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（一）
一、關于高層建筑給水系統(tǒng)的設計
1.變頻泵無水箱給水方式
變頻泵無水箱的給水方式就是采用變頻技術取代高位水箱技術，該方式主要是利用變頻器改變電壓和頻率，從而達到調制水壓與流量的目的。這種方式是從節(jié)能的角度設計的，它的調制功能不僅可以保證供水系統(tǒng)正常運行，還能延長相關設備的使用期限。并且該設備的占地面積極小，既節(jié)省空間又方便安裝。另外，在使用方面也非常的便捷，采用的是全自化的設計。但是此方式并適用于所有的建筑，其造價比較高，并且對環(huán)境的要求很嚴格，設計者們應該根據(jù)工程的實際情況來考慮。筆者曾經(jīng)的一個設計項目，位于惠州市仲愷高新區(qū)，該項目裙樓為6層商場，上部5棟塔樓，還有兩層地下室。筆者的設計思路是：在裙樓采用3個生活水池，但由于商業(yè)用水的功能不同，在綜合考慮各方面的因素影響之后，筆者分別采用了3套變頻供水設備，以保證其供水系統(tǒng)的正常運行。
2.減壓給水方式
高層建筑的給水問題主要是通過減壓的方式來解決的，所謂減壓給水方式就是利用水泵將水引到最高層，再利用分區(qū)的方式由上到下進行供水，并通過在其中設置相關的減壓閥來進行減壓。一般來說，消防用水采用比例式減壓閥，而可調式的減壓閥更適用于生活供水系統(tǒng)。減壓給水方式的特點就是投資少、設計簡單并且供水比較穩(wěn)定，但下區(qū)水泵的損耗會比較大。
3.高位水箱給水方式
高位水箱給水方式是運用水箱和水泵進行并聯(lián)或串聯(lián)等方式進行給水。由離心水泵提供水到水箱，再根據(jù)需要從水箱分流到各區(qū)，高位水箱主要是起到一個減壓、穩(wěn)壓的作用。其主要特點：首先，用水箱儲備水以備不時之需，從而保證正常給水；其次，相關設備的利用率較高，使用壽命較長；最后，該方式投資較小，節(jié)省了一部分開支。但是其缺點也很明顯，水箱占地面積比較大，并且容易受污染。另外，水箱運行時會產(chǎn)生較大的噪音。總而言之，上述各種方法都有自己的優(yōu)缺點。在實際的設計過程中，我們應該根據(jù)工程條件以及需要來選定相應的給水方式。并且上述幾種方法可以配合使用。例如，在萬科紅郡四五期的項目設計中，筆者根據(jù)需要采用了綜合設計的方法。該項目位于番禺南村南大干線以南，其中A6～A12棟，B1～B4棟為筆者獨立設計。A7、A8棟建筑層數(shù)為42層，建筑高度超過100m的超高層住宅。給水分區(qū)分為3個區(qū)，3層及3層以下由市政水直供；4～19層為中區(qū)。采用1套變頻供水設備，采用支管減壓的方式，控制用水點處供水壓力不大于0.20MPa，減壓閥采用能減靜壓的可調先導式減壓閥。19至天面層為高區(qū)，采用1套變頻供水設備，采用支管減壓的方式，保證每戶入戶水壓不大于0.20MPa。
二、太陽能熱水供給系統(tǒng)
現(xiàn)代社會提倡節(jié)能環(huán)保的用水模式在熱水的提供方面，我們都更傾向于采用無污染、低耗能的太陽能熱水器，而這一熱水供給方式在高層建筑中可以得到更好的利用。例如筆者設計的南寧·五象新區(qū)項目，該工程給排水方面設計的最大特點是每棟住宅均設置了太陽能熱水系統(tǒng)。每棟天面設有平板式太陽能集熱器、貯熱水箱、恒溫水箱、太陽能循環(huán)泵、熱水回水泵、空氣源熱水泵組等。自來水立管供水給貯熱水箱，由太陽能循環(huán)泵供水給太陽能集熱器，加熱后水循環(huán)至貯熱水箱，貯熱水箱與恒溫水箱連通。在太陽能不能保證恒溫水箱水溫的情況下，由空氣源熱泵維持熱水水溫。
