高层建筑给水排水设计

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高层建筑给水排水设计范文第1篇

随着社会经济的发展，建筑业得到了飞速的发展，高层建筑作为现代建筑物的主要形式之一，正向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑和低层建筑有着很大的不同，尤其是在其给水排水工程的设计上，高层建筑物更是有着其自身的要求及特点。本文在介绍高层建筑物给排水工程特点的基础上，对高层给水排水设计进行了简要的研究探讨，以供同行参考。

关键词：高层建筑物；给水设计；排水设计

高层建筑物的给排水系统，其主要的任务是解决建筑物内部的生活、生产和消防的用水问题，以此来满足日常生活和生产的供水和排水需求。因此，在高层建筑物快速发展的形势下，进行高层建筑物给水排水工程设计的研究，对于提高高层建筑物给水排水质量、确保给水排水系统良好运行和有效地满足各类高层建筑的功能要求有着极其重要的意义。

一、高层建筑物给水排水工程特点

（一）由于高层建筑自身的高度太大，导致了其给水系统及排水系统中的给水静水压力偏大，因此，需要在在设计时对给水系统进行竖向分区处理，并且加设减压设备和水箱设备，来保护管道和配件，保证系统进行良好的运行。

（二）使用高层建筑给水设备的人数较多，瞬时的水量很大，因此一旦发生停水或管道堵塞等故障时，受影响的范围较大。这就要求在进行设计时要注意保证管道的通气，并且要有安全可靠的水源，以此来保证供水安全、排水通畅。

（三）高层建筑中有许多易引发火灾的因素，并且由于高层建筑具有人、物集中的特点，因此，一旦发生火灾危险性较大。因此在对高层建筑的消防系统进行设计时，对其安全性的要求应该高于其它建筑物。

（四）高层建筑的瞬间水量变动较大，管道长，且管道压力较大。为了稳定管道压力、保护水封，提高排水能力，就要求在设计时选用机械性强的管材作为排水管，还要对高层建筑的排水系统设置专用通气管系统。

（五）高层建筑中设有各种电气设备的线路管道，因此在进行给水排水管道设计时，处理好各种管道的布局，避免相互之间的影响，便于系统运行和各种维修。二、高层建筑物给水系统设计

（一）供水方式

1.高位水箱给水方式

高位水箱供水有并联供水、串联供水、减压水箱供水、减压阀供水等几种式方式，它的主要设备是水泵和水箱。高层建筑物中的高位水箱通过存储水泵供给的水，来对高层建筑物中的用水量进行调节，它具有水压稳定、供水安全和运行成本合理的优点。

2.气压罐给水方式

气压罐给水的主要设备是离心水泵和钢制密闭的气压罐。高层建筑物中的气压罐给水是气压罐利用空气的可压缩原理对水泵提供给罐内的水进行存储并进行水量的调节，并将罐内储水压送到一定的几何高度。它具有节能、水质不易受污染、可实现无塔供水等优点。

3.减压分区给水方式

减压分区给水主要有减压阀减压和减压水箱减压两种方法，进行设置时，需要把所安装的一系列水箱分为上下两个区域，水泵将水送入最上层的水箱，然后由上层水箱为下层水箱供水，在这个过程中，利用减压水箱或者采用在区域间安装减压阀的方式，进行减压，然后依次向下供水。它具有供水可靠、设备简单、维护方便和节约投资的优点。

（二）给水设计

1.生活给水系统

高层建筑物的高度过大导致室外管网的供水压力不能满足其高层用水的水压要求，因此目前我国的高层建筑物供水系统中使用到了一些增压设备。目前增压设施成为高层建筑给水中比重最大，发展最快的一种装置。我国常用的增压设施有水泵、气压给水设备和变频调速给水设备，近年来又出现无负压供水设备等技术。利用这些增加设备产生较大的水压，并配合使用竖向分区方式进行高层建筑物的供水，使高层建筑物的供水系统能够安全有效的进行运行。

