高层建筑给水系统分析

关键词： 水池

高层建筑给水系统分析（精选十篇）

高层建筑给水系统分析 篇1

从水质保护和消防泵定期试水维护保养角度出发, 认为分建水池及共用吸水管的作法对优化地下室设计、有效利用地下室面积、降低造价起到积极作用。

1、生活、消防合建水池 (箱) 存在弊病

合建贮水池 (箱) 因容积大, 对生活用水来说水质更新周期长。高层建筑地下合建贮水池, 按规定需贮存室内、外消防用水, 生活用水占总贮水量不足20%, 更新周期远远超过24h, 水中余氯不足, 造成细菌和藻类繁殖。为保证水质必须二次加氯, 使运行费用增加, 并带来管理上的麻烦。合建贮水池 (箱) 给消防泵定期试水运行带来困难。消防部门规定, 电动消防水泵每月要试水运行5-10min作检查。试运行除了察看水泵运转、压力指标是否正常外, 尚需放水检查, 对于合建水池来说, 这部分排水难以处理, 若放回合建贮水池则必然污染水质;若直接排放到室外雨水井, 则压力过高, 易冲毁雨水井, 即使减压排放也仍然存在不安全因素, 同时造成水的浪费。合用屋顶水箱在消防试水时因水箱与消防管网连接上的止回阀关闭不严渗漏使消防管网中的存水部分回流到水箱中, 造成水质污染。当合建贮水池贮有室外消防用水时, 其室外消防车取水口因密封不好, 也会污染水池水质。

2、生活、消防水池 (箱) 的分建设计

许多人担心生活用水与消防用水分别设置贮水池会增加造价和使消防用水变质发臭, 其实只要措施得当, 是完全可以避免的。只要所贮存的消防用水采用合格的自来水, 在向贮水池充水过程中适量加些氯酚杀菌剂, 贮水池的开口、通气部分有必要的防尘、防虫措施, 贮水是不会变质发臭的。当然每年将贮水放空, 更换一次仍然是有必要的。生活用水与消防用水分建贮水池不会增加造价。在实际工程设计中, 分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下室的面积、降低造价起到积极作用。分建贮水池, 总贮水容积数并没有随池数增加而变化。合建贮水池, 水箱须按规范要求采取有效措施防止消防贮水不被动用, 分建时不存在被动用的问题。旧城改造用地十分紧张, 使得许多建筑物地下室形状极不规则。采用分建生活、消防贮水池只需找出一块面积很小、上部条件较好的位置布置生活水池, 其余位置用作消防贮水池, 使设计具有很大的灵活性, 消防水池有效水深大大提高, 占地面积减少, 降低了工程造价。分建的消防贮水池, 按规定需要贮存火灾延续时间内室内外消防用水量。由于贮水量大, 一般都进行分格布置, 在实际工程中, 由于生活贮水池占据条件较好的位置, 使得消防贮水池在分格设计后, 虽然容量保证了, 然而每台消防水泵单独布置吸水管存在一定的困难。高规规定, 一组消防水泵吸水管不应少于两条, 当其中一条损坏或抢修时, 其余吸水管仍应通过全部水量。也就是说, 允许采用共用吸水管做法, 使得设计变得简单易行, 水泵布置整齐有序, 便于管理和维修保养。

二、室内分区恒压变频供水

高层建筑如由屋顶水箱供水, 由于水箱供水压力低, 最上面3-4层的水压和水量过小, 不能满足热水器供水, 分区恒压变流量供水方式, 进行合理的分区, 选择合适的供水泵和变频器, 保持设定的压力, 达到恒压供水的效果, 提高了水的品质。采用水箱供水, 在夜间水压升高时 (或启动水泵) 水箱进水, 供水压力由用水点和水箱的高差决定, 高差越大, 供水压力越大。所以, 顶层供水压力最小。如果水箱不能及时补水, 水位将更低, 压力更小。一般情况下, 顶层热水器即使能打开, 供水量也极小, 不能正常作用。要解决供水压力不足问题, 可以从增加供水压力或减少管道阻力损失两方面考虑。顶层供水压力明显不足, 加大供水管管径, 减少管道阻力损失对供水系统影响很有限, 不能解决问题。所有只能采用增加供水压力。

分区恒压变量供水系统是在高层建筑给排水设计中采用较成功的提供供水压力的方法。分区恒压变流量供水方式, 根据计算得到供水小时最大流量的扬程, 选择合适的供水泵, 配置相应的变频器, 在保持设定的工作压力情况下, 由用户用水量的变化通过变频器控制水泵电机的转速, 由水泵电机转速的变化, 改变供水量, 满足用户使用舒服性要求, 达到恒压供水的效果。每分区设定两个水泵交替使用, 延长设备的使用寿命。另外, 取消屋顶水箱, 能够减少二次污染, 提供了供水的卫生标准。在投资方面, 与硅水箱比较也相差无几。由于取消屋顶水箱, 建筑外观效果更好, 同时, 在物业管理上, 减少了清洗水箱的麻烦。但是有一点, 就是小区在停电时, 楼上用户没有水箱储备, 如设置一定的备用电源, 则更为完美。

摘要：高层建筑给水设计对各个用水点或整个系统的压力都有一定的范围要求。本文提出了生活、消防水池和室内分区恒压变频供水的设计方案, 合理的解决了高层建筑给水设计的难点和关键问题。

关键词：高层建筑,给水系统,分区恒压变频供水

参考文献

[1]郑达谦:《给水排水工程施工》, 中国建筑工业出版社, 2004年。[1]郑达谦:《给水排水工程施工》, 中国建筑工业出版社, 2004年。

高层建筑给水系统分析 篇2

建筑消防给水系统验收中常见的问题及分析

建筑消防给水系统因对扑灭初期火灾的.成功率高而得到广泛应用,但是,一些单位或业主对消防安全仍抱侥幸心理,在建筑消防给水系统施工中偷工减料,擅自降低消防技术标准,以求达到节约成本之目的,致使留下先天性火灾隐患.文章就建筑消防给水系统验收中常见的问题进行剖析,并就这些问题存在危害性及解决的方法进行了阐述.

作 者：黄俊 作者单位：贵港市公安消防支队,广西,贵港,537100 刊 名：广西教育学院学报 英文刊名：JOURNAL OF GUANGXI COLLEGE OF EDUCATION 年，卷(期)：2009 “”(4) 分类号：X948 关键词：建筑消防给水系统   消防验收   消防水泵

高层建筑给水系统分析 篇3

摘要：北方严寒地区冬季，低温会造成消防设施及给水管网的冻结与损坏，给消防工作带来极大隐患。故消防给水设施的保温防冻工作就显得至关重要。本文笔者对严寒地区高层建筑火灾的特点进行深入分析，并列举几项高层建筑消防给水系统设计中的抗寒防冻保护措施。

关键词：高层建筑；消防给水；严寒地区；消火栓；保温防冻

Abstract：The cold northern winter could freeze fire control facilities and water supply network，which brought great risks to the fire service.Therefore，the frost insulation of the fire water supply facilities is very important.In this paper，the writer analyze characteristics of fires in high-rise building in-depth，and give several cold frost protection measures of high-rise building fire water system design.