三、關于高層建筑排水系統(tǒng)的設計
排水系統(tǒng)的組成成分除了排水管道外，還有相關的通氣管道、抽升設備、衛(wèi)生器具等等。近年來，我國提倡綠化建設。所以在污水的排放問題上，我們應該更注重污染及回收利用的問題。在排水系統(tǒng)的設置方面，應該將不同性質的污水進行分類處理。例如生活污水或其他較嚴重的污水應該單獨處理排放，雨水或污染程度較輕的污水可以合流處理。在排水管道布置方面，應該遵循距離最短、維修清理方便等原則。在排水管道的敷設方面，管道的設計應該留有一定的變動空間，不宜靠得太緊密，還應該在穿墻、穿樓板時留有后備洞口。另外，采用45°或90°的彎頭來連接排水立管和排出管端部。
四、結語
排水系統(tǒng)的設計應該主要從環(huán)境污染及回收利用兩個方面考慮，在做好基本技術的基礎上提倡綠化建設，例如筆者上述舉例所說的萬科紅郡項目。因為該項目為申報綠色節(jié)能的三星項目，故該工程給水排水系統(tǒng)的設計充滿新意。尤其是再排水系統(tǒng)的設計方面，充分體現(xiàn)了綠色節(jié)能的要求。該項目的首層雨水排水采用2套管網(wǎng)，陽臺雨水及路面雨水收集后排入市政雨水管網(wǎng)。天面雨水經(jīng)管網(wǎng)收集后進行過濾、消毒等處理程序后的雨水進行回用，回用水可供給道路澆灑、景觀用水、清洗地下車庫等。
作者：何輝 單位：廣州智海建筑設計有限公司第五設計所
（二）
一、高層建筑給排水豎向分區(qū)設計
1.1進行豎向分區(qū)設計的必要性研究
高層建筑與多層建筑相比體積更大、高度更高，如果只采用室外供水路線的設計，一定會由于壓力不足，而不能使整個建筑中的各個用水環(huán)節(jié)的供水質量得到充分的滿足，所以在高層建筑的供水系統(tǒng)中，都需要進行增壓設施的設計，來彌補自然壓力的不足。在這樣的條件下，如果不采用豎向分區(qū)的設計，就會使高層建筑中的底層用水點靜水壓力過大，就會因此而造成一些弊病，如（1）較低樓層的出水器具的流量過大，在高壓作用下，就會形成噴射狀的水流，使用戶的使用造成不便，并且也會形成極大的浪費。（2）上層的出水器具的流量不足，在物理學的作用下，往往會形成負壓抽吸的現(xiàn)象，水的反向流動很容易出現(xiàn)污染的情況。（3）高層建筑的底部管線需要承受極大的水壓，因此當水門關閉時會難免發(fā)生水錘，在水錘的作用下，形成明顯的振動現(xiàn)象并且伴有嚴重的噪聲，問題嚴重時還會對管線構成嚴重的破壞。（4）高層建筑的最底層用水設施如閥門等，磨損的情況相對嚴重，同時在強大的水壓作用下，更加容易發(fā)生泄露，并且在高壓的作用下，也使設備的維修與更換增加了更大的難度。更為嚴重的是，如果在長期的供水運行中，持續(xù)過大的超出供水設備和管線承壓界限的壓力，就一定會造成供水設施的配件及管路系統(tǒng)的嚴重損壞，給高層建筑供水造成不阻礙和不可預測的經(jīng)濟損失。因此，基于以上諸多原因的考慮，高層建筑的給排水系統(tǒng)，采用分區(qū)的運行方式，是使以上問題得到良好解決的重要手段。
1.2高層建筑給排水豎向分區(qū)的方式研究