2.热水给水系统

热水供应曾经是高层建筑物供水系统中较薄弱的环节，但随着近几年建筑工程中热水供应工程的大力发展，热水供应技术也有很大的提高。热水的加热方式主要有一次换热效率要高于二次换热效率的有燃气热水锅炉和近些年大量应用的环保节能的太阳能热水器。高层建筑的热水供应系统主要有局部热水供应系统和集中热水供应系统两种，进行具体设计时要根据建筑标准要求的高低选择适合自己的生活热水供应系统。对于热水供应系统中的水质处理问题上主要是注意防止热水结垢，损坏设备管道，降低传热效率。

3.消防给水系统

由于高层建筑具有易引发火灾、火势扩散较快和不易扑灭的特点，因此对高层建筑物的消防系统的设计就显得十分重要。消防给水是高层建筑灭火的主要手段，在注重扑救初期火灾的消火栓系统中采用稳压泵维持系统的常高压。近年来我国确立了以消火栓给水系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主过渡的原则，大力推广自动喷水灭火系统。自动喷水喷头有普通喷头外，快速响应喷头、大水滴喷头等。主要将其设置在容易起火部位、疏散通道和人员密集场所，并且扩大设置在水灾蔓延通道，不易发现火灾、不易扑救火灾部位和需淋水降温保护等场所，使火灾扑救更及时、更迅速。

二、高层建筑物排水系统设计

（一）排水系统的组成和布置

1.组成

排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、抽升设备和局部处理构筑物等几部分组成。

2.管道布置

在对排水管道进行选择时，要根据所排污、废水的不同性质进行，遵循符合技术标准和经济节约两大因素。进行管道布置设计时，要以最短的距离排出室外，并且不要越过变形缝，同时要保证其安全性和方便使用维护。具体的对管道进行铺设工作时，要注意在管道与管道之间、管道与墙之间要留有一定的距离；管道要穿墙或穿楼板进行铺设时，要有预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45度弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90度弯头。

(二)排水设计

1.生活排污系统

高层建筑的生活排水系统的排水体制分为粪便污水和生活废水合流或分流两种。而合流入粪池的方式就是污、废水合流排水体制。它的管道布设简单，但是它需要增大化粪池的容积。污、废水的分流体制是将卫生间生活污水和废水分别排入两根立管，进行排出的方法。它的管道布设较复杂，但它能够改善排水和通气的效果。

2.排水通气系统

高层建筑物的排水通气系统中使用了各种通气管和通气阀。其主要是通过提供排水中气体的散逸来达到透气的作用；防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，确保空气的循环；保持排水迅速通畅、安静。通气管主要分为伸顶通气，环形通气及器具通气等。

高层建筑给水排水设计范文第2篇

【关键词】给排水设计；高层建筑

相对于低层建筑来说，高层建筑的高度大、层数多、振动源多，排水量和用水量都比较大，也给建筑的给排水设计提出了更高的要求。必须结合高层建筑的特点给出对应的给排水设计，从而提高给排水系统的质量，同时也为给排水系统施工奠定良好的基础。

1 高层建筑给排水设计的特点

由于建筑高度和层数的增加高层建筑的给排水设计有着以下几个重要特点：（1）静水压力大，所以管道和配件的压力更大，影响系统的安全性，同时也增加了系统设计的难度；（2）引发火灾因素更复杂，高层建筑的结构和功能更加的复杂导致更容易着火，对消防防水系统的稳定性、安全性有了更高的要求，从而满足各类消防需求；（3）给排水量大，用水人数的增加，且瞬时给排水量大大增加，一旦发生给排水系统故障严重影响居民生活质量，必须提高给排水系统的可靠性，通过结构设计减少堵塞、泄露等的发生；（4）对防震和防噪声要求更高，给排水系统的管线和设备会造成一定的噪声，必须注重防噪声设计。

2 高层建筑给排水设计重点分析

2.1 生活给水系统

由于供水高度的增加，仅通过室外管网压力无法满足高层用户的水压要求。设计中一般要使用增压设备，从而增加水压。如果给水系统不采用竖向分区设计，也会增加底层管道和设备的压力，所以给水系统的整体设计思路为分区域供水。