Key Words：High-rise building Fire control facilities Cold areas Hydrant Frost insulation

引言

隨着城镇化进程的加快，城市人口不断增加，城市用地也愈发紧张，为了更充分地利用土地资源，高层、超高层建筑逐渐成为了城市建筑的主流。与此同时，家用电器、智能设备等家用电器越发多样复杂，加之目前人们大多火灾防范意识淡薄，高层建筑的消防给水系统设计工作就显得尤为重要。而对于我国北方严寒地区的高层建筑，冬季时气温远低于零度，常常会出现消防给水设施及消防给水管道冻结现象，火灾一旦发生，给水扑救工作难以进行，将会造成的极大危害与巨大的经济损失。因此，严寒地区高层建筑的消防给水系统的设计就要考虑并解决这些关键问题，保证人们的生命与财产安全。

1 北方严寒地区高层建筑火灾的特点

1.1 火灾蔓延途径多且迅速

寒地高层建筑火灾蔓延速度之所以非常迅速是由于高层建筑火势可通过门、窗、吊顶、走廊等途径横向蔓延，也能通过横向的孔洞、管道、电缆桥架蔓延。高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多，如果防火分隔处理不好，发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱，成为火势纵向蔓延的途径，尤其是高级宾馆、综合楼和图书馆、办公楼等高层建筑，一般室内可燃物较多，一旦起火，燃烧猛烈，蔓延迅速。加之寒冷地区冬季气候多干燥，进一步加快了火灾蔓延的速度。

1.2人员疏散与救助困难

高层建筑发生火灾时：一是层数多，聚集人员多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间长；二是由于各竖井空气流动畅通，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的难度，我国有些经济较发达城市的消防部门购置了少量的登高消防车，但大多数有高层建筑的城市尚无登高消防车，而且其高度也不能满足安全疏散和扑救的需要；三是火灾发生后由于室内消火栓、自动喷水灭火装置等消防设施的启用，地面上会聚集大量的水，而北方严寒地区冬季气温均在零度以下，地面上的在水短时间内便会结成一层薄冰，人员疏散时很可能会滑到造成例如踩踏事故等非火灾事故的人员及经济损失。

1.3 消防给水设施及给水管网易被冻坏，火灾扑救困难

高层建筑发生火灾时，消防灭火面临着建筑周围场地狭小，登高限度有限的困难，在这种外部扑救困难的情况下，自救就尤为重要。而在寒冷的冬季，消防给水设施及给水管网在低温下极易被冻坏，对外部扑救与内部自救的工作造成了严重的阻碍，消防工作难上加难。

2 寒地高层建筑消防给水系统设计

2.1室外消火栓给水系统

北方严寒地区，高层建筑室外消火栓一般选用地下式消火栓。尽管在设置时地下消火栓给水管网已经架设了保温层，但这种普通的保温层在寒地的低气温下保温的功能降低，极易造成消火栓和给水管道的破裂，并出现漏水，严重影响火灾扑救，造成水资源浪费。因而寒地高层建筑室外地下消火栓的给水管网在设置时要进行合理的深埋，一般要在冻土层以下，并在管道周围包裹保温材料。管道要布置成进水管不少于2条的环状，管径不小于100mm。室外消火栓要在高层建筑的周围均匀布置，距层建筑外墙的距离在5.00—40.00m之间，距路边的距离也不应大于2.00m。消火栓的数量则根据其建筑使用性质、疏散及扑救难度等来进行确定。为了防止消火栓和水泵接合器的冻结，要在使用完毕后对残留其中的水加以放空清理，避免阀门的冻结。

另外，寒地室外消火栓在设计时，可以根据实际情况考虑在消火栓的出水口及水泵接合器的入水口处安装智能保温装置，冬季时保温功能开启，保证室外消火栓低温环境下长时间使用及灭火使用后的尽快修复。结冰期结束后，保温功能关闭。有效防止水冻结影响设备使用。

图1 SA100/65型 室外地下式消火栓安装图

2.2室内消防给水系统

由于寒地冬季低温会造成外部消防设施的损坏，因此内部消防给水系统在消防灭火时会起到较温、热带高层建筑更大的作用，严寒地区的室内消防给水管网设计就显得尤为重要。室内消防给水管网主要分为室内消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统。

2.2.1干式消火栓系统

寒冷地区非采暖的厂房（仓库）及其他建筑的室内消火栓系统，可采用干式系统，但在进水管上应设置快速启闭装置，管道最高处应设置自动排气阀。通常做法如下：

（1）在消火栓系统的进水干管上设置干式报警阀，平时干式报警阀常闭，火灾时自动开启，报警阀后的管道充水时间不应大于5min。

（2）在消火栓系统的进水干管上设置电动阀，平时电动阀后为干式管网，当发生火灾时，室内火灾探测装置报警，并同时开启电动阀充水灭火；试验或灭火结束后，关闭电动阀并放空管道防冻。参照上述设干式报警阀的干式消火栓系统，其管道充水时间亦不应大于5min。

2.2.2 住宅底部商业网点室内消火栓防冻措施

住宅底部设置的商业服务网点，由于每户网点的面积不超 300m2，倘若消火栓设置在外墙并对外开门，可大大减少消火栓的数量。寒冷地区建议在连接此消火栓栓头的立管底部设置套筒阀门，套筒盖水平朝外并注有

明显的启闭标识，此阀门常闭，灭火时人工开启。使用完毕后关闭此闸阀，同时打开放水阀门泄水防冻（放水阀门亦应有明显的启闭标识），见图2所示。

2.2.3地下车库自动喷水灭火系统防冻

严寒地区的地下车库的气温很容易达到0℃以下，这势必对车库内的消防系统造成不利影响。通常寒冷地区地下车库内自动喷水灭火系统的防冻建议采取以下措施：

（1）地下车库尽量避免设置露天敞开的采光通风窗井。

（2）采用预作用自动喷水灭火系统时，报警阀前湿式管道的保温加厚或采用电伴热保温。

（3）地下室若设置湿式自动喷水灭火系统，则在车库出入口、采光窗井等容易与外界形成空气对流的部位，設置自限温电伴热保温防冻。

（4）采用防冻湿式系统，使用符合国家和地方有关卫生标准的防冻液（与饮用水系统相连须使用甘油和丙二醇防冻液，与非饮用水系统相连可使用工业防冻液），其与水混合的冰点，所配置防冻液的冰点应低于环境历年统计最低温度，防冻液的密度应校核。

图2 对外开门的消火栓防冻做法

2.3特殊部位保温防冻措施

2.3.1屋顶水箱间设施防冻

屋顶高位消防水箱内水体容积较大，一般不易结冻，而水箱间内的增压稳压泵不经常运转，其与管路均容易结冻造成系统故障。增压稳压水泵一旦运转需要散热，尤其是轴承部位不宜做电伴热，建议采取以下保温防冻的措施。

屋顶水箱间外墙必须做保温处理，检修门尽量开在冬季非主导风向的部位，并采用密封性能好的有保温层的门，尽量开小窗采光，水箱、气压水罐及管路要做加厚保温处理，必要时设置自控温散热装置（如电油汀等），保持室内温度为4℃以上。

2.3.2 消防水池与泵房

寒冷地区的高层建筑的消防水池多利用地下箱式基础做为贮水池。且水池始终为储水状态，一旦发生火灾，水池将以最快的速度进行给水。一般情况下这类贮水池的深度都在冻土层下，不易结冰。但由于冻土层被挖开，因而这种保温效果会有所下降，因而消防水池也要做保温层，防止消防水池表层的水结冰或冻实造成给水困难。并且要在池内安装破冰装置，一旦发现结冰可及时进行清理。对于极冷地区的高层建筑其消防水池周围还应安装取暖设备，温度控制在零上几度左右即可，保证水池内水不冻结。

寒地高层建筑消防水池的有效容积应考虑建筑内所有消防供水设施的水量供给和火灾延续时间内的补水量。一般情况下，消防水泵房与消防水池设在同一层。水泵的出水口位置要加设智能保温装置，在冬季时开启加热功能，从而避免低温下水结成冰将出水口堵塞造成水流不通畅甚至堵死。

3 结束语

我国地域辽阔，南北各地气候与气温差异甚大，北方严寒地区的冬季低气温情况就给设计工作提出了更多要求。现行的规范手册中虽明确了给排水管道的防冻要求，却鲜有防冻做法。以上列举的几个案例仅供参考，以期共同探讨进步。

