论高层建筑给排水设计及施工要点

论高层建筑给排水设计及施工要点内容摘要：

远不如高位水箱，因而供水可靠性较差。 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，通过变频器延安大学西安创新学院本科毕业论文 3 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，既可延长设备使用寿命，又能保证运行的可靠性 ； 二是调速全自动化， 使用方便 ； 三是结构紧凑，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。 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。 总的来说，根据实际情况和各个地方的不同要求采用相应的供水方式，也可以是几种供水方式相结合。 生活排水采用粪便污水与洗涤废水合流排除，污水通过管道靠重力排至室外化粪池，经化粪池初步处理后排至市政污水管网。 住宅卫生间排水管道设有 专用通气立管，一层排水支管与专用通气立管底部连接，厨房及会所卫生间排水管道采用单立管伸顶通气，一层排水支管与排水横干管直接连接，连接点距立管底部水平距离大于 3m。 消防电梯井坑排水，水库集水坑排水以及人防站后清理废水的排除均采用排污泵提升排至室外雨水管网。 潜水排污泵的启闭由集水坑内的水位控制器控制。 屋面雨水采用内排水方式，由雨水斗收集，重力流方式经室内雨水管道排至室外雨水管网。 地下车库，屋面雨水采用明沟排水排至室外雨水管网。 空调冷凝水由安置与放置空调室外机的隔板墙 内的收集管收集，汇集后排至室外雨水管。 高层建筑给水排水的任务和特点 高层建筑给水排水的任务 延安大学西安创新学院本科毕业论文 4 在日常生活中，每人每天大约需要 2L水才能维持正常的生存；加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要 50200L水才能维持正常的生活。 当前，发达国家的城市居民用水量更大，每人每天约需 400500L水，最高的超过 800L[4]。 所以，没有足够的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。 高层建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生 产、保障人身和财产的安全。 高层建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水 (废水 )及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。 高层建筑室内热水工程的任务，主要是将冷水在加热设备内集中加热，用管道输送到室内各用水点，以满足生产和生活使用热水的需要。 此外还有高层建筑配套设施给水排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水；为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。 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低层建筑的高。 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专用通气管系统或采用新型单立管系统。 另外，高层建筑的排水管道应采用机械度较高的管道材料，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，瞬间的给水量和排水量大，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。 (5)高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和 噪声。 因此，高层建筑的给水排延安大学西安创新学院本科毕业论文 5 水必须考虑设备和管道的防振动和噪音的技术措施。 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，但也存在着许多待解决的问题，具体有以下几个方面 [5]： (1)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。 3 高层建筑给水设计的主要内容 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 [6]。 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 ： (1)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。 延安大学西安创新学院本科毕业论文 6 (2)上区划分根据静水压力。 《建筑给水排水设计规范》规定高层建筑生活给水系统竖向分区 :对住宅旅馆医院宜为 300350kPa。 办公楼高层建筑竖向分区根据管道或设备所承受的静水压力，为350450kPa。 这样可以确定上区划分为几个区，每个区几层即可。 如对市政给水管网压力为 220kPa，层高为 的 22 层宾馆建筑进行分区，由公式 Hm=12+(n2)4，得出 n=4，即下区为地下 1 到地上 4 层；其余 18 层计算静水压力 1810=630kPa，超过 350kPa 的限制压力，所以分两区，每个区 9 层，压力在允许范围内。 高层建筑室内给水工程设计 室内给水宜采用分区恒压变频供水方式。 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，不能正常运作。 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。 提高供水压力可以有 4 个方案 [7]： （ 1）提高水箱的底标高，增加用水点和水箱的高差 提高水箱的底标高虽然节约投资，但对建筑外立面影响效果很大，破坏建筑整体的美观协调 ，且水箱提高 lm，只能提高 l0kPa，当水箱底标高离屋顶 8m,水箱充满水的情况下，才能确保顶层淋浴器的供水压力。 所以该方案没有采用的可能性。 （ 2）每户增设增压泵 在每户进水管上安装小型增压泵，可基本解决供水压力问题，但水泵安装在室内噪音很大，开启时不但对住户有影响，而且通过管道传给其他用户。 （ 3）气压给水设备 气压给水系统工作原理，上水通过水泵加压送至压力罐和用户，随着气压罐内水量的增加，水罐内空气被压缩，压力升高，但压力升高至最大工作压力时，压力控制器使水泵关闭。 用户用水时，气压水罐里的水在压缩空气的 压力下被送至给水管网，延安大学西安创新学院本科毕业论文 7 随着气压水罐内水量的减少，空气体积膨胀，压力减小，但压力降至设计最小工作压力时，水泵再次启动。 如此循环工作。 气压供水最大的。