某高層建筑給水系統設計探討

邱維萱

【摘 要】隨著社會經濟區域的不斷發展，人們對于有限區域的建筑空間的需求日益旺盛。建筑給水系統是高層的核心功能組成，在此以深業南京濱江項目為研究對象，具體分析建筑給水系統中的各特征要素，主要包括分區供水、市政管道供水以及供水設備三大部分。通過各設計問題分析與解決，為后同類型項目建設與分析提供實踐性較強的案例分析。

【關鍵詞】高層建筑;供水過程;分區;設計分析

中圖分類號： TU892文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）19-0032-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.013

0 引言

隨著社會的不斷發展，人們對城市有限的區域內的建筑要求也越來越高。高層建筑是未來發展的重要方向。高層建筑可以有效地增加有限空間內的建筑面積，為人們的生產生活提供便利，但同時因為其自身的高度地限制，也往往會導致相對應的配套設施建設難度更大。在此之中的建筑給水系統是整個高層建設的重要組成部分，該項目設計的好壞會直接影響到整體系統運行的有效性。在此以深業南京濱江項目給排水設計為研究實例，開展高層建筑給水系統的分析要素，針對具體項目中的建筑給水的分區給水與市政管道供水兩方面展開分析，建筑給水中的分區給水需要根據實際項目特征展開分區數量、形式以及供水方式等進行分析;市政管道供水中的問題分析以及供水系統分析等。通過具體項目分析，為后相關項目建設開展提供研究基礎。

1 項目概況

深業南京濱江項目是一個綜合性的高層建設項目，項目的綜合建筑總面積84759m2，整個的濱江高層建筑高度為99.4米。整個的高層建筑包含以下幾大部分，分別為地上部分3棟樓，2棟酒店式辦公，1棟商業樓，地下二層的綜合性民用高層建筑。因為該項目相對于其他項目有更為復雜的業態，所以在此基礎上進行建筑物給水系統設計與比較，其給水系統設計在項目建設中更具代表性。

項目建設中針對各區域部分的功能和特征的業態不同，所以在后期的設計與管理也會有較大的差異性，在此采用2套獨立的供水系統，只共用地下室的水箱酒店布置在最上面8層，采用地下室水箱-工頻泵組-高區避難層水箱-變頻泵組供水方式。酒店對用水的使用時間相對分散，不同時間對水量的需求也會不一樣，所以用變頻泵組供水既可以保證需求量大的時候有足夠的水量，也可以在水量需求低的事實的情況下實現低功率運行，在此基礎下最終實現節約能源的目的。

2 建筑給水節能設計

高層建筑的給水節能設計是整個建筑布建的核心部分，其實踐的好壞不僅會為居民用水提供較為有效地長期的節能設計，更可以為水資源的高效率利用提供實踐基礎，在此以具體項目建設中的節能用水展開分析，開展從分區供水與市政管道供水兩方面要素分析，其具體內容如下所示。

建筑節水節能設計可通過多種方式來實現，在該項目建設中包括有：分區設計、變頻泵組供水、水泵選擇等，以下就以此三種供水方式進行分析。

2.1 分區供水系統設計

2.1.1 分區數量確定

分區供水中的分區數量確定從理論上需根據整個建筑的功能化屬性而計算，在工程實踐中所建立的分區數量越多，其系統化的運行過程中對于能源能量的節約量就越多。但在工程實踐中也經常會因為分區數量設置過多，進而會導致整個工程所造建的機房占地面積也隨之增大，同時過程中的相關管道鋪設、設備安裝等一次性的投資也會隨之增加，而在項目中往往會因為設備、管道的日常維護管理費用多等缺點，而在實際的工程施工過程中往往會無可操作性規范使得整個過程的科學性得以大打折扣。在工程安裝中應按《建筑給水排水設計規范》（GB50015-2003，2009年版，）中的3.3.5條規定而及時有效地確定整個工程合理的分區數量。在實踐工程中根據該項目的建筑高度屬于在100m以下的高層建筑，故而在其分區數量宜控制在2～3個區，而不宜超過4個區。針對該項目建筑特征，在分區數量上分為地下室及裙樓1樓供水為一分區。裙樓的商業樓2樓為二分區，酒店供水為三分區。

2.1.2 分區形式選擇

在分區形式選擇方面根據建筑功能屬性不同而具有分區用水不同的水源選擇與用水差異。對于分區形式的選擇不同，其用水可分為生活用水與消防用水，在此又可將生活用水分為冷水用水與酒店熱水兩個方面。分區選擇的設計建設包含的內容雖然較為多元，但其均是以建筑物自身的定位為核心的。在分區系統的系統設計中包含有室內給水系統、室外排水系統、室外雨水系統、室內生活給水系統、生活熱水供應以及室內生活排水等諸多內容，繼而在各子系統的具體布局中仍然會有較大性的建設差異。

根據項目建設地下室及裙樓1樓設計由市政管道直接供水。裙樓的商業樓2樓及以上采用水箱儲水-變頻泵組供水的方式?？紤]到商業用水量對穩定性的要求，1F由市政供水的干管，旁通裙樓商業的水泵供水管，并用倒流防止器來隔斷，以避免回流污染。

其次酒店式公寓的供水采用地下室水箱-工頻泵組-低區避難層水箱-變頻泵組供水方式。低區避難層水箱又分三個分區，最下一個分區由水箱重力供水，直接用重力水箱供水，利用高差產生的壓力，更加節能，沒有更多的設備，系統也更加穩定。最高一個分區由變頻泵組直接供水，中間的分區由變頻泵組出水后經減壓閥減壓后供水。此系統只采用一組變頻泵組，2個系統共用一組變頻泵組，節省了項目的造價。