2.2 生活热水系统

热水供应是较为薄弱的环节，随着热供应工程的发展热水供应得到一定发展。水加热方式有直接和间接两种，按照供应方式不同可分为集中供应和局部供应，要结合建筑的实际应用选择合适的生活热水系统。同时在热水供应中还需要注意几个方面的问题：（1）水垢问题，常见的应对方法是软化，降低水的硬度。但是软化的成本较高，且管理和运行较为复杂。另外还能通过温度控制来降低水垢，一般水温控制在40℃～60℃最佳。也可应用磁水器来降低水垢硬度，松软并打散后排出；（2）热水循环中热水泵的承压问题，底层热水泵的压力较大，对强度和密封性要求更高，一般需要专门订货提高强度和密封性；（3）排气问题，由于加热处于设备的底部所以供水中随着水中压力的减少会减少气体的溶解度，导致气体逐渐的析出，所以热水系统也需要注意排气。特别是上行下给式的系统中，气体在顶部的聚集还能够影响水循环，所以必须在顶部设置排气装置，且热水管道严禁设置成凹凸形，且横管有不低于0.003的坡度；（4）体积膨胀问题，由于水温的影响会导致管道和设备出现热胀冷缩，所以必须设置释压安全阀和膨胀管来减少热胀冷缩带来的问题，保持压力系统的平衡和稳定。

2.3 消防给水系统

消防问题对给排水设计提出了更多要求，主要表现在两个方面：（1）消防栓给水系统，建筑的消防系统设计是给排水设计的重要组成部分。而消防栓给水系统对于扑灭火灾早期有重要的价值，且为了提高系统的应用性常需要用稳压泵来保持较高的水压。并能够提供小口径的自救水枪方便非消防专业人士使用，提高建筑的安全设计。为了有效的提升消防栓的出水量和水压，可在分区内设置多出口水泵、减压阀、稳压阀等，保障灭火系统的可靠性、并通过加强设备用泵和工作泵的自动切换保障发生火灾是灭火装置能正常投入使用；（2）自动喷水灭火系统，近几年我国建筑的消防给水系统也逐渐的向自动喷水转换，通过传感器和报警装置提高对火灾的预防能力。

3 给排水设计的优化

对于给水系统可通过共用吸水管和分建水池来降低建筑投资成本并提升建筑面积的利用率。为减少生活污水的处理，可以把消防贮水和建筑贮水分开单独设置。而消防泵排水能够直接回到消防贮水池中，利用储水来减少能量消耗。类似的雨水排放和生活污水排放也可分开，并对较为严重的污水做处理后排放。在实际施工中，设备房常需要设置到不规则地段，从而保障地下室内车库的空间利用。对于管道铺设来说，尽量保障管道不变形的情况下用最短的距离排出污水。管道之间、管道与墙体之间均预留一定的距离。排出管端和排水立管必须设置弯头，一般要求弯曲半径不低于管径4倍的直角弯头。另外在设计中还要综合考虑管线的管卡、外径、内径、配件等的尺寸和规范，提高设计规范，优化设计过程。

4 结语

总之飞速发展的建筑业给给排水设计提出了更高的标准，本文结合高层建筑的特点对其给排水设计进行了分析，结合设计的重点进行了讨论，为高层建筑的给排水设计提供了参考。

参考文献：

[1]袁宝军. 高层建筑给水排水工程水力计算及优化设计的研究及探讨[D].合肥工业大学，2003.101-102.

[2]梁志君. 南宁九洲国际大厦给排水设计及绿色建筑技术应用[D].华南理工大学，2012.56-58.

[3]黄玉珠. 建筑给水排水工程设计标准体系及应用研究[D].华南理工大学，2012.49-51.

高层建筑给水排水设计范文第3篇

【关键词】高层建筑、给水方案、供水压力、排水方案、水汽混合、解决

中图分类号： TU97文献标识码：A 文章编号

【 abstract 】 this paper to their own years drainage design experience as the basis, this paper probes into high building water supply scheme and solve insufficient pressure water supply scheme, and drainage scheme and solve drainage water mix two phase flow smoothly design, have not discussed in, welcome at DaFangZhiGu taught.