参考文献：

[1] GB 50015—2003 建筑给水排水设计规范，2009

[2] GB 50016—2014 建筑设计防火规范，2015

[3] GB 50974—2014 消防给水及消火栓系统技术规范，2014

[4] GB 50084-2001 自动喷水灭火系统设计规范，2005

[5] GB 50067—2014 汽车库、修车库、停车场设计防火规范，2015

[6] 建筑给水排水设计手册.第2版.北京：中国建筑工业出版社，2008

[7] 全国民用建筑工程设计技术措施给水排水.北京：中国计划出版社，2009

[8] 自动喷水灭火系统设计手册.北京：中国建筑工、世出版社，2002

[9] 03S401管道和设备保温、防结露及电伴热

[10] 07MS101市政给水管道工程及附属设施

作者简介

多层与高层建筑给水系统分析 篇4

随着市政给水管网的完善和新型设备材料的不断出现,给水系统的布置方式也快速发展,并衍生出多种不同类型,可供设计师选择用。但是,由于多层与高层的不同特性,尤其是消防方面,给水系统的正确选用也是十分重要的,否则轻则水压水量不稳,重则事故频频,不能正常运行。以下就分别介绍一下多层建筑和高层建筑的常见的给水系统方式。

1 多层给水系统

目前,国内大多数城市的市政管网压力可以维持在2公斤以上,个别小城镇的出水压力甚至可以达到4公斤。因此,对于一般的多层建筑市政管网的压力已经足够了,但是由于市政管网的供水水量、水压波动较大,尤其在小城镇。为了克服这些缺点,多层给水系统的设计主要有以下几种类型。

(1)直接供水型。就是直接利用市政管网的压力,直接供水,一般适用于市政管网压力稍高的地区或水厂附近压力较高的范围内。缺点就是水量、水压不能保证。但是,对于规模较小的管网这种供水方案的经济性能很好,不需要任何其他设备或措施。

(2)水箱供水型。将市政管网的水引至屋顶水箱,然后靠水箱与用水器具的高差,重力供水,克服了水压水量的不稳定性。但是,由于水箱可能存在的二次污染,而且,水箱体积较大,因此这种方式不提倡。

(3)水箱、管网联合型。平时水量水压足够时,直接由市政网供水,超压时,多余水进入屋顶水箱,当压力或水量不足时,水箱靠重力自动向用户供水。物理结构上就是正常的直接供水的主干管伸顶接入水箱,并由水箱设一出水管。该方案减小了水箱的体积,并使水不需要都进入水箱停留这一步骤,卫生可靠性增加。但是问题就是如果长时间的稳压供水(现在的市政管网可以办到的),水箱中的水的停留时间反而大大增加,更容易受污染。而且,所有使用水箱的系统中水箱都必须放在建筑的最高处,在某些场合会影响建筑的美观,甚至会影响建筑的结构设计。

(4)气压罐供水。由于水箱的不安全因素,所以用密封可靠的气压罐代替,气压罐不需要高位摆放,不影响建筑美观与结构承重,近几年很受欢迎。但是气压罐系统需要水泵和自动控制系统得配合,使得成本有所增加。不过,近年其市场价格已经让很多用户能够选择。气压罐系统的原理就是利用水泵将水加压送进建筑内部管网,当压力过大时,水进入气压罐,达到一定压力时,水泵停车或减速;当压力小于规定值时,气压罐向外输水并同时启动水泵或加速(变频水泵)。

(5)二次加压型。对于小规模的用户,如单幢建筑,气压罐系统可以应付。但是,目前住宅向小区化的方向发展,主要表现为多层建筑的集群布置,集中稳压。以气压罐的容积能力不能满足要求,所以出现了水泵集中加压为主,气压罐稳压(消除系统水锤)为辅的方式。只是经济成本上升,也需要专人维护。另外,管网系统由于层数不多,属于低压管道,均分层直接接入用户即可,较为简单。管道材料以低压钢管和低压PPR塑料管为主。

2 高层建筑给水系统

根据建筑的高度、管道的承压能力、用水器具的压力要求,可以分为以下几种方式。

(1)分区减压系统。这种系统目前可以说是最受欢迎的,因为减压阀的价格已经降到3000元/件左右,相比而言,管材和安装工程量以及系统得维护难度等均大幅度下降,其经济效率大大提高。系统的组成方式为:生活水池、水泵、主管道、直接入户管、减压阀、阀后入户管等。目前的高层或小高层采用这种方式的很多。系统原理:一般由建筑地下室的泵房进行一次性集中加压,高压水沿主干管送至建筑上部用户,并满足要求;但是对于建筑下部的用户水压过高,则需要进行集中减压(减压阀组),再送至用户。缺点就是减压区的水头损失大,水泵功耗较大。

(2)水泵并联加压系统。该系统同样对建筑的供水系统进行分区,但是不同的是,每个分区各设置一台水泵供水(一台备用)。其缺点很多,如设备费用剧增,占地面积大,主干管多,系统复杂。但是优点也十分独特:供水可靠性高,水泵功耗利用率高,不会发生能量浪费。

(3)水泵串联加压系统。目前随着高层建筑技术的快速发展,超过100米的建筑已经不足为奇,甚至高到三四百米。这样就出现了几个问题:一是水泵压力不够,或即使压力满足,流量相差很大;二是使流量压力都满足,管道不能承受如此高的压力,发生爆管。所以必须采用这种接力棒式的方式。系统结构:各分区分别设置水泵或调速泵与吸水箱或吸水池,然后按由下到上的顺序启动。优点:供水可靠,能耗少。缺点是:设备分散,水泵等设备多,需要专用设备层等。

3 分析

比较以上的几种方式,我们可以看到多层建筑与高层建筑的供水是不同的两种系统,虽然目的是一样的。在多层给水中,市政管网的压力已经满足要求,追求的是稳定性,而高层不同,高层给水则是为了能够将水送到用户用水处,其次才是稳定性。所以设备材料的选择也有很大差别。多层一般采用低扬程的小型泵,管材为低压力管材。高层则相反。

分开来讲,多层系统的几种方式中:直接供水仍然广泛用于规模较小的乡村城镇管网系统,经济上也节省。二次加压系统则在新建的小区住宅中广泛应用。高层建筑给水系统中分区减压的方式应用较多,而对于150米以上的超高层建筑,水泵串联的给水系统则相对适宜。

4 小结

高层建筑给水系统分析 篇5

一、关于高位水箱中消防储量的意见

《高层民用建筑设计防火规范》（gb50045-95）7.4.7.1规定：高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3。

《自动喷水灭火系统设计规范》（gb50084-2001）第10.3.1条：自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统时，应设消防水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。

从现行的规范及笔者所见到的资料里都没有明确消防水箱中的消防储水量是一个18m3还是两个18m3。即一般的将gb50045-95中的18m3的理解为消火栓系统室内10分钟消防用水（但若因室内消火栓用水量为40l/s，高位水箱中之10分钟消防储水量应为24m3）；将《自动喷水灭火系统设计规范》（gb50084-2001）中的18m3理解为自动喷水灭火系统10分钟消防储量（若按30l/s计算，高位水箱中之10分钟消防储水量应为18m3）。因此设计中会出现消火栓系统与自动喷水灭火系统同时存在时出现高位水箱中的消防储量为36m3的情况。

针对这一情况，怎样理解才是“安全适用”、“经济合理”呢？

笔者认为18m3是指10分钟消防总贮量，消防二字含义为：所有消防手段（包括消火栓和自动喷水灭火系统），即不存在24m3或36m3的问题。说明如下：

第一，当发生火灾时无人在现场，如娱乐场所、仓库等等，则只有自动喷水灭火系统工作，并且该系统只要有一个喷头动作，压力开头将在60秒内动作发出电信号，向控制中心报警，并经控制箱切换启动消防泵。即使几个喷头动作，18m3储水量也仅仅动用约三分之一。

第二，当自动喷水灭火系统不理想，火灾漫延、扩大，消防队到达现场，消火栓开始使用时，早已不是10分钟的问题了，直接启动消防供水灭火。此时高位水箱中仍有相当量的储水。

