网站原创【摘 要】高层建筑给水排水设计中的给水、热水、消防和排水对各个用水点或整个系统的压力都有一定的范围要求.如何合理的解决这些符合范围要求的压力问题是高层建筑给水排水设计的难点和关键.
【关 键 词】高层建筑；给水系统；变频泵气压
随着经济的快速发展和科学水平的不断提高,高层建筑的高度和层数也在不断地增加.进入21世纪,高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展.高层建筑已成为现代化大都市的一种标志.高层建筑有别于低层建筑,具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点,因此,对建筑给水排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求.必须采取新的技术措施,才能确保给水排水系统的良好工况,满足各类高层建筑的功能要求.
1高层建筑给排水竖向分区的必要性和方法
由于高层建筑物总高度大,仅靠室外管网的供水压力,通常无法满足较高楼层用水点的水压要求,工程中一般采用增压设备辅助供水,以产生更大的水压.如果给水系统不进行竖向分区,则底层卫生器具将承受较大的静水压力,从而带来一系列问题.高层建筑的给水管网必须竖向划分成几个区域.通常分区的原则如下：充分利用市政给水管网压力,所以一般用初估法来计算低区层数；上区划分根据静水压力.
2高层建筑热水系统
热水供应技术是建筑给水排水技术的薄弱环节,但是近年来由于建筑标准的提高,热水供应工程的普及,热水供应技术也有极其明显的发展.水的加热方式有直接加热和间接换热.在采用热水锅炉加热设备中,主要有燃气热水锅炉、燃油热水锅炉从总体上讲一次换热的效率要高于二次换热的效率.现国内研究的全自动高效热水锅炉,基本解决了热水锅炉设于楼上的安全问题,以适用于我国南方无热力管网的地区.在直接加热中,利用太阳能也取得了很大进展.近几年,国内还多次开展了热水供应、加热方式和设备方面的研讨.在间接加热方式上,采用的热媒主要为蒸汽和热水.其换热设备的理论得到一定的发展,对容积式水加热的设计提出了“紊流加热”的概念,即提高热媒和被加热水的流速,以提高热媒对管壁的放热系数和管壁对被加热水的放热系数,用以改善传热效果.在二次加热设备中,出现了导流型容积式热交换器、半容积式热交换器、半加热式热交换器.在设计中己意识到综合考虑设备的安全、先进性以及设备一次性投资与占地面积.
高层建筑由于室内给水和热水管道系统中的静水压力很大,为使管道及配件承受的压力小于其工作强度及节约能量、减少维修,高层建筑的热水供应系统同冷水系统一样,应进行经济合理的竖向分区,而且两者的分区范围应相同,并且各区的水加热器、贮水器的进水均应由同区的生活给水系统设置专管供给,即此专管上不应分支供给其他用水,从而可以保证冷、热水的压力平衡,便于调节冷、热水混合龙头的出水温度,便于管理.
高层建筑采用集中热水供应系统,均应设置热水回水管道,保持热水在管道系统中的循环,以避免水的浪费.对于要求随时取得适合温度热水的建筑物,应保证支管中的热水循环,并且应有保证支管中热水温度的措施,对于用户内不能循环的支管,则管道不宜过长,以避免水温降低过大,一次用水要放掉很多冷水,造成浪费.
3高层建筑消防给水系统
高层建筑由于层数多,建筑高度高,与低层和多层建筑相比,高层建筑发生火灾的危险性大,往往具有:火灾的隐患多,火种多；火势猛、蔓延快；人员疏散困难；消防设备设施不够完善,补救难度大；伤亡惨重,经济损失巨大.
建筑高度超过消防车有效的灭火高度,即高度为10层及10层以上的住宅和建筑高度超过24m以上的其他民用建筑和工业建筑,主要靠室内消防给水设备扑救火灾的消防给水系统称为高层建筑消防给水系统.
按消防给水系统的构成与功能可分为室外消火栓系统、室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭火系统又分为闭式自动喷水灭火系统,开式自动喷水灭火系统与自动喷水一泡沫联用灭火系统.按消防给水系统的怎么写作范围大小,可分为区域集中高压(或临时高压)消防给水系统和独立高压(或临时高压)消防给水系统.按消防给水的压力与流量是否满足系统要求,可分为常高压和临时高压消防给水系统.按消防给水方式的不同,可分为分区消防给水系统和不分区消防给水系统.
为确保消防给水安全,高层建筑室外消防管网的进水管不宜少于两条,并宜从两条市政给水管道引入,当其中一条进水管发生故障时,其余进水管应仍能保证全部用水量.高层建筑和消防时系统最大工作压力超过O.6MPa的其他建筑,应采用独立消火栓系统.按怎么写作范围分为:独立分散的消火栓给水系统和区域集中消火栓给水系统.按供水压力可分为:高压消火栓给水系统和临时高压消火栓给水系统.
常见的稳压装置为气压给水稳压装置,气压给水装置安装在靠近水池的地方.气压给水稳压装置的选择计算方法同上述气压给水稳压装置,但各项压力值有区别.这种消防给水无水箱,若该建筑给水采用变频调速供水或气压给水方式,则建筑消防及给水均无水箱.室内系统给水管网应布置成独立的环状管网系统,必须保证给水干管和每条消防竖管都能双向供水.室内环状管网的进水管不应少于两条,并宜从建筑物的不同方向引入.消防竖管不宜少于两条,其布置应能保证同层相邻两个消火栓的水的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位.室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段.当建筑物内同时设有室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统时,室内消火栓给水管网与自动喷水管网分开设置.
4高层建筑排水系统
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、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物组成.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,排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制,需做经济、技术比较.
由于高层建筑的排水系统从排出管至顶层卫生洁具的连接管的立管较长,故卫生洁具的排水到底层排水压力大,容易使下层卫生洁具发生排水喷溅.又由于卫生洁具的排水属于间断排水,会使排水方向的前行管道系统产生气体的正压,水流在下降过程中,水流方向的后续管道产生气体的负压,形成抽吸,均可能使管道系统发生水的喷溅和水封水抽吸,故笔者总结认为高层建筑排水系统应需采取下列措施:高层建筑的一、二层应单独排水；高层建筑的排水管系应加强通气,保持管系内气压平衡,为此,高层建筑的排水系统应采用专用通气管的排水管道系统或采用新型排水管道系统；高层建筑的排水立管采用乙字弯消能措施；高层建筑污水、废水应分开设置立管排放,以便于将来废水回收和污水处理厂进行污水处理.
5结语
随着高层建筑管材和控制设备的完善和种类的多样化,高层建筑的设计和施工趋于程序化.这对设计工作者提出更高的要求,必须要钻研新材料的应用和擅于改变传统的设计方案,以便创新和更适应市场要求.高层建筑给排水设计是理论和实践结合非常紧密的专业.理论上的东西只有拿到实践上应用才能确认其效果.高层建筑排水最好要污水、废水分开排放.根据建筑物等级确定设伸顶通气管还是采用专用或特殊的通气立管.本人提出的高层建筑给水排水在实践中的应用只是在该领域跨出的一小步,更多的工作要求广大设计工作者进一步探索、丰富、完善和发展.