通過以上的分析已經(jīng)得出結論，高層建筑的給排水系統(tǒng)設計，必須要采用豎向分區(qū)的方式來進行。大體說來，進行高層建筑給排水系統(tǒng)豎向分區(qū)要堅持以下一些原則：進行分區(qū)設計時，要科學合理進行壓力值的選取，如果選取的壓力值過高，還是會出現(xiàn)不進行分區(qū)供水的一些弊端。而如果選取的分區(qū)壓力值過低，又會造成由于分區(qū)部分過多，使給排水所需要的設備、配件及管線等額外增加。不但會造成經(jīng)濟上的不必要損失，也同時會使高層建筑在今后的使用中，出現(xiàn)維護、維修工作量過大的情況。所以，在進行高層建筑給排水系統(tǒng)的分區(qū)時，一定要根據(jù)具體的使用要求、材料質量和各個配件的額定工作壓力等因素相結合來進行科學合理的壓力值的確定。通常來說，我國目前在進行高層建筑給排水系統(tǒng)的分區(qū)時，所選取的壓力值，都是以各處分區(qū)最底部用水點的靜水壓力低于配件的額定工作壓力的標準來進行確定的。在我國2009年頒發(fā)的《建筑給水排水設計規(guī)范》中有明確的規(guī)定，高層建筑給排水系統(tǒng)分區(qū)，每部分分區(qū)的最底部用水點位置的靜水壓力必須控制在0.45MPA以下，而如果靜水壓力超出0.35MPA的用水節(jié)點處，必須要進行適當?shù)臏p壓及壓力調整設施。在各個分區(qū)中，處于最為不利用水點處的水壓，必須要達到正常供水壓力標準。當采用高位水箱的方式進行供水時明確規(guī)定，高位水箱放置位置確定后的最底部，與供水最為不利的用水點位置的供水配件的垂直距離必須要達到或超過此供水不利位置的流出水頭同水流流經(jīng)高位水箱的最底部供水管線與水表的水頭損失的總和。在實際的操作中，一般都會把以上運算過程得出的數(shù)值叫做該供水分區(qū)的最低靜水壓力值。結合以往的經(jīng)驗可以得出結論，通常高層建筑的供水分區(qū)的最低靜水壓力值大約為0.1MPA。所以，用以上數(shù)據(jù)做為參考，高層建筑的每一個供水分區(qū)頂部入戶管線的進管壓力值一定要保證在0.1MPA以上，通常生活中的居民用水的最理想水壓應該為0.20MPA至0.30MPA之間。因此，當有些用水位置的壓力值超過0.35MPA時，就應該適當?shù)倪M行降壓設備的放置，從而，最大程度的避免用水壓力過大及過小而造成的用水障礙。
二、高層建筑給排水方式的設計研究
2.1氣壓罐供水設計
高層建筑氣壓罐供水系統(tǒng)中，主要包括離心泵和氣壓罐兩個主要部分。在此系統(tǒng)中的氣壓罐是一種鋼材料制造的全封閉的存水容器，當給水操作進行時，在此氣壓罐內所存儲的空氣的作用下，產(chǎn)生對貯水量的調整作用，同時在氣壓的作用下，把此容器內的水壓提升至所需的幾何高程，從而產(chǎn)生節(jié)約水量的效果。采用氣壓罐供水設計主要有以下一些優(yōu)勢：（1）存留在此密封裝置中的水不會受到污染，而容易保持潔凈。（2）建設資金的投入較小，有利節(jié)約成本。（3）由于不需要進行高位水箱的使用，而使整體荷載降低。（4）方便管理，自動管理容易實行。同時也具有以下一些缺點：（1）此密封容器的存水量通常不大，因此水量調節(jié)能力也有所降低，供水可靠性不高。（2）供水壓力變化較大，容易形成一定的起伏。（3）單位時間內的水量存貯能力不高，因此導致水泵的運行次數(shù)較多，并且經(jīng)常處于變壓狀態(tài)下運行，使水泵的效能和使用壽命縮短。
2.2減壓分區(qū)供水設計
此方式的工作原理，是通過對減壓水箱及減壓閥進行減壓處理，由水泵將水供入建筑最頂層的貯水裝置，每個分區(qū)都進行貯水裝置的設計，進行由上一級貯水裝置向下一級貯水裝置進行供水的動作?；蛘邔p壓閥設置在高低兩個相鄰的分區(qū)之間，減壓閥門替代了水箱的作用。上區(qū)向下區(qū)進行送水時，經(jīng)由主管線的減壓閥門，再流入下一層的給水管網(wǎng)。采用此方式進行給水較為可靠，并且整體結構相對簡單，減少成本、便于維護。由于不需要在每個供水分區(qū)進行水箱的設置，從而使建筑面積可以更加有效的利用。缺點是底部分區(qū)的水壓損失過大，水泵的能量損失過大。
