供水，利用高差产生的压力，更加节能，没有更多的设备，系统也更加稳定。最高一个分区由变频泵组直接供水，中间的分区由变频泵组出水后经减压阀减压后供水。此系统只采用一组变频泵组，2个系统共用一组变频泵组，节省了项目的造价。

2.1.3 供水方式选择

供水方式的选择主要可以分为市政供水完善的市政管网与市政供水不完善的市政管网两种供水方式，对于地下室及裙楼1楼的市政供水设施较为完善的供水方式，供水能力往往可有效地得到市政管网供水保证，在此过程中可优先实现管网叠压供水设备，其核心的供水原理是可以直接从市政供水管中吸水加压向高区给水系统供水。通过这样给水系统的供水过程就最大限度地利用了市政自来水管网压力，降低供水设备能耗。

再者是对裙楼的商业楼2楼及以上市政供水设施的供水能力有限或不完善的市政管网，在实际生活中诸多城市的供水部门发文明令禁止使用管网叠压（无负压）供水设备直接从市政管网吸水，但在实际应用过程中往往应根据建筑所在地市政供水设施的具体情况而做出具体调整，如市政供水管管径较大，水压相对较高，而建筑进水管管径相对较小等，在通过当地供水部门论证后，有条件地采用管网叠压供水设备直接从市政供水管中吸水加压向高区给水系统供水。在供水方式上基于商业用于与酒店公寓对用水的迫切性不同。在此项目中，商业1F由市政供水的干管，旁通裙楼商业的水泵供水管，以及酒店式公寓的供水采用泵组进行供水。

2.2 项目市政管道供水分析

市政管道供水主要是对于高层建筑中的室外给水系统与室内生活系统两大部分而言，其水源供应的稳定与合理化设计会严重地影响到相关建筑物用水的稳定性。

在市政供水过程中往往存在供水不稳定的现象，其主要体现在因高层的结构问题而导致相关功能化区域的用水需求较难满足，在实践的市政管道供水过程中需要根据相关楼层的用水需求与特征而需具体的用水供应设计与分析，其需要根据各功能化区域的建设区域而有着明显的差别，在室内的生活供水中主要包含的是商业办公用水、公寓用水及酒店用水等。在此项目中地下室以及商业楼1F及裙楼1F因其位置相对较低，并且距离食道管道相对较近进而采取市政管道供水，不仅可保证供水的稳定，且更具有经济性。

2.3 水箱储水-变频泵组供水设计

2.3.1 现状及问题

高层建筑内部的用水供应主要是根据其区域化的功能特征而设定的，在设计中也要考虑相关功能区域的人流与用水时长而详细展开。在此之中所采用的主要供水方式为供水采用地下室水箱-工频泵组-低区避难层水箱-变频泵组供水方式。低区避难层水箱又分三个分区，最下一个分区由水箱重力供水，直接用重力水箱供水，利用高差产生的压力，更加节能，没有更多的设备，系统也更加稳定。最高一个分区由变频泵组直接供水，中间的分区由变频泵组出水后经减压阀减压后供水。此系统只采用一组变频泵组，2个系统共用一组变频泵组，节省了项目的造价。在此需要根据各区域化的用水特点展开具体分析与分析。

2.3.2 解决方案

商业及办公的用水分析，在此地下室储水50%商业日储水量35吨，和25%办公日用水量60吨加上5吨空调水量，共储水100吨;一组变频泵供商业2楼层至3楼层用水。B3楼层至1楼层商业用水平时由市政供水，另做一路旁通连接变频泵出水，提供市政停水时供水。另一组加压水泵供水至24楼层供水水箱，水箱储1小时办公用水量以及裙楼屋面的冷却塔补水5吨，16吨。20楼层至27楼层由变频泵加压供水;4楼层至19楼层水箱重力供水;超压楼层由减压阀减压后供水。以下为系统地下室及地楼的供水示意图。

公寓的用水分析，地下室储水25%日用水量150吨;通过14楼层转输水箱25吨送水至屋顶供水水箱;35楼层至37楼层由变频泵加压供水;9楼层至34楼层由屋顶水箱重力供水;4楼层至8楼层由14楼层水箱重力供水;超压楼层由减压阀减压后供水。公寓高楼层水箱供水示意图如图2所示。

酒店的用水分析，地下室储水100%日用水量140吨;水泵供水至24楼层供水水箱，水箱储1小时储水量10吨加5吨空调补水量，共计15吨。酒店客房区域由变频泵加压供水。酒店裙楼由24楼层水箱重力供水。因为办公部分和酒店部分业态不同，后期的物业管理也会不同，所以采用2套独立的供水系统，只共用地下室的水箱酒店布置在最上面8层，采用地下室水箱-工频泵组-高区避难层水箱-变频泵组供水方式。酒店对用水的使用时间相对分散，不同时间对水量的需求也会不一样，所以用变频泵组供水既可以保证需求量大的时候有足够的水量，也可以在水量需求低的要求。

在给水管材和管件的设计中，应注意生活给水管（立管、横干管和支管）采用薄壁不锈钢管，卡压式连接。生活水箱全部采用符合食品级卫生要求的装配式不锈钢板水箱。生活给水的计量及控制：途和收费需求设置用水计量装置。市政自来水引入总管分设总计量水表。室内餐饮厨房、锅炉房、空调冷却塔、水景、中水贮水箱等供补水管上设置水表。水表均为能耗监控用远传水表。

3 结论

通过具体的深业南京滨江项目为研究对象开展相关供水建设过程中的多要苏分析，对各特征化建筑中的用水需求进行给排水设计，并对过程中常见的问题展开分析与处理，为后其同类型问题分析与处理提供实践性较强的案例分析与借鉴性案例。

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