2.1.3 供水方式選擇

供水方式的選擇主要可以分為市政供水完善的市政管網與市政供水不完善的市政管網兩種供水方式，對于地下室及裙樓1樓的市政供水設施較為完善的供水方式，供水能力往往可有效地得到市政管網供水保證，在此過程中可優先實現管網疊壓供水設備，其核心的供水原理是可以直接從市政供水管中吸水加壓向高區給水系統供水。通過這樣給水系統的供水過程就最大限度地利用了市政自來水管網壓力，降低供水設備能耗。

再者是對裙樓的商業樓2樓及以上市政供水設施的供水能力有限或不完善的市政管網，在實際生活中諸多城市的供水部門發文明令禁止使用管網疊壓（無負壓）供水設備直接從市政管網吸水，但在實際應用過程中往往應根據建筑所在地市政供水設施的具體情況而做出具體調整，如市政供水管管徑較大，水壓相對較高，而建筑進水管管徑相對較小等，在通過當地供水部門論證后，有條件地采用管網疊壓供水設備直接從市政供水管中吸水加壓向高區給水系統供水。在供水方式上基于商業用于與酒店公寓對用水的迫切性不同。在此項目中，商業1F由市政供水的干管，旁通裙樓商業的水泵供水管，以及酒店式公寓的供水采用泵組進行供水。

2.2 項目市政管道供水分析

市政管道供水主要是對于高層建筑中的室外給水系統與室內生活系統兩大部分而言，其水源供應的穩定與合理化設計會嚴重地影響到相關建筑物用水的穩定性。

在市政供水過程中往往存在供水不穩定的現象，其主要體現在因高層的結構問題而導致相關功能化區域的用水需求較難滿足，在實踐的市政管道供水過程中需要根據相關樓層的用水需求與特征而需具體的用水供應設計與分析，其需要根據各功能化區域的建設區域而有著明顯的差別，在室內的生活供水中主要包含的是商業辦公用水、公寓用水及酒店用水等。在此項目中地下室以及商業樓1F及裙樓1F因其位置相對較低，并且距離食道管道相對較近進而采取市政管道供水，不僅可保證供水的穩定，且更具有經濟性。

2.3 水箱儲水-變頻泵組供水設計

2.3.1 現狀及問題

高層建筑內部的用水供應主要是根據其區域化的功能特征而設定的，在設計中也要考慮相關功能區域的人流與用水時長而詳細展開。在此之中所采用的主要供水方式為供水采用地下室水箱-工頻泵組-低區避難層水箱-變頻泵組供水方式。低區避難層水箱又分三個分區，最下一個分區由水箱重力供水，直接用重力水箱供水，利用高差產生的壓力，更加節能，沒有更多的設備，系統也更加穩定。最高一個分區由變頻泵組直接供水，中間的分區由變頻泵組出水后經減壓閥減壓后供水。此系統只采用一組變頻泵組，2個系統共用一組變頻泵組，節省了項目的造價。在此需要根據各區域化的用水特點展開具體分析與分析。

2.3.2 解決方案

商業及辦公的用水分析，在此地下室儲水50%商業日儲水量35噸，和25%辦公日用水量60噸加上5噸空調水量，共儲水100噸;一組變頻泵供商業2樓層至3樓層用水。B3樓層至1樓層商業用水平時由市政供水，另做一路旁通連接變頻泵出水，提供市政停水時供水。另一組加壓水泵供水至24樓層供水水箱，水箱儲1小時辦公用水量以及裙樓屋面的冷卻塔補水5噸，16噸。20樓層至27樓層由變頻泵加壓供水;4樓層至19樓層水箱重力供水;超壓樓層由減壓閥減壓后供水。以下為系統地下室及地樓的供水示意圖。

公寓的用水分析，地下室儲水25%日用水量150噸;通過14樓層轉輸水箱25噸送水至屋頂供水水箱;35樓層至37樓層由變頻泵加壓供水;9樓層至34樓層由屋頂水箱重力供水;4樓層至8樓層由14樓層水箱重力供水;超壓樓層由減壓閥減壓后供水。公寓高樓層水箱供水示意圖如圖2所示。

酒店的用水分析，地下室儲水100%日用水量140噸;水泵供水至24樓層供水水箱，水箱儲1小時儲水量10噸加5噸空調補水量，共計15噸。酒店客房區域由變頻泵加壓供水。酒店裙樓由24樓層水箱重力供水。因為辦公部分和酒店部分業態不同，后期的物業管理也會不同，所以采用2套獨立的供水系統，只共用地下室的水箱酒店布置在最上面8層，采用地下室水箱-工頻泵組-高區避難層水箱-變頻泵組供水方式。酒店對用水的使用時間相對分散，不同時間對水量的需求也會不一樣，所以用變頻泵組供水既可以保證需求量大的時候有足夠的水量，也可以在水量需求低的要求。

在給水管材和管件的設計中，應注意生活給水管（立管、橫干管和支管）采用薄壁不銹鋼管，卡壓式連接。生活水箱全部采用符合食品級衛生要求的裝配式不銹鋼板水箱。生活給水的計量及控制：途和收費需求設置用水計量裝置。市政自來水引入總管分設總計量水表。室內餐飲廚房、鍋爐房、空調冷卻塔、水景、中水貯水箱等供補水管上設置水表。水表均為能耗監控用遠傳水表。

3 結論

通過具體的深業南京濱江項目為研究對象開展相關供水建設過程中的多要蘇分析，對各特征化建筑中的用水需求進行給排水設計，并對過程中常見的問題展開分析與處理，為后其同類型問題分析與處理提供實踐性較強的案例分析與借鑒性案例。

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