2.3高位水箱供水設計
在高位水箱給水方式中的主要組成部分為水箱和水泵。同時高位水箱供水方式又可以細分做串聯(lián)式給水設計、并聯(lián)式給水設計及減壓水箱供水設計和減壓閥門供水設計等四種。高位水箱供水設計的主要工作原理為：由設置于建筑頂部的高位水箱負擔起存貯水量和對本分區(qū)內進行調節(jié)壓力及用水量的功能。而由安置于單獨建筑設施內的水泵進行向此高位水箱的供水。采用高位水箱供水設計有以下一些優(yōu)勢：（1）此設計方案的水壓基本能夠保持平穩(wěn)。（2）高位水箱內存貯相對更大的水量，因此可以保證供水的持續(xù)性和可靠性。（3）因為高位水箱內可以存貯相對較多的水量，所以水泵可以不作過多次數(shù)的運轉，大大的提高的運行效率。（4）系統(tǒng)安裝簡單，不必投入太大的資金。同時也具有以下一些缺點：（1）使高層建筑結構在原有的基礎上，增添了一定的復雜性，主體結構建筑投資有一定程度的提高。（2）高位水箱存貯的水，經(jīng)過過長時間的存貯后，不容易保持衛(wèi)生。（3）當水泵向水箱進行供水時，管路系統(tǒng)和機電系統(tǒng)容易產(chǎn)生一定程度的振動和噪音。（4）高位水箱的體積較大，會相對增加對建筑面積的過多占用。
三、結論
伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的不斷進步，高層建筑給排水系統(tǒng)的設備和材料一定會出現(xiàn)多樣化的發(fā)展方向，技術能力也一定會相對更加完善，并且向程序化發(fā)展。但同時也必然會對高層建筑給排水設計工作者提出了更高的要求。作為設計工作者，只有時刻努力進行對新材料新技術的學習和研究，才能更好的適應不斷發(fā)展變化的市場環(huán)境，才能創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟利益和社會效益。
作者：陳洪升 單位：臺州學院
（三）
一、高層建筑對于給水排水系統(tǒng)的發(fā)展需求
進入二十一世紀以來，我國的建筑也隨著科技的發(fā)展，逐步向功能更完善、設備更齊全、技術更先進、層數(shù)目更多等方向發(fā)展，這也是當今世界建筑的發(fā)展趨勢，雖然高層建筑有著諸多現(xiàn)代化優(yōu)勢，但較以往建筑來說，其高度過大、樓層多、振源多、排水量多等方面都導致現(xiàn)代高層建筑需要有更為先進的技術要求。因此隨著高層建筑的樓層不斷增多，必須也要保證有先進的技術措施，最終確保高層建筑用水及排水功能的良好使用，從而滿足現(xiàn)代社會對高層建筑的要求。
二、高層建筑劃分
當今國際上對于高層建筑并沒有統(tǒng)一明確的劃分標準，每個國家根據(jù)其不同條件，對各自國家的高層建筑有著自己的劃分，我國當前規(guī)定十層以上（含十層）的住宅或者建筑高度在二十四米以上的兩層以上（含兩層）廠房均為高層建筑的范圍。高層建筑由于其高度大，樓層多，給建筑的水系統(tǒng)工作帶來了一定的工作難度，因此高建筑需要有更加先進的技術，才能保證水系統(tǒng)包括供水以及排水功能的良好運行，從而滿足當今高層建筑的功用需求。
三、高層建筑水系統(tǒng)工程的特點