第三，初起火灾在5～10分钟后，消防队才到达现场，在此之前一般说来，消防泵应没有启动。如果启动了就不存在18m3储水量够不够用的问题。如果没有启动，则因高位水箱位下降到低水位（即消防储量水位）时，生活水泵将启动供水。也就是说在火灾发生后的5～10分钟内，生活水泵继续供水5～10分钟，这样因消防储量已动用，实际上生活泵供水基本上是供给了消防用，因水位已可能是在消防储量以下，生活出水管无水可出，亦即说明供10分钟内消防用水量不止18m3，是够用的。

第四，如果因为是超高层建筑或普通一类高层，因水箱设置高度不够而设置增压系统，那么对于高区消防来说，高位水箱的消防储水量单单对直接灭火而言，其意义几乎为零。当然为了使增压系统正常工作及中、低区来讲，高位水箱之消防储量仍然是必须的。

因此，笔者认为，无论一类高层建筑中有几个消防系统，其高位水箱中的消防储量不小于18m3就是符合规范要求的。

二、消防储水池的设置及容积的确定

首先谈谈如何确定是否应设置消防储水池的有关问题。

《高层民用建筑设计防火规范》（gb50045-95），7.3.2条是这样写的，“符合下列条件之一时，高层建筑应设消防水池：7.3.2.1市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；7.3.2.2市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）”；条文有了，但关键是如何理解什么叫“且能满足”及是否“市政给水管道为环状，且有从市政环状管网不同侧引入的两条进水管”，就可以不设消防储水池？笔者认为对于大多数城市而言这是不容置疑的，但对于某些特定条件下，这样执行规范仅仅是死抠字眼，是不够负责任的。如某工程处于某国家级高新技术产业开展区，其给水管道网为环状，只要水厂供水、流量、压力均能满足某高层建筑需要，假如引入管也符合规范要求，是否可以不设置消防储水池及加压设施呢？从表面看是可以的。然而，当深入地了解一下情况就会明白不设置消防储水池是不行的。因该开发区仅有一路电源，这与一般大中城市几水厂，甚至一个水厂有两路电源不可同是而语。这一路电源停电，尤其秋、冬季节，如发生火灾，该水源何以保证供水呢？

建筑消防给水系统设计探讨 篇6

关键词：消防给水系统技术规范设计

中图分类号：TU99文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)012—113-02

消防给水系统的设计是建筑消防系统设计中一个非常重要的环节，决定着整个设计的成败，它是消防系统中最后一到关卡，直接影响到所有消防系统的有效使用。目前越来越往体型巨大，功能复杂方向发展。如果建筑消防给水系统设计、施工过程中出现漏洞，一旦发生火灾，极易造成重大损失，下面就建筑消防给水系统谈一谈笔者的看法。

1消防水池及室外消火栓

(1)供消防车取水的消防水池的取水口或取水井距建筑(水泵房除外)不宜小于15米(高层不宜小于5米)，这一点对于沿街无内院的建筑来说确实很难做到，国家相关技术规范对此也作了相应的放松。然而部分设计人员认为，既然没有进行强制性规定，即使现场条件满足，也可以不做到15米以上。关于此项内容，笔者认为，设计人员应正确理解规范中“宜”的含义，即没有特殊困难应满足，而不是可做可不做。

(2)当室外消防给水采用临时高压系统，若室内外消防水池及消防泵合用时，此时应慎重考虑室外消火栓出水口压力。规范规定，管道的供水压力应能保证水枪的充实水柱不小于10.0m，对于设计人员来讲，往往出现疏漏的就是室内外合用消防泵时，室外管网上是否需要设置减压设施。

2消防水泵房防水设置

消防泵从水池吸水时，应采用自灌式吸水方式，常采用的自灌式吸水方式是使水泵轴线标高低于水池的工作水位高度。为了满足自灌式吸水及最低水位的要求，水泵房通常是设地下室或半地下室内。而从大多数建成投入使用的地下、半地下泵房来看，大部分泵房都有积水，比较潮湿。究其原因，除了一部分是由水泵管道漏水造成的，决大部分是由消防水池漏水或渗透造成的，虽然绝大多数泵房都设有排污泵，但其排水流量是有限的，且其一般不具备报警功能。笔者认为，若要解决水泵房潮湿、漏水问题，可从三个方面着手：一是通过技术手段，将消防水池的溢流管直接通向室外排水井；二是消防水池设置溢流警报装置；三是排污泵设置启动警报装置。

3屋顶消防水箱的容积确定

高层建筑高位水箱容积的确定，个别设计单位及审图单位理解不同，焦点在于此处消防储水量是否包含10min喷淋用水量。《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《自喷》)第10.3.1条：U采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第7.4,7.1条：高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m³：二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m³；二类居住建筑不应小于6.00m³。

部分设计人员认为既然《高规》规定如果消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分设水箱时，水箱容积应按系统分别保证，那么，如果台用水箱时，则应把水箱面积扩大，比如说分开时水箱均为18m³，则在设计时应确定为36m³。笔者认为对于消防水箱容积的大小，首先应经严格计算确定，同时应考虑到两方面的因素。一是土建施工与经济因素。二是要考虑到火灾情况下各类水灭火系统的工作状况，对于无人值守的场所来说，消火栓系统在消防救援人员到来之前，是无法运行的，18m³足够火灾初期喷淋10min用水量要求，而对于现场有人值守的场所来说，发生火灾后，消火栓系统消防泵可通过人工启动，同样不存在18m³不能满足火灾初期10min用水量的问题。

4超高层建筑消防给水形式

对于超高层建筑消防给水，通常分为串联给水和并联给水两种方式，而对于建筑高度超过130m的建筑，通常采用的是串联给水方式。常见的一种方式是在地下层设置传输泵。在设备层或避难层殴置转输水箱和高区消防泵。然而此种方式设置有其局限性，对于超高层住宅来说，它与公共建筑最大的差别就是不设避难层(间)。目前，对于建筑高度小于130m的住宅来说，一般采用一泵到顶的做法，而对于高度超过130m的住宅来说，如果继续采用一泵到顶的设计方法，对管材、阀门、管件的要求将会非常高，而且，对于日后维护保养来说，也将比较麻烦。而如果采取在建筑中间设置接力泵或设置中转水箱的方法，一是对泵的控制要求高，二是要在局部楼层设置设备层，这一点对于开发商或建造商来说，往往是很难认同的。当然从理想状态来说，如果泵的扬程足够大，及管道、阀门质量好的情况下，周转环节越少，则越安全。所以，笔者建议，在相关规范修改的时候，应参照公共建筑，硬性规定设置类似于避难层的公共楼层，从而改变审图部门审核此类问题时与开发商再三沟通，而开发商仍不情不愿的局面。

5水泵接合器的设置

(1)消防水泵接合器应设置在室外便于消防车使用的地点，与室外消火栓或消防水池取水口的距离宜为15～40m，同时，水泵接合器的设置要考虑停放消防车的位置和消防车转弯半径的需要。而在设计过程中，往往出现水泵接合器集中、扎堆设置，这里面主要存在两个问题：一是水泵接合器设置位置、水泵接合器相互间的间距、水泵接合器距离室外消火栓或消防水池不合理，导致消防车停放、取水出现相互干扰的情况。二是室外消火栓与水泵接合器不能一一对应问题。室外消火栓的数量是由室外消防用水量确定的，而水泵接合器数量则是由室内消防给水系统用水量之和确定的，室外消火栓与水泵接合器的流量均按10～15L／s计算。当室内消防用水量大于室外消防用水量时，就出现了室外消火栓数量少于水泵接合器的情况，此时，室外消火栓的数量应按水泵接合器的数量来确定。总的来说，在水泵接合器15～40m范围内，室外消火栓与水泵接合器应是一一对应的关系，或者说室外消火栓数量应多于水泵接合器数量。