【 key words 】 high-rise buildings, water supply scheme, the supply pressure, water drainage scheme, mixing, solve

随着城市化进程的加快，人口规模日益增加，高层建筑作为城市解决居民居住问题的关键所在，受到广大人民的极度热爱与重视，然而随之水资源不足、供应不及时的现象也日益凸现。如何在有限的条件下，合理设计高层建筑给水和排水系统成为诸多学者重点研究的课题。本文就笔者积累总结的经验，简单小议一下高层建筑给水方案和解决供水压力不足方案的设计，和的。。。。。。

一、高层建筑给水系统设计

建筑给水系统是将水源中的水引入建筑内并输送到室内各配水龙头、生产机组和消防设备等用水点处，来满足各类用水设备对水质、水量和水压要求的冷水供应系统。1、建筑给水系统的分类和组成。建筑给水系统按用途可分为生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统。建筑内部给水系统由引入管、水表、给水管道、配水装置和用水设备、升压和贮水设备、给水附件等组成。

2、高层给水方案设计。给水方案是指依据建筑物的高度、用水量、配水点布置及室外给水管网的压力和水量等因素确定的供水方案。常用的给水方案有：分区给水、直接给水和间接给水三种。高层建筑因其高度高，层数多，振动源多，用水量大的特点，为满足室内水压、供水量的充足和饮用水的卫生干净，常采用高位水箱给水、水泵补水的间接给水和分区给水相结合的方案。因为前者所需的设备简单、可靠性高、易维护、储存势能可以应对短时停水、停机、也可兼做消防前期给水。后者是根据高层的特色在竖向上分几个区给水，不然会因低层管道中静水压力过大，造成漏水、出水流量大、噪声等现象。

3、解决高层供水压力不足的方案设计。高层给水系统中常见的不足现象就是高处的水位供给不上，压力不足，个人建议可以从增加供水压力和减少管道阻力两处思考，后者对解决顶层供水压力不甚明显，故通常需要采用增加供水压力的方案，来提高供水压力满足高层需求。具体设想有：“①每户进水管上增设增压泵，不足之处就是水泵安装在室内噪音有点大。②提高水箱的底标高，增加用水点和水箱的高差。不足之处是提高水箱的底标高虽然节约投资，但不利于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。而且，当今都提倡环保建筑，设计时不少学者都建议取消屋顶水箱，以减少二次污染，也使建筑外观效果更好些，所以个人认为不到不得已不建议采用此法提高水压。③采用分区恒压变量供水系统。此方法是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。实践也证明采用该系统效果比较显著，能够有效解决供水压力不足现象，所以在高层建筑给水设计中应用较为广泛。

二、高层建筑排水系统设计

排水系统即排水的收集、输送、水质的处理和排放等设施以一定方式组合成总体的水处理系统，主要是将人们在日常生活和工业生产中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来，及时排到室外。

1、建筑排水系统的分类和组成。建筑排水系统大致可分为生活污水、生活废水、工业废水、屋面雨水。一个完整的排水系统一般由排水管道、通气管道、卫生器具或生产设备受水器、清通设备、污中提升设备和污水局部处理设施等组成。

2、高层排水方案设计。不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制；将两类以上合并在同一种管道内排放，称为合流制；采用何种形式的排水方案应根据水质情况以及地方的要求并经过技术经济比较后确定。对于住宅高层建筑而言，通常采用生活污水和生活废水的合流制，具体做法是污水排入室外经过化粪池处理后排入市政管网，厨房排水经隔油池处理排至化粪池。

屋面雨水建议设计为内排水系统，独立自成系统，雨水经屋面雨水斗收集后由管路输送直接排至室外。这里需要说的是有些设计从节省管材出发，将废水接入雨水立管中，个人认为这种设计十分不妥，因为雨水立管常有出口堵塞情况，一旦堵塞，雨水连同废水满溢室内，势必会影响居民的正常生活。

室内排水系统应以就近分散外排为宜的方案进行设计，不宜过于集中，在管材耗量相差不大的情况下，尽量多设立管，少拉横支管，因为立管单独外排，既可减少排水横管与其他管道、风道、梁、窗碰头，又可减少出水管堵塞带来的不利影响。