因為高層建筑的層數(shù)多、建筑高度高，使用人群多，用水量與排水量也自然較大，這些方面的綜合原因對高層建筑給水排水系統(tǒng)的設計上帶來了更多挑戰(zhàn)，包括工程的設計方面以及其施工和材料的選擇等多個方面，總之高層建筑的給水排水工程具有很多特點，因此本文對高層建筑水系統(tǒng)的一些特點，做了如下的分析：由于高層建筑的高等特點，其給水系統(tǒng)要求的靜水壓力比較大，假若只通過一個區(qū)進行供水，那么不但會影響使用，還會導致管道以及其配件的破裂，因此高層建筑給水系統(tǒng)必須采取科學合理地縱向分區(qū)，盡量降低靜水壓力，確保給水系統(tǒng)的安全使用。此外高層建筑的由于電氣設備多的原因，容易出現(xiàn)火情，并且蔓延速度快，高層建筑的火災事故往往會導致大規(guī)模的經(jīng)濟損害，并造成嚴重的人身傷亡，因此高層建筑的必須多個配備熱感應滅火系統(tǒng)，這樣就會加大給水管道工程的復雜性和難度。高層建筑由于樓層多、空間大等因素，人員勢必會比較密集，因此其日常排水量也自然很多，基于這種因素，管道會有著較大的壓力波動，所以為了使排水系統(tǒng)的性能穩(wěn)定，使排水性能得以最優(yōu)化，可以采取對管道內進行穩(wěn)壓的方式，在排水系統(tǒng)中設立通氣管道來調解壓力，或者采取最新式單立管的排水系統(tǒng)，另外管道必須采用高機械強度的材料，進行柔性接口。高層建筑有著很高的建筑標準，同一時段用水與排水量較多，因此一旦發(fā)生水系統(tǒng)的故障，將會有大范圍的影響，只有必須采取科學高效的技術手段，才能保證供水與排水的正常使用。給水與排水管線多，容易產(chǎn)生震動噪音，在進行給水排水方案設計時，必須將隔絕噪音與防震的技術加入其中。
四、高層建筑水系統(tǒng)建設
高層建筑由于其樓層多，高度大，所以需要高壓強進行給水，這種給水方式主要包括并聯(lián)和中聯(lián)供水式以及通過減壓等方式的高位水箱技術，隨著科技發(fā)展，當今高層建筑已經(jīng)開始通過泵房中的離心水泵和氣壓罐共同作用來供給本區(qū)的用水，氣壓罐是通過密閉容器內的空氣進行調節(jié)壓強，從而可以實現(xiàn)將水供給到需要的高度，氣壓罐供水在高層建筑供水系統(tǒng)中具有以下幾個優(yōu)點：由于氣壓罐裝置，一般無需建立水塔，可以使建筑的負載大幅減小，并節(jié)省建筑成本，而且氣壓罐內的水不容易被污染，更具安全衛(wèi)生性，除此之外，還利于集中管理，可以進行自動化控制。在高層建筑給水排水的設計方案中，還可以充分利用地下室空間，這樣不但可以使造價成本降低，還可以通過地下空間單獨構建出消防用儲水池和生活用儲水池等，可以由此防止對生活用水的污染，分建時要防止消防用儲水池占用停車空間等情況，因此只需選取面積較小的空間來建消防用儲水池。
五、結束語
高層建筑在今天城市建設中已經(jīng)越來越普遍，這也是現(xiàn)代城市建設的未來發(fā)展趨勢。隨著高層建筑工程日漸活躍頻繁，高層建筑的給水排水工程設計也會越來越廣泛，因此將高層建筑的水系統(tǒng)進行完善優(yōu)化，是當今城建事業(yè)發(fā)展的大勢所趨。高層建筑的水系統(tǒng)設計不僅僅是單純的理論專業(yè)，而是與現(xiàn)實緊密結合的實際操作型理論，要通過理論來指導實際操作，并在實際操作中鞏固與完善理論?？偠灾?，本篇文章闡述的高層建筑給水排水相關方案設計領域，僅僅是較為膚淺的探討，要想在實踐中進一步加強完善相關工作，還需要與更多專業(yè)人士在實踐操作中不斷探索，共同推動高層建筑水系統(tǒng)的基礎設施技術完善前進，從而為我國城市化建設提供最大的貢獻。
作者：楊俊霞 單位：中冶建工集團有限公司甘肅勘察設計院