(2)对于高层建筑来说，水泵接合器的设置，除了采用串联式分区供水外，其它的供水方式均应在每个分区独立设置水泵接合器，而许多采用分区供水的高层建筑都未能做到这一点，只是对低区的消防给水系统设计水泵接合器。目前超高层建筑各供水分区是否设置水泵接合器的最基本依据是根据现有消防车供水压力范围以及消防水带的承压能力来决定的，但是从技术发展长远角度和超高层建筑生命周期来讲，笔者认为各分区均应设置水泵接合器。

6地下自行车库设

《高规》7.6.4条规定，高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、空调机房、公共餐厅、公共厨房以及经常有人停留或可燃物较多的地下室、半地下室房间等，应设自动喷水灭火系统。对于设置在高层地下室内的自行车库，设计人员在设计时应充分考虑到其实际用途，目前的自行车库的使用范围已不仅仅是停放自行车，大多数停的是电动车，甚至还有摩托车。从电瓶车充电方式及火灾扑救难度来看，此类车库属于易发生火灾且比较难扑救。笔者认为，虽然《高规》没有对此类车库做出规定，但考虑到实际情况，应设置自动喷水灭火系统，而这一点，从高层建筑来讲，对于建造成本实际上并没有什么大的影响。

高层建筑给水系统分析 篇7

关键词：稳高压消防给水系统,建筑,应用

在现代民用建筑中, 稳高压消防给水系统是最常见的一种建筑消防安全设施, 其自身的操作控制较为简单, 技术性能稳定、可靠和安全。仅需要通过简单有效措施即可对稳高压消防给水系统的维修保养成本进行合理的控制, 正是因为这些特点使得其受到了用户的广泛关注和青睐。在实际应用中, 只有通过不断的探索和实践总结, 才能够对稳高压消防给水系统有一个比较充分的了解和认识, 才能够去更好的掌握和合理运用相关的规范和技术要求, 最终让稳高压消防给水系统能够正常和安全的运行, 发挥出自身作用。

1 稳高压消防给水系统相关技术标准分析

稳高压消防给水系统往往指的是在使用的过程中为消防给水提供足够的供水压力和稳定压力的一种综合性现代化系统。一般情况下, 稳高压消防给水系统大致分成两种, 分别为室外稳高压消防给水系统和室内稳高压消防给水系统。但是, 在以往进行消防给水时提供的稳高压, 主要是临时性的高压消防给水系统。在相关的建筑施工标准中, 对于消防灭火系统做出了比较明确的规定, 要求在建立高压消防给水系统时, 必须同时给消防系统中的消防水泵配置相应的稳压罐、稳压泵和消防泵。而消防稳压罐的总容积大小则应该要根据实际情况来确定, 对于自动喷水灭火系统以及室内消火栓给水系统来说, 其总容量要超过50 L。而如果是针对自动喷水灭火系统以及室内消火栓给水系统合用消防泵和消防稳压罐的给水方式, 那么其总容量大小应该要超过80 L。对于消防稳压泵中的供水管道, 一般情况下它的直径应该大于5 cm。同时, 为了有效保证稳高压消防给水系统的压力强度, 需要设置一定的自动排气阀于最高点的消防供水管网。

2 稳高压消防给水系统的技术特点分析

就现阶段稳高压消防给水系统的技术特点分析来看, 与普通消防给水系统相比之下稳高压消防给水系统二者的异同是:在稳高压消防给水系统中时, 需要配置相应的稳高压装置和高位水箱。对于普通消防系统, 没有高压装置和高温水箱也能体现其消防灭火功能;室内消火栓使用稳高压消防供水系统时, 不需要在传承启动消防泵中进行开关设置, 要让其保持工作状态, 可以通过稳高压消防给水系统中的稳压泵联动装置来启动消防泵的工作状态。

另一方面, 如果自动喷水灭火消防系统也是使用稳高压消防给水系统时, 也可以通过这种方式来进行报警系统的启动。在稳高压系统中的压力联动装置的主要作用就是对消防稳压泵进行关闭与启动。稳高压消防给水系统要保证良好的工作性能, 其联动消防泵、稳压泵的启动与关闭的压力值一般不能小于0.05 MPa。在稳高压消防给水系统中进行高位水箱设置时, 大小应该为其与最不利点的高程差。通过对稳高压消防给水系统的相关设备和配置的分析可以发现, 在稳高压消防给水系统中可以不用设置报警阀组的压力开关和消火栓箱的远程启动按钮, 这样在实际的工作中, 稳高压消防给水系统的中间控制环节就会变得比较简洁, 让其运行更加的方便, 便于对其进行控制;对于最不利点的水压来讲, 通过稳高压消防给水系统可以让其得到更加有效的保证。所以和临时高压消防给水系统相比, 稳高压消防给水系统的可靠性和安全性更好。但是因为稳高压消防给水系统需要设置电气联动设备和稳压设备, 所以相应的就会增加一定的成本投入。

3 稳高压消防给水系统的适用范围分析

在现代多层建筑和高层建筑物中, 都可以使用稳高压消防给水系统进行消防防护。当稳高压消防给水系统使用于高层建筑中时, 需要设置高位消防水箱, 而在使用于多层建筑中时则不必设置高位消防水箱。

公共建筑最主要的特点就是相对容易发生大规模、伤亡严重的火灾, 我国发生的特大火灾基本上都是在公共建筑中发生的, 所以在公共建筑应用稳高压消防给水系统非常合适。对于要求比较严格的公共建筑和公共场所, 在进行消防保护设计时, 需要重点关注自动喷水灭火系统的设置位置和室内消火栓的用水量。如果公共建筑的类型不同, 其自身的消防特点也会有所区别。首先, 商业文化的公共建筑具有非常高的标准。其次建筑内部要求也比较高。最后, 人员流动性大、人员密集、疏散比较困难、防火分区比较多等。但是公共建筑也具有自身的优点, 比如容易放置消防设备、有专门的消防部门等, 所以对于火灾危险性很高的公共建筑来说应该要采用稳高压消防给水系统。

3.1 高层建筑中的应用

1) 应用范例一。

项目为超高层的商务用房, 其总建筑面积超过了10万m2, 建筑层高为42层, 大约190 m。项目的地下2层和裙房5层为商业用房, 是人口比较集中的公共场所, 而6层~40层则是办公用房。

在室内使用稳高压消防给水系统作为消防措施时, 消防使用水源主要为经过市政管网引入到地下消防水泵房内的水。而这些水则在消防传输水泵的作用下可以顺利传输到避难层的水箱中。

此外, 需要在屋顶的机房层设置一定容积的水箱;在地下消防水泵房中设置消防水泵供低区的消防用水, 避难层设置高区消防用水;在机房层设置稳压罐和稳压水泵供消防稳压系统供水;这样的一种设计配置, 就可以在发生火灾的时候及时开展灭火工作, 使灾情得到有效控制和降低。

2) 应用范例二。

总建筑面积超过了15万m2的建筑物, 整个建筑是由两座塔楼和地下3层组成, 其中A塔楼为16层, 高约65 m, B塔楼21层, 高约85 m, 都是属于办公的商务用房。该项目的室内消防给水系统采用稳高压消防给水系统, 消防水源经过市政管网直接引入到地下消防水泵中, 从而为大量的消防管网进行供应。在B塔楼的机房层设置消防稳压水泵和稳压罐, 从而对消防系统的管网进行稳压, 这样有效使消防管网中最不利点的流量以及水压能够满足灭火的实际要求。

3.2 多层建筑中的应用

对于多层建筑来讲, 由于其自身高度不高, 所以在对火灾进行救援时直接依靠城市消防队就可以。故而在相关的设计规程中, 对多层建筑的要求也更加宽松一些。所以往往多层建筑采用稳高压消防给水系统, 可以不用设置高位消防水箱。随着社会科学技术的不断发展和进步, 自动控制技术也变得更加完善, 而且控制元件的质量也更好, 这样就让稳高压消防给水系统成为了多次公共建筑中消防给水系统的主要选择。