室外排水系统设计中，为提高外排水管道标高，及为避免排水管道穿钢筋混凝土地梁带来施工留洞困难，常常设计底层排水系统与楼层分开，底层单独外排。尤其对于那些地下水位较高，室外排水管道埋深较浅，且房屋结构基础多为浅基础的建筑，为提高室外排水管道标高，保证底层用户安全。一般超过四层，底层就要设计为单独外排。

3、解决高层建筑水气混合两相流顺畅的方案设计。高层建筑排水系统最主要的问题就是如何解决水气混合两相流的顺畅问题。在设计排水时首先要考虑高楼层排水对管材的冲刷，其次要考虑水气混合流对卫生器具水封稳定的破坏――“管中的气压发生激烈变化，会形成正压喷溅或负压抽吸，对排水管系中卫生器具水封的稳定产生严重影响，导致排水管道系统不能正常工作”。

鉴于高层建筑排水的特点，笔者认为在设计时应当重点考虑下属三方面。首先，必须进行严格的水力计算，控制立管的设计流量不超过规范规定的最大流量值。其次，在排水立管中采取一些消能措施，减少水流的下降速度，避免由于水流的冲击对管系造成破坏，工程中一般自顶层起每隔6层既要设置一套消能装置。最后，务必确保水管系的安全。具体措施就是设置专用的通气立管与大气相通，进而释放排水管系中的正压以及补给空气减小负压，使管内的气压保持接近大气压力，保证立管内的空气流通，排除排水管道中的有害气体，保护卫生器具的水封。多年的工程实践也表明了设置专用的通气立管可使立管排水能力提高一倍之多，除此之外还可采用特殊单立管排水系统，但应注意消能措施。 在高层建筑排水系统设计时，上述这些方案设计不但可以解决高层建筑的水气混合两相流顺畅问题，还可使得由于建筑高度引起的排水不利因素得到合理消除，从而确保了高层建筑排水系统的安全运行。

三、总结：高层建筑给水方案和排水方案设计的好坏与人民的生活息息相关，随着社会的进步和科技的发展，对其要求更是更上一层楼，所以我们要多借鉴成功的案例，吸收精华剔除糟粕，在实践中不断学习、不断摸索、不断前进，才能设计出更有效更科学更深的人心给设计方案，来造福社会，福佑黎民。

参考文献

【1】曾芳兰、张春明、刘强；关于建筑给排水设计问题探讨[J];科技创新与应用；2012年03期

【2】成纯赞;建筑给排水工程中若干通病及其防治[J];给水排水;2006年03期

高层建筑给水排水设计范文第4篇

［关键词］高层建筑;给水排水;工程设计;优化策略

随着城市建设的快速发展，高层建筑成为了城市建筑中的主要建筑形式，高层建筑在为广大人民群众提供便利生活的同时也为城市给排水工作提出了更高的要求。以往的低层建筑给排水工程的设计相对简单，其虽然在基本理论和设计方法上与高层建筑基本一致，但是也高层建筑层数的增多而有所不同。高层建筑结构相对复杂，层数较高，高度较大，因此，在设计建筑给排水时就要有针对性，符合高层建筑给排水设计的相关要求。

1高层建筑给水排水工程设计问题

1．1雨水系统设计中的问题分析

高层建筑的雨水排除是给排水设计中需要重点考虑的问题，阳台雨水和屋面排水的设计尤其重要。一般在设计屋面雨水排除时，会按照重现期一年进行设计，因此如果遭遇了大于设计强度的暴雨灾害时，屋面雨水在管道内就会形成压力流系统;而阳台雨水不会造成管道内的满流情况，其会形成为重力流系统。针对这种情况，如果对阳台雨水和屋面雨水进行混合，而同时排出，那么如果遭遇大于设计标准的暴雨时，雨水管道内就会形成满流，从而导致阳台通过地漏的反水情况。可见，进行阳台与屋面的同时混合排水，其最大缺点就是在遭遇大于设计强度的暴雨时，阳台雨水无法及时排除。但在实际设计中，雨水斗能够承担的汇水面积达不到重现期一年时的允许汇水面积，因此，压力流在雨水管内形成的几率很低，但是其也不能够阻止阳台反水现象，因此，设计时可以将拐弯后的雨水管道的型号做出调整，即放大一号。

