高層建筑給排水特點及給水系統設計要點

摘要：本文對高層建筑給排水工程的特點進行了歸納，并對高層建筑生活給水系統的設計要點、豎向分區、給水方式和高層建筑消防給水系統特點、設計要求進行了分析。提出了在設計過程中需要注意的問題。

關鍵詞： 高層建筑 給排水 消防供水

隨著經濟和建筑技術的發展，高層和超高層建筑在世界各大城市不斷涌現，相應的高層建筑給排水工程也在設計、施工與管理方面積累了一定的經驗。建筑設備是保證和完善建筑功能的重要因素，高層建筑給排水工程是高層建筑設備工程中最基本、最重要的組成部分，它不僅需要滿足低層建筑中普通的生活給排水、消防給水等方面的設施，而且由于樓層高度的增加及建筑物功能的復雜化，高層建筑的給排水工程需要面臨新的問題和更高的要求。

1、 高層建筑給排水工程的特點

高層建筑供水系統靜水壓力較大，如果只采用一個區供水，龍頭開啟時呈射流噴濺，影響使用，浪費水資源；而且開關水嘴、閥門時容易形成水擊，產生噪聲和振動，引起管道及配件破壞；同時建筑下部各層出流量大，導致頂部樓層水壓不足、出流量過小甚至出現負壓抽吸現象。所以供水系統必須進行合理的豎向分區，使靜水壓力降低，保證供水

系統的安全運行。

高層建筑引發火災的因素多、火勢蔓延速度快、火災危險性大、撲救困難。因此，高層建筑消防系統的安全可靠性要比低層建筑的高。由于目前我國消防設備能力有限，撲救高層建筑火災的難度較大，所以高層建筑的消防系統應立足自救，設置能夠實現自動報警、自行啟動的自動噴水滅火、氣體或水噴霧滅火系統。

高層建筑的排水量大、管道長、管道中壓力波動較大。為了提高排水系統的排水能力、穩定管道中的壓力，保護水封不被破壞，高層建筑的排水系統應設置通氣管系統或采用新型的單立管排水系統。另外，高層建筑的排水管道應采用機械強度較高的管道材料，并采用柔性接口。

2、 高層建筑的給水系統

高層建筑給水系統由引入管、水表節點、升壓和儲水設備、管網及給水附件等部分組成。其中引入管、水表節點的設計和安裝要求與低層建筑相同，升壓及儲水設備通常是高層建筑必不可少的設施，給水管網及附件有自身的特點。

2.1. 給水系統的特點

我國城市給水管網大都采用低壓制，無法滿足高層建筑上部樓層供水的水壓要求，必須借助升壓設備將水提升到適當的壓力；另一方面，由于消防、安全供水、流量調節及水壓保證的需要，不同功能的貯水池通常是高層建筑的重要設備。高層建筑的衛生器具和用水設備數量多，用水量大，如果管網呈枝狀布置，一旦斷水影響范圍較大，從供水可靠性出發，高層建筑給水管網一般呈環狀布置。豎直干管通常敷設在專用的管道豎井內，水平干管布置在專用管道層或技術層內。高層建筑給水系統管路長，用水點多，對供水可靠性及節水節能、消聲減震、水質保護的要求較高，因此給水附件的形式、類別、數量較一般低層建筑多，標準高。

2.2. 高層建筑的給水方式

高層建筑給水方式主要是指采取措施調節水量及增壓、減壓形式，來滿足個給水分區的用水要求，給水方式的選擇關系到整個供水系統的可靠性及使用效果，是供水系統的核心。給水方式可分為高位水箱、氣壓罐和無水箱三種方式。