4 稳高压消防给水系统的优势分析

对于高层公共建筑来讲, 在发生火灾的情况时应该要以自救为主要目的, 只有设置科学的消防水箱, 才能够让消防用水量满足实际的需求。

根据现阶段的建筑技术特点可以看出, 在电梯机房顶设置消防和生活共用的高位水箱已经比较容易, 通过高位水箱的设置已经基本能够有效满足火灾初期的消防设备用水量的实际需求。然而在现代建筑中, 建筑物体量在逐渐的增加, 这样就让火灾的隐患也在加大, 所以在选择高层公共建筑的消防给水系统时, 也应该要考虑可靠和及时的与否。在稳高压消防给水系统中因为没有设置报警阀组压力开关和消火栓箱的远程启动按钮, 所以能够有效防止各种人为因素导致的故障。在平时的管理和维护中, 只要相关人员加强对相关设备的检查, 就能够让稳高压消防给水系统的使用效率得到有效提高, 在火灾发生时稳高压消防给水系统可以充分发挥出自身的作用。

通过《民用建筑水灭火系统设计规程》可知, 建筑物的最高位务必设置高位消防水箱, 同时自动喷水灭火系统在最不利点的压力要大于0.05 MPa;室内消火栓给水管网应该要充满水, 对超高层建筑来讲最不利点的室内消火栓的静水压力应该要大于0.15 MPa。

如果高位消防水箱达不到上述这些相关要求, 在消防给水系统中就应该要设置局部的稳压设施。当高层建筑发生火灾时, 采用高位消防水箱在初期进行灭火时, 最高的几层消防设施可能不能达到水压的实际要求。所以在这种情况下为了在火灾刚开始发生时最不利点的水压就能够达到实际的消防用水需求, 就应该采用稳高压消防给水系统。

和消防加压泵相比较, 虽然消防系统稳压装置的发动机功率要小一些, 但是在实际的运行中需要一直保证管网的压力, 这样就会造成比较多的运行维护费用。在住宅小区中, 这些费用都需要由用户自己来承担, 所以用户的费用支出就会增加。如果从住户自身的利益和长远发展来看的话, 因为住宅小区的火灾危险性不高, 所以就可以不采用维护要求比较高、投资成本高以及辅助稳压设备较多的消防给水系统, 也就是在住宅小区可以不采用稳高压消防给水系统, 应该采用临时高压消防给水系统。

5 结语

稳高压消防给水系统的性能比较稳定可靠, 但是设备比较繁多, 投资成本也很高, 所以在火灾危险性比较高的公共建筑中适合采用稳高压消防给水系统。在主要目的是自救的高层公共建筑中, 必须要在最高层设置高位消防水箱, 这样才能让火宅发生时的消防用水量得到有效满足。而在多层公共建筑中则可以不用设置高位消防水箱。临时高压消防给水系统因为运行费用不高、设备相对比较简单、投资成本也不高等, 所以比较适合在火灾危险性不大的住宅小区中应用。

参考文献

[1]余杰生.超高层建筑消防给水系统的可靠性应用研究[D].广州:华南理工大学, 2013.

[2]张惠远.高层建筑消防给水系统设计及可靠性研究[J].建筑设计管理, 2012 (5) :72-74.

[3]盖志波.高层建筑消防给水系统设计应用分析[J].黑龙江科技信息, 2012 (14) :254.

[4]许静亚.浅谈稳高压给水系统[J].城市建筑, 2013 (4) :171-172.

[5]付闯.建筑消防给水稳压系统应用研究[J].科技创业家, 2014 (9) :229.

高层建筑给水系统分析 篇8

当煤炭、石油即将耗尽, 能源问题日益成为人类发展的瓶颈时, 越来越多的国家开始开发太阳能给水资源, 寻求经济发展的新动力。太阳能给水是一种清洁可再生能源, 利用太阳能给水供电、供热、供冷、照明, 建成太阳能给水综合利用建筑物, 是必然的发展方向。尽快推动我国太阳能给水建筑的发展, 达到低能耗、零排污, 是我国建筑行业面临的重要课题。

2 世界上主要国家对太阳能给水利用状况

2.1 美国

美国建筑用能占全国总能耗的30%～90%, 为减少能耗, 美国对太阳能给水的利用做了积极探索。1993年6月, 美国能源部和再生能源实验室耗资2500万美元研发与建筑相结合的光伏产品, 即建筑幕墙光伏器件和大型屋顶光伏组件。美国前总统克林顿1997年6月26日宣布实施“百万太阳能给水屋顶”计划, 到2010年在全国住宅、商业建筑、学校和政府办公楼屋顶安装100万套太阳能给水系统, 包括太阳能给水光伏发电系统、太阳能给水热水系统和太阳能给水空气集热系统。以达到减少温室气体排放, 扩展能源选择, 创造高新技术岗位等目的。该计划是美国面向21世纪一项由政府倡导发展的中长期计划。

2.2 日本

在日本, 建筑规范对居住区节能有明确规定。所以居住区普遍应用太阳能给水, 通过屋顶吸阳板和太阳能给水电池自动控制系统, 自动向室内输入冷热风和热水。不仅可以节省电能, 同时可以改善和保护环境, 倍受日本政府的支持。日本很重视光伏与建筑相结合的技术。20世纪90年代, 推出了几种非晶硅电池与建筑材料相结合的产品:一种是曲线形瓦片, 面积为305cm2、输出功率2.7 WP;另一种是90cm×35cm的平板, 输出功率25 WP, 用做屋顶材料。另外还推出了非晶硅玻璃组件, 用于建筑幕墙。透光率为30%, 既可采光, 又可发电。以上光伏组件已安装在三洋电气公司、Fsukasa电力公司等办公楼建筑物上。1997年, 通产省宣布“七万屋顶”计划, 安装了37MWP屋顶光伏系统。日本政府计划到2010年总计安装500万千瓦。

3 我国对太阳能给水的利用现状

太阳能给水建筑的发展可分为三个层次:第一层次为被动式太阳房, 是一种完全通过太阳能给水集热器进行集取、储存和分配太阳能给水的建筑。第二层次为主动式太阳房, 是一种以太阳能给水集热器与风机、泵、散热器等组成的太阳能给水采暖系统或者与吸收式制冷机组成的太阳能给水空调及供热系统的建筑。第三层次是应用太阳电池, 为建筑提供采暖、空调、照明用电, 建成“零能耗房屋”。我国太阳能给水建筑处于第一层次广泛应用, 第二层次深度发展, 第三层次大力投入阶段。

我国太阳能给水热水器已经由最原始的闷晒式热水器发展到全玻璃真空管热水器, 并大范围的应用。年平均递增率达15%。太阳能给水空调及供热系统的研制成功, 为第二层次的主动式太阳房发展创造了条件。2004年6月, 北京市大兴区天普工业园的一幢建筑面积8000m2的生态建筑工程, 被专家评为“利用太阳能给水解决能源问题的建筑示范工程”。该建筑洗浴、供热、供电等所有能源都由太阳能给水提供。建筑南墙、屋顶都安装着太阳能给水集热器, 夏季为空调提供驱动, 冬季为采暖提供热源。建筑还安装了50kW太阳能给水发电系统, 满足日常用电所需。该工程是奥运场馆的试验性建筑。

中国光伏产业正以每年30%的速度增长, 2004年中国太阳能给水电池生产总量达到139MW, 2007年产能则达到惊人的1180MW, 成为全球发展最快的国家。随着产能的提升和成本的降低, 太阳电池与建筑结合是一个必然的趋势。从“六五”一直到到“十一五”, 国家科技攻关计划中都列入了太阳能给水建筑项目, 取得了一系列成效。并网太阳能给水光伏发电站及建筑物屋顶、墙立面并网太阳能给水光伏发电工程也已开始启动。这将为太阳能给水建筑的蓬勃发展奠定坚实的基础。

