高層建筑供水方式及節(jié)能分析

【摘 要】現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多，高層建筑的供水問(wèn)題成為建筑施工的重要問(wèn)題，供水方式的優(yōu)化，不僅能有效解決城市供水問(wèn)題，還能節(jié)約水資源，降低資源浪費(fèi)。本文對(duì)高層建筑的供水方式進(jìn)行分析，對(duì)各種供水方式的優(yōu)缺點(diǎn)和能源消耗進(jìn)行探討，選擇最佳的供水方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；供水方式；節(jié)能

一、高層建筑供水方式分析

高層建筑指的是10層及10層以上的住宅，其他建筑的高度超過(guò)24米時(shí)，也可稱之為高層建筑。自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái)，房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)獲得了較快發(fā)展，城市發(fā)展不再局限于平面擴(kuò)展，而向更廣闊的空間發(fā)展，逐漸形成立體化城市，高層建筑在城市發(fā)展中起著重要作用。高層建筑的供水問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。在高層建筑的供水系統(tǒng)中，為了能夠充分利用室外的管網(wǎng)水壓，防止下層管道靜水壓力增大，給水系統(tǒng)須呈豎向分區(qū)。其供水方式主要有并聯(lián)式、串聯(lián)式、無(wú)水箱式、減壓式。

（一）分區(qū)并聯(lián)式的供水方式

該種方式是在每一分區(qū)設(shè)置一套相對(duì)獨(dú)立的高水位箱和水泵，向各區(qū)供水。水泵的設(shè)置一般集中在高層建筑的底層水泵房?jī)?nèi)或地下室。其優(yōu)點(diǎn)在于：供水系統(tǒng)自成一體，獨(dú)自運(yùn)行，互不干擾；水泵設(shè)置比較集中，維修和管理比較方便，且運(yùn)行的動(dòng)力費(fèi)用比較低。其缺點(diǎn)在于：并聯(lián)式的供水方式水泵型號(hào)比較多，管材的耗用較多，供水設(shè)備的費(fèi)用偏高。同時(shí)，分區(qū)水箱的設(shè)置，占用了不少的建筑使用面積。從總體上說(shuō)，并聯(lián)式的供水方式是比較節(jié)能的一種方式。

（二）分區(qū)串聯(lián)式的供水方式

該種方式是在各區(qū)設(shè)置水泵和水箱，各區(qū)的水泵都設(shè)置在技術(shù)層內(nèi)，從下區(qū)水箱抽水以供上區(qū)用水。其優(yōu)點(diǎn)在于：管道和設(shè)備都比較簡(jiǎn)單，各分區(qū)的水泵揚(yáng)程可以按照本區(qū)的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，水泵的效率較高。但是，由于水泵安裝在技術(shù)層，對(duì)防漏水、防噪聲和防震等的施工要求較高。再者，串聯(lián)式的供水方式，水泵設(shè)置呈現(xiàn)出分散性的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備層的占用面積較大，在供水設(shè)備的管理和維修方面都不方便。同時(shí)，供水的可靠性不高，如果下區(qū)的供水發(fā)生故障，其上區(qū)的供水都要受到很大影響。串聯(lián)式的供水方式由于只需將用水提升至所需的平面高度，管道和設(shè)備都比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有高壓管線和高壓水泵，供水系統(tǒng)的運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用較少，水泵的效率高，節(jié)能效果較好。

（三）分區(qū)無(wú)水箱式的供水方式

該種方式指在各分區(qū)設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的變速水泵來(lái)供水，沒(méi)有設(shè)置水箱，將水泵集中安置在高層建筑的底層水泵房?jī)?nèi)，分別向各區(qū)的管網(wǎng)供水。其優(yōu)點(diǎn)在于：由于省去了水箱，節(jié)省了建筑物使用面積。同時(shí)，設(shè)備布置相對(duì)比較集中，便于維修和管理，且能源的消耗較少。其缺點(diǎn)在于：由于無(wú)水箱式的供水方式水泵數(shù)量和型號(hào)較多，設(shè)備的投資較大，維修工程也比較復(fù)雜。同時(shí)，由于沒(méi)有水箱的調(diào)節(jié)作用，用水總量不好控制。因此應(yīng)對(duì)用水高峰和用水低谷期進(jìn)行分析，采用變頻水泵進(jìn)行供水。