1．2给水方式的选用问题分析

在选择高层建筑给水方式时，首先要确定高层建筑的竖向分区，之后才能够进行给水方式的选择。给水方式的选择需要遵循一定的原则，也就是要以经济合理、技术先进、供水安全等为前提。高层建筑给水可以根据市政管网压力的大小和建筑物的所处位置予以确定。在建筑物的下层建筑中，如地下室、裙房以及附属用房等建筑的供水中，就可以选择市政管网直接供水的方式，其可以起到节约能源、节省基建部分的投资以及运行管理方面的费用等作用。另外，在使用市政管网进行建筑给水时，最重要的就是应该对需要供水的房间的性质和功能以及管网的供水压力进行考虑，务必符合相关要求。如，建筑物的高度低于100m时，通常可以采用市政管网直接供水，而对于建筑的中区和高区则可以采用调速渠进行供水，这也就是高层建筑垂直分区并联供水系统。在各分区内，为减少二次污染的产生以及稳定水压，可以设置减压阀进行局部的压力调整，此方法不需要设置高位水箱，也是目前众多选择中，效果较好的供水方式之一。

1．3污水系统设计中的相关问题分析

高层建筑中给排水设计中的污水设计问题应当引起足够重视。其中包括两方面内容:首先就是高层建筑塔楼污水的排除问题。如果二室或二座以上塔楼污水通过雨水立管集中后，汇合入一根总管，然后再由裙房同时排出，这种方法有一定的不利之处。因排水系统的可靠度无法保证，如果将雨水过于集中，一旦总管损坏需要检修时，其影响面会很大;其次是不设技术夹层的问题。在高层建筑中，结构转换层梁的高度和宽度一般均大于标准层，而转换层梁会影响到卫生洁具的布置以及污水管的布置，如果洁具的布置与标准层相同，那么洁具的排水管就有可能跟转换梁产生冲突，因此，这一问题需要特别注意。

2基于高层建筑给排水节能设计策略

节能降耗已成为当今世界发展的主题。因而在高层建筑给排水设计中，除了做好给排水设计外，还应对其做好节能设计。以下笔者分别从中水系统的设计、节水龙头的设计以及变频水平设计三方面做出分析。

2．1节水龙头的设计

高层建筑给排水关系到人们的生产和生活，在如今水资源日益紧缺的背景下，做好高层建筑的给排水节能设计正当其时。节水与阀门的质量和型号等有密切关系，所以在对高层建筑进行给排水节能设计时，要关注于节水阀门的选择。在水压相同的情况下，节水龙头相对于普通龙头更能够减少水的流失，减少浪费。高层建筑给排水的节能要从高层建筑给排水工程特点、给水方式、水设计、节能设计等方面认真研究和实践，为人们设计出更新、更好的建筑，从而从根本上确保节水设计取得成效。

2．2中水系统的设计

所谓中水系统，就是将污水、雨水等经过一定的处理，使水质达到一定的指标后，为人们利用的一种水循环过程，例如利用设计的中水系统将污水和雨水处理后，用于浇树、洗车等。由于成本低且环保效果好，因而我们必须做好中水系统的设计。在设计过程中，作为设计人员必须对其用途有一个全面的认识，结合以往经验确定中水处理工艺和供水方式，并充分考虑其带来的经济效益，最大化的确保设计的科学性。

2．3变频水泵的设计

变频设计也是实现高层建筑给排水节能的有力方式，变频器上一般都具备闭环控制功能，其可以根据压力信号进行自动控制运行，使其达到供水水压的恒压。利用变频器可以改变水泵的转速，有效调节水泵的流量和压力，实现节水设计。

3结语

综上所述，高层建筑给排水设计要满足水量、水质和水压的要求，并根据这些要求进行优化设计，提高用水的安全性和经济性，最大程度实现建筑节能和减少运行费用。

作者:梅鹏远 单位:西安思源学院

参考文献:

［1］韩晓冬．高层建筑给水排水的优化设计分析［J］．科技展望，2015，25(35):19－20．

高层建筑给水排水设计范文第5篇

关键词:高层建筑;泵房;消防设计

前言

随着当今社会的经济飞速发展,高层建筑的建设在我国各大、中、小城市中层出不穷,由于高层建筑中居住人员集中等原因,一旦发生火灾,往往造成重大人员伤亡及巨大财产损失,因此,高层建筑消防设施建设已成为当今高层建筑中的一个重要问题,而消防泵房是整个消防系统的核心所在,下面本文就高层建筑给水排水消防泵房设计进行简要概述.

1 消防水池

高层工程建筑供水种类繁多,除生活供水、消火栓系统供水、自动喷洒系统供水之外,还常有水喷雾.水幕供水等,储水池必须有足够的容量保障上述各系统的供水。水池容量的计算可参照相关规范。

1.1 专用消防水池的设计

①设计专用消防水池要注意以下问题:

a. 要在水池中设导流墙,以增长流路,减少死角

b. 安设循环水泵,使池水得以充分循环,常用方法如下:

一是利用消防泵本身加旁路加减压阀来循环全池死水;二是专设循环泵使池水循环。循环泵的流量以一天周转池水一次为准。例如,池水容积为600m3 ,设计的循环泵流量为30m3/ h ,也可根据实际情况定;三是在循环泵吸水管上以压力投加漂白精溶液,浓度为2 % 一10 % ,将池水消毒及保持足够的余氯,循环泵可间断开启,也可天天开启,按各处操作经验定。

②另外,对水喷雾系统来说,如果与消化栓或自动喷淋系统合用水池的话,很容易发生一些由于水质的原因引起水喷雾系统堵塞的现象,为了增加其控火灭火的安全性,建议水喷雾系统与生活给水系统合用水池。有以下两个优点:

a.不会影响生活水水质。比如一高层建筑日生活用水量为200m3/d,生活水池按其1/4贮存,为50m3,而水喷雾系统贮存水量(假设按设计喷雾强度15L/(min•m2)作用面积20m2、持续喷雾时间lh计)为36m3,如合用水池,总贮水量为86m3

b. 有利于水池的结构设计。结构设计时往往因生活水池的容量太小(与消防水池相比)而不好设计,故水喷雾系统和生活给水系统合用水池可使生活水池和消防专用水池贮量相对均衡,从而用利于水池的结构设计。

1.2 取水方式

为了保证在火灾延续时间内水泵机组能正常运行,水泵的取水方式必须安全可靠。因此,高层建筑防火规范明确规定:水泵采用自灌式吸水;当消防水池容量超过500m3时,消防水池要分成两格,其目的是为了保证在清洗或检修某格水池时仍能供应消防水。水泵的三种取水方式:

①消防水泵分别向水池设吸水管。缺点是不利于清洗或检修,各系统只有一台泵处于待令工作状态,不安全。

②设公用吸水井。消防水泵从公用吸水井取水,缺点是水池与吸水井连管管径大,吸水井本身检修时全部停水,系统的安全性较差。

③水池间设连通管。连通管设控制阀门,将连通管设计成水池的一部分,不是按一般的吸水管设计,所以连通管的流速适当偏低(流量按最不利水量之和考虑,而且考虑到一格水池检修时的工况)。一组消防水泵,吸水管可为两条(见图1 )其优点是:

a. 在某格水池清洗或检修时,各个系统互为备用的加压泵均可处于待令工作状态,连通管本身也可分别检修,增加了整个消防系统的安全性;

b. 减少了水池预埋套管的数量,对水池防漏、抗振有利。

但水池间设连通管的缺点是连通管内易于沉渣积气,解决的方法是:

a. 适当加大水池池底板坡度,使之坡向积泥坑,清洗或检修时排泥;

b. 制作网罩形吸水口;

c. 自动喷水系统和水喷雾系统供水主管上设Y型透镜过滤器,可随时清洗;

d. 在连通管适当位置设排气阀。

2 水泵的选择

水泵的正确选择不仅需要考虑水泵特性曲线,还要考虑管道系统特性曲线,这样,所选水泵才不致于太大,具体选泵时要注意以下几点:

①不能片面考虑单台泵高效率运行,要兼顾到水泵组运行的整体效果。尽量选用大功率水泵,减少工作泵台数。大功率水泵的效率高,有助于节能。

②为保证并联泵常年在高效区运行,并联工作泵台数不宜超过3 台。如果要使某台水泵既要单独运行又要并联运行,则在选泵应注意使每台泵并联时的工况点尽量接近高效段的左边界。这样,当单泵运行时,工况点右移,仍可以处在高效段内,使整个工况变化范围内运行效率较高。

③管路特性曲线与并联水泵Q 一H 曲线交点的效率不得超出高效区,以保证水泵工作的平稳过滤。

④水泵组合为调速泵与定速泵时,通常设调速泵为常开泵,定速泵为梯级调速泵。调速泵最大范围不应超过75 % ～ 100 %。以免水泵运行效率大幅度下降。调速水泵机组安装高度应按全速运行状态来考虑。

3 泵房的防噪减振

①选择低转速、低噪音水泵,从源头减少噪音。

②水泵机组采用变频调速控制,使水泵的瞬间启停变为缓慢的加速和减速,以减少水泵的猛然启停而减少水泵的瞬间启停泵噪声。

③水泵出水管上的止回阀应采用缓闭消音止回阀,以减少水泵止回阀可能引起的水锤噪声。

④水泵基座上应按计算做橡胶隔振器或橡胶隔振垫,以减少水泵振动向混凝土基础的传播。

⑤水泵的出口和吸水管上均应装橡胶软接头,以减少水泵的运转噪音和振动通过钢管固体传声。

⑥泵房中管道的吊架应做弹性减振吊架,管道吊架和托架上的金属管卡与管道的接触部位加橡胶隔音减振。

⑦合理布置管道。水泵进出水管,立式水泵有0° 、90°、 180°、270°。四种布置方式。在进出水管是180°时,位于水泵基座下的四个支承点的隔振元件受力基本均等,压缩量相同,对隔振最有利。合理的做法是立式水管必须强调管道一侧进一侧出的180°布置方式。卧式水泵有水平进,竖向出的管道布置方式。按以上原则考虑,尽量缩短吸水管长度,减少管道重量,减少管道荷载对隔振的影响。因此吸水管上可曲挠橡胶接头应尽可能靠近水泵设置。

4 水泵防超压措施

①对于流量变化大而扬程变化小的系统选用流量一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),流量一扬程曲线特别平缓,呈恒压状态。

②对于须分区供水的高层建筑,建议使用多出口消防泵,既经济,又能防超压。

③使用泄压阀,其最佳位置是设在水泵出口止回阀后,一般情况下,泄压阀的口径可与水泵出水管同径或小一级。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坏。

5 泵房设备的布置

首先考虑是否有两个不同给水系统在满足流量和压力的前提下共用一组泵的可能。如一幢高层建筑内既有水喷雾、水幕系统,又有消火栓、自动喷水系统,可考虑几种共用方式:(一般说来,消火栓系统不宜与其它消防系统共用一组消防泵,因消火栓系统有可能与其它系统同时开启灭火)。

两个系统共用,如果流量不满足要求,可采用划分防火分区的方法(见图2 )。如压力不满足要求,可采用设置减压阀的方法。

对于需分区供水的超高层建筑,建议不采用普通的消防泵,而采用多出口消防泵,由多级多出口水泵组成的高层消防给水系统在技术上与水泵并联相似,因此也具有设计计算容易、系统控制简单和维修工作量少的优点,和水泵井联相比设备少、占地少、造价低。同时由于几个分区可以共用一组水泵,就便行我们在同一工程设计中增加分区数,从而减小竖向分区的压力值,为解决消防给水系统超压问题提供了一种可行措施(多出口消防泵的应用示意见图3 )。

由于地下泵房的给排水设计需与建筑、结构、电气等专业相互协调,设计者往往先行设计泵房,但本人认为最好先行布置室内给水干管为佳,特别是管井干管的布置,这样可使水泵布置有序。