4 建筑设计中利用太阳能给水的主要方式

4.1 太阳能给水热水器

由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及附件组成, 利用热水上浮冷水下沉的原理, 使水产生微循环而达到所需热水。

4.2 太阳能给水吸收式制冷空调

利用太阳集热器提供吸收式制冷机发生器所需要的热媒水。可以实现夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活热水等多项功能。采暖季节, 将集热器加热的热水直通生活用储水箱中的热交换器, 就可将储水箱中的冷水加热以供使用。太阳能给水空调的季节适应性好, 制冷能力随太阳辐射能的增加而增大, 与人们对空调的要求一致;且制冷机以无毒、无害的溴化锂为介质, 对保护环境十分有利。

4.3 太阳能给水产氧空调机

通过光能高效产氧制冷、制热, 比传统空调节约电能达60%左右。由太阳能给水吸附式热助器和冷助器根据制冷、制热需要随时满足使用, 实现了昼夜全天候高效运行。热值高, 升降温快, 无烟尘、无污染。

4.4 采暖降温净化器

在阳光作用下, 利用冷热空气的微循环, 实现冬季供暖、夏季降温。该系统室内冬季最高平均室温在19.5℃以上, 夏季比传统建筑的室内温度低6℃左右, 同时使室内空气得到不断的过滤、净化, 保持清新。

4.5 太阳能给水辅助电加热低温地板辐射采暖

采用“U”形管式太阳能给水集热器, 机械循环方式, 循环介质是防冻液, 没有冬季冻结的担忧。采用集热和采暖独立的间接式系统, 既方便防冻液使用又有利采暖运行。配备电加热辅助系统, 满足集热不足时的需要。

4.6 全天候太阳能给水灶

由聚光罩、集热器、保温储能箱、支撑架、自动跟踪调节装置、导热体、保温盖等组成。在晴朗天气, 内部温度可达280°以上, 可进行蒸、煮、炒、炖等多种烹饪, 且一天三顿饭均可利用。适用于广大农村。

4.7 一体化建筑光伏电池

在建筑围护结构布设光伏阵列发电。系统一般由光伏阵列 (电池板) 、墙面 (屋顶) 和冷却空气流道、支架、负载、蓄电池、逆变器、系统控制、滤波保护等装置组成。目前已经研制出大尺度的彩色光伏模块, 可使建筑外观更具魅力。光伏系统还可与公共电网并网。光伏-建筑一体化有以下优点: (1) 光伏阵列一般安装在屋顶或墙面, 无需用地或增建其他设施, 对于土地昂贵的城市尤其重要。 (2) 所发电力既可供给本建筑物, 也可并入电网。在阴雨天、夜晚时, 可由电网供电。光伏阵列和公共电网共同供电, 增加了供电的可靠性。 (3) 夏季日照最强时, 由于大量制冷设备的使用形成电网用电高峰。而这时也是光伏阵列发电最多的时候。从而缓解电力需求高峰。 (4) 避免了化石燃料发电导致的空气污染和废渣污染。 (5) 安装简便, 且可任意选择发电容量。

5 结语

我国太阳能给水建筑开发利用的过程中也存在一定的问题, 如国家没有明确的规范, 建设单位缺少积极性, 另外, 太阳能给水热水器与建筑缺乏统一性, 破坏建筑外观也是一个很大的问题。因此, 我国应做以下工作:一是在现行国家规范节能标准中, 加入太阳能给水利用的有关章节, 并作为强制性条文。二是发展多层次太阳房, 以满足不同的需要。对不同类型的建筑、不同经济发展地区, 区别对待。高档太阳房具有采暖、空调、供热水和供电等功能;中档太阳房可以利用太阳能给水提供热水和部分电力;低档太阳房采用太阳能给水热水器。三是发展具备建筑装饰效果的新型太阳能给水器件, 在建筑设计中优先使用, 实现太阳能给水系统与建筑的一体化。目前, 可挂于外墙, 具备装饰效果的彩色太阳能给水热水器推出, 充分代表了这一发展趋势, 设计师应对此进行深入的研究

参考文献

[1]《民用建筑太阳能给水热水系统应用技术规范》 (GB50364-2005)

建筑给水系统的给水方式 篇9

1 直接给水方式

建筑物内部只设有给水管道系统,不设增压及贮水设备,室内给水管道系统与室外供水管网直接相连,利用室外管网压力直接向室内给水系统供水。这是最为简单、经济的给水方式,如图1所示。

2 单设水箱给水方式

单设水箱给水方式是建筑物内部设有管道系统和屋顶水箱,且室内给水系统与室外给水管网直接连接,如图2所示。当室外管网压力能够满足室内用水需要时,则由室外管网直接向室内管网供水,并向水箱充水,以贮备一定水量。当用水高峰时,室外管网压力不足,由水箱向室内供水系统补充供水。为了防止水箱中的水回流至室外管网,在引入管上要设置止回阀。在室外管网水压周期性不足的多层建筑中,也可以采用如图3所示的给水方式,即建筑物下面几层由室外管网直接供水,建筑物上面几层采用有水箱的给水方式。这样可以减小水箱的容积。

3 水泵水箱联合给水方式

当室外给水管网水压经常性不足、室内用水不均匀、室外管网不允许水泵直接吸水而且建筑物允许设置水箱时,常采用水泵水箱联合给水方式,如图4所示。

水泵从贮水池吸水,经加压后送入水箱。因水泵供水量大于系统用水量,水箱水位上升,至最高水位时停泵,此后由水箱向系统供水,水箱水位下降,至最低水位时水泵重新启动。

4 气压给水方式

利用密闭压力水罐取代水泵水箱联合给水方式中的高位水箱,形成气压给水方式,如图5所示。

水泵从贮水池吸水,水送至给水管网的同时,多余的水进入气压水罐,将罐内的气体压缩,罐内压力上升,至最大工作压力时,水泵停止工作。此后,利用罐内气体的压力将水送至给水管网,罐内压力随之下降,至最小工作压力时,水泵重新启动,如此周而复始实现连续供水。

5 变频调速给水方式

水泵扬程随流量减少而增大,管路水头损失随流量减少而减小,当水量下降时,水泵扬程在恒速条件下得不到充分利用,为达到节能的目的,可采用变频调速给水方式,如图6所示。变频调速水泵工作原理为:当给水系统中流量发生变化时,扬程也随之发生变化,压力传感器不断向微机控制器输入水泵出水管压力的信号,当测得的压力值大于设计给水量对应的压力值时,则微机控制器向变频调速器发出降低电流频率的信号,从而使水泵转速降低,水泵出水量减少,水泵出水管压力下降,反之亦然。

6 分区给水方式

在多层建筑物中,当室外给水管网的压力只能满足建筑物下面几层供水要求时,为了充分利用室外管网水压,可将建筑物供水系统划分为上、下两区。下区由外网直接供水,上区由升压、贮水设备供水。可将两区的一根或几根立管相互连通,在连接处装设阀门,以备下区进水管发生故障或外网水压不足时,打开阀门由高区水箱向低区供水,如图7所示。对于建筑高度较大的高层建筑,由升压、贮水设备供水的区域如果采用同一个给水系统,建筑低层管道系统的静水压力会很大,因而就会产生以下弊端:1)费用增加;2)使用寿命缩短;3)产生流水噪声、振动噪声。为了降低管道中的静水压力,消除或减轻上述弊端,当建筑物达到一定高度时,给水系统需作竖向分区,即在建筑物的垂直方向按一定高度依次分为若干个供水区域,每个供水区域分别组成各自独立的给水系统。

高层建筑给水系统的竖向分区,应根据使用设备材料性能、维护管理条件、建筑层数和室外给水管网水压等合理确定。根据我国目前水暖产品所能承受的压力情况,GB 50015-2003建筑给水排水设计规范规定:各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45 MPa,特殊情况下不宜大于0.55 MPa。