（1）高位水箱給水方式

其特點是在建筑物的適當位置設置高位水箱，儲存、調節建筑物的用水量和穩定水壓，主要設備有離心水泵和水箱。布置方式有并聯、串聯、減壓水箱和減壓閥四種。高位水箱并聯給水方式。各分區獨立設高位水箱和水泵，水泵集中設置在建筑物底層或地下室，分別向個區供水。優點是各區給水系統獨立，互不影響供水安全可靠；水泵集中管理，維護方便，動力費用經濟。缺點是水泵臺數多，揚程大，水壓管線較長，設備費用增加；分區高位水箱占用樓層積，影響經濟效益。高位水箱串聯給水方式。水泵分散設置在各分區的樓層中，下一分區的高位水箱兼作上一給水分區的水源。此種方式的優點是無高壓水泵和高壓管線；運行費用經濟。缺點是水泵分散設置，連同水箱占用樓層面積較大；水泵設置在樓層，防振隔音要求較高；水泵分散管理維護不便；若下一分區故障，其上部分區供水全部受影響。減壓水箱給水方式。整棟建筑的用水量全部由設置在底層的水泵提升至屋頂水箱，然后再分送至

各分區高位水箱，分區高位水箱只起減壓作用。優點是水泵數量最少，設置費用最低，維護簡單；泵房面積小，各分區減壓水箱調節容積小。缺點是運行費用高；屋頂水箱容積大對建筑物安全不利；供水可靠性差。減壓閥給水方式。其原理與減壓水箱相同，只是以減壓閥代替減壓水箱。

（2）無水箱給水方式

無水箱給水方式的最大特點是省去高位水箱在保證系統壓力恒定的情況下，根據用水量的變化，利用變頻設備來自動改變水泵的轉速，且使水泵經常處于較高效率下工作。缺點是變頻設備相對價格較高，維修復雜，一旦停電則停止供水。

3、 高層建筑消防給水系統

3.1. 高層建筑的消防特點

對于高層建筑而言，完善的室內消防設施是保證建筑正常使用的前提。高層建筑很難靠外部力量進行撲救，因此高層建筑一旦發生火災，立足自救顯得尤為重要。我國普通消防車的服務高度為24 m，對于有消防云梯的消防車服務高度為30～48 m。當高度低于24 m 的建筑發生火災時，可由消防車來撲救。對于高度為24～50 m 的建筑發生火災時，消防人員可使用室內消防設備滅火，消防車可以通過水泵接合器向建筑內部供水。建筑高度在50 m 以上的高層建筑發生火災時，室外救援比較困難，室內消防設備應具備獨立撲滅室內火災的能力，同時設置自動噴水滅火裝置，加強火災自動探測、報警能力，加強撲滅初期火災的消防設備非常重要。

3.2. 高層建筑消防給水系統

在管網內要經常保持滅火所需的水量、水壓，可直接使用滅火設備救火。當最不利點不能滿足滅火要求時，需要啟動消防水泵，使管網壓力和流量達到滅火要求。根據消防給水系統供水范圍，可將給水系統劃分為區域集中消防給水和獨立消防給水。

區域集中給水用于集中建設的高層建筑，貯水池、水泵集中在一起設置，再由室外消防系統管網分配到各個建筑內的系統。這種系統設備集中設置、數量少，便于管理，有利于節約投資。缺點是供水安全差。獨立消防給水系統是在每個建筑都設有加壓貯水設施和消防管網，這種系統的安全性高，但設備多，布置分散，不便于維護管理，相應的投資也較高。把室內或室外給水系統提供的水量，經過加壓輸送到用于撲滅建筑物內的火災而設置的固定滅火設備為消火栓給水系統。另一種高層建筑必不可少的滅火系統是自動噴水滅火系統。當高層建筑需同時設置消火栓給水系統和自動噴水滅火系統時，應優先選用兩種系統獨立設置方式。若有困難，兩個系統可合用消防水泵，但應在自動噴水滅火系統報警閥進水口前將兩類系統的管網分開設置。

4、 結語

本文在前人研究成果的基礎上，對高層建筑給排水工程的特點進行了歸納，并對高層建筑生活給水系統的設計要點、豎向分區、給水方式和高層建筑消防給水系統特點、設計要求進行了分析，提出了設計過程中需注意的問題，供設計、施工人員參考。

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