（四）分區(qū)減壓式的供水方式

該種方式是由設(shè)置在地下室或底層的水泵將整個(gè)高層建筑的用水總量提升到屋頂水箱，再分別向各分區(qū)的減壓水箱輸送，經(jīng)減壓水箱減壓后供下區(qū)使用。其優(yōu)點(diǎn)在于：水泵的數(shù)量較少，供水設(shè)備的布置相對(duì)比較集中，設(shè)備和管道的維護(hù)管理比較簡(jiǎn)單。再者，由于各分區(qū)的減壓水箱只是用以釋放供水系統(tǒng)中的靜水壓力，其容積較小。其缺點(diǎn)在于：由于屋頂水箱的容積較大，結(jié)構(gòu)抗震的能力不強(qiáng)。在建筑物的高度較大、供水分區(qū)較多時(shí)，下區(qū)的減壓水箱的浮球閥所承受的壓力過(guò)大，容易造成減壓水箱關(guān)閉不嚴(yán)的問(wèn)題。再者，在上區(qū)供水管道發(fā)生故障時(shí)，會(huì)影響高層建筑下區(qū)的供水。同時(shí)，由于需要采用耐高壓、高揚(yáng)程的管材，該種供水方式的耗能較大。

（五）減壓閥減壓的供水方式

該種方式是由設(shè)置在地下室或底層的水泵將整個(gè)高層建筑的用水總量提升到屋頂水箱，再經(jīng)各分區(qū)的減壓閥減壓后將水供下區(qū)使用。其優(yōu)點(diǎn)在于：水泵的數(shù)量較少，供水設(shè)備布置相對(duì)比較集中，設(shè)備的維修和管理簡(jiǎn)單。同時(shí)，在各分區(qū)以減壓閥代替減壓水箱，不占用建筑的使用面積，減少投資，安裝方便。其缺點(diǎn)在于：由于屋頂水箱的容積較大，結(jié)構(gòu)抗震的能力不強(qiáng)。再者，在上區(qū)供水管道發(fā)生故障時(shí)，會(huì)影響高層建筑下區(qū)的供水。同時(shí)，由于需要采用耐高壓、高揚(yáng)程的管材，該種方式也是一種耗能較大的供水方式。

二、基于節(jié)能視角的高層建筑供水方式選擇

（一）充分利用市政給水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

在高層建筑的供水系統(tǒng)中，應(yīng)充分利用市政給水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，直接對(duì)高層建筑的低層供水，減少供水系統(tǒng)的能源消耗，對(duì)于安全供水和節(jié)能都有很大好處。同時(shí)，由于高層建筑中用水量大的部門(mén)如浴室、餐廳和洗衣房等都集中在下層區(qū)，利用市政給水系統(tǒng)，可以大大減少高層建筑的能耗。在無(wú)水箱供水方式中，應(yīng)利用室外的管網(wǎng)對(duì)高層建筑的下層進(jìn)行供水，上層則以水泵供水。

充分利用市政給水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是一種非常節(jié)能的供水方式。在高層建筑的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般將消防給水泵和生活給水泵分別設(shè)置，主要是因?yàn)閮烧咚枰乃畨翰煌绻烙盟颗c生活用水量接近或者生活給水泵的選型能夠同時(shí)滿足兩者的水量要求時(shí)，則可以充分利用室外的管網(wǎng)壓力，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)加壓實(shí)現(xiàn)高層建筑的供水。

（二）合理配置給水系統(tǒng)的垂直分區(qū)

對(duì)高層建筑的給水系統(tǒng)進(jìn)行垂直分區(qū)的目的在于：保證給水設(shè)備的正常使用，避免因?yàn)閴毫^(guò)高，對(duì)配水器材造成損耗，減少能量的浪費(fèi)，或者在配水器材的供水超過(guò)額定流量時(shí)，造成水資源的浪費(fèi)。在分區(qū)壓力過(guò)高的情況下，不僅會(huì)造成給水器材的出水過(guò)猛，在關(guān)閉這些器材時(shí)，容易產(chǎn)生水擊，使管網(wǎng)產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲或者管件破裂，導(dǎo)致衛(wèi)生潔具的給水零件損壞，增加了維修量，且在開(kāi)啟水栓時(shí)，水以射流噴射狀飛濺，造成水量的浪費(fèi)，因此，在高層建筑的供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要合理配置給水系統(tǒng)的垂直分區(qū)。

三、結(jié)束語(yǔ)：

高層建筑的給水工程，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。在給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不僅要方便人們的生產(chǎn)生活，還應(yīng)注重給水系統(tǒng)的節(jié)能。目前，高層建筑的供水方式主要有并聯(lián)式、串聯(lián)式、無(wú)水箱式、減壓式等方式，在供水方式的選擇上，應(yīng)充分利用市政給水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及合理配置給水系統(tǒng)的垂直分區(qū)，減少水資源浪費(fèi)和能源損耗，最大限度實(shí)現(xiàn)高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能管理。

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