根据各分区之间的相互关系,高层建筑给水方式可分为串联给水方式、并联给水方式和减压给水方式。设计时应根据工程的实际情况,按照供水安全可靠、技术先进、经济合理的原则确定给水方式。

1)串联给水方式。

串联给水方式如图8所示,各分区均设有水泵和水箱,上区的水泵从下区的水箱中抽水。这种方式适用于允许分区设置水箱和水泵的各类高层建筑,建筑高度超过100 m的建筑宜采用这种给水方式。

2)并联给水方式。

并联给水方式如图9所示,各分区独立设置水箱和水泵,水泵集中布置在建筑底层或地下室,各区水泵独立向各区的水箱供水。由于这种方式优点较显著,因而在允许分区设置水箱的各类高度不超过100 m的高层建筑中被广泛采用。

采用这种给水方式供水,水泵宜采用相同型号、不同级数的多级水泵,并应尽可能利用外网水压直接向下层供水。

对于分区不多的高层建筑,当电价较低时,也可以采用单管并联给水方式,如图10所示。并联给水方式也可采用气压给水设备或变频调速给水设备并联工作。

3)减压给水方式。

减压给水方式分为减压水箱给水方式和减压阀给水方式,如图11所示。

这两种方式的共同点是建筑物的用水由设置在底层的水泵一次提升至屋顶总水箱,再由此水箱依次向下区减压供水。减压水箱给水方式是通过各区减压水箱实现减压供水。这种方式适用于允许分区设置水箱,电力供应充足,电价较低的各类高层建筑。采用这种给水方式供水,中间水箱进水管上最好安装减压阀,以防浮球阀损坏并起到减缓水锤的作用。减压阀给水方式是利用减压阀替代减压水箱,这种方式与减压水箱给水方式相比,最大优点是节省了建筑的使用面积。

参考文献

高层建筑给水排水系统概述 篇10

二.高层建筑给水排水工程的特点。由于高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较高的要求。与低层建筑给水排水工程相比, 高层建筑给水排水工程具有以下特点。

1高层建筑给水热水消防系统静水压力大, 如果只采用一个区供水, 不仅影响使用, 而且管道及配件容易被破坏。因此, 供水必须进行合理的竖向分区, 使静水压力降低, 保证系统的安全运行。

2高层建筑引发火灾的因素多, 火势蔓延速度快, 火灾危险大, 而且扑救困难。因此, 高层建筑消防系统的安全可靠性要比底层建筑的高。由于目前我国消防设备能力有限, 扑救高层建筑火灾的难度较大, 所以高层建筑的消防系统应立足于自救。

3高层建筑的排水量大, 管道长, 管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力, 稳定管道的压力, 保护水封不被破坏, 高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外, 高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料, 并采用柔性接口。

4高层建筑的建筑标准高, 给水排水设备使用人数多, 水量大, 一旦发生停水或排水管道堵塞事故, 影响范围大。因此, 高层建筑必须采用有效的技术措施, 保证供水安全可靠, 排水通畅。瞬间的给水量和排

5高层建筑动力设备多, 管线长, 易产生振动和噪声。因此, 高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪音的技术措施。

三.高层建筑给水排水工程存在的问题

经过上百年的发展, 高层建筑的给水排水技术己日趋成熟, 但也存在着许多亟待解决的问题, 具体有以下几个方面。

(l) 节水、节能的给水排水设备及附件的开发与运用。

(2) 新型减压、稳压设备的研制与应用。

(3) 安全可靠经济实用运行管理方便的供水技术与方式的研究与推广应用。

(4) 高层建筑消防技术与自动控制技术。

(5) 提高排水系统过水能力, 稳定排水系统压力的技术措施。

(6) 低成本高效能的新型管道材料开发与应用。

(7) 热效率高体积小的热水加热设备的研制与应用。

高速发展的建筑业, 必将对建筑给水排水技术提出更高的要求, 为了适应和推动高层建筑的发展, 必须不断改进和提高高层建筑给水排水技术, 使高层建筑给水排水技术达到一个新的水平。

四.高层建筑给水系统

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:一是下层给水龙头流量过大, 水流呈喷溅状, 不仅造成浪费, 而且影响使用;二是上层给水龙头流量过小, 甚至出现负压抽吸, 造成回流污染;三是下层管网由于承受压力巨大, 关阀时易产生水锤, 轻则产生噪音和振动, 重则使管网遭受破坏;四是下层阀件易磨损, 造成渗漏, 增加维修工作量。倘使压力超过管材和设备的额定工作压力, 还会造成管材和设备的损坏。实践证明, 对高层建筑实行分区供水, 是解决上述问题的有效方法。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高层建筑给排水给水方式

(1) 高位水箱给水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱。该方式又可分并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式具有以下优点:一是水箱内可储备一定水量, 供水比较安全可靠;二是水压稳定;三是泵启动次数较少, 效率较高;四是设备费和运营费较低。其主要缺点:一是水箱的设置占用了一些建筑面积;二是增加了高层建筑结构的复杂性, 基建投资相对上升;三是水质较易受到污染;四是水箱进水时, 产生噪音和振动。

(2) 气压罐给水方式。气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。其中气压罐为一钢制密闭容器, 供水时利用容器内空气的可压缩性存储和调节水量, 并将罐内储水压送到一定的几何高度, 达到节能的目的;二是水泵机组采用软启动和循序启动, 从而实现无塔供水。气压罐供水的主要优点:一是一般不需要水箱和水塔, 荷载大大减小, 尤其适用地震区的高层建筑;二是罐内水质不易受污染;三是基建投资较省;四是便于集中管理, 较易实现自动控制。其主要缺点:一是供水压力不稳, 常出现周期性的波动;二是气压罐容积有限, 储水较少, 因而水泵启动频繁, 且水泵在变压状态下工作, 不仅效率低, 而且增加了设备的运行费用, 缩短了水泵的使用寿命;三是由于气压罐的有效容积较少, 其储水和调节水量的作用远不如高位水箱, 因而供水可靠性较差。

(3) 变频泵无水箱给水方式。变频调速水泵, 是一种将单片机技术变频技术和水泵机组相结合, 通过变频器电源改变频率和电压, 以控制交流电动机的转速, 进而实现水压与流量可调的给水设备。由于变频泵的水压和流量可调, 可取消高位水箱。该方式的主要优点:一是节能。在保持设定压力的前提下, 根据用水量的变化情况随时调整电机的转速, 运行, 即可延长设备使用寿命, 又能保证运行的可靠性;三是调速全自动化, 使用方便;四是结构紧凑, 占地省, 安装方便, 便于集中管理等。变频调速水泵的缺点:一是变频器价格贵, 整机费用比其他给水设备昂贵;二是变频器对工作环境条件 (包括温度湿度灰尘等) 要求较高;三是变频器易受外界电池干扰, 影响机组正常运行。

(4) 减压分区给水方式。减压分区给水方式是利用减压阀或各区的减压水箱进行减压。水泵将水直接送入最上层的水箱, 各区分别设置水箱, 由上区的水箱向下区的水箱供水, 利用水箱减压;或者上下区之间设置减压阀, 用减压阀代替水箱, 起减压的作用。向下区供水时, 先通过干管上的减压阀, 然后进入下一区的管网, 依次向下区供水。特点是供水比较可靠, 设备和管道系统简单, 节约投资, 维修管理方便。采用减压阀减压方式, 各区不再设置水箱, 可提高建筑面积的利用率。但下区供水压力损失较大, 水泵能源消耗较大。设计时一般生活给水系统采用可调式减压阀;消防系统采用比例式减压阀。

结束语。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, 各地方应根据实际情况采用相应的措施。

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。

摘要：高层建筑有别于低层建筑, 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, 才能满足各类高层建筑的功能要求。

关键词：高层建筑,给水排水,特点,方式

参考文献

[1]李亚锋, 蒋白爵等.《高层建筑给水排水工程》, 北京:化学工业出版社, 2004.

[2]张志刚.《给水排水工程专业设计》, 北京:化学工业出版社, 2004.