高層建筑缺點范文

導語：如何才能寫好一篇高層建筑缺點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：高層 ； 筑設；優缺點； 方案

Abstract: along with the development of social progress, tall building construction scale greatly increased, the function by a single function into a multi-function combination, lead to change within the building distribution system from system in the size, or structural complexity, compared with the past are changed, this paper mainly discussed the ultra-high buildings points is the establishment of transformer substation.

Keywords: top; Set up; Advantages and disadvantages; scheme

中圖分類號：TU97文獻標識碼：A 文章編號：

目前超高層配電系統一般設計為單一變電站或是主+分變電站結合的10KV（或35kV）變配電系統。對于超過200米高的超高層建筑而言，其輸電線路長度也超過了200米，受380V低壓供電半徑的限制，當輸電線路在200米~260米之間的時候，設計上是否采用分變電站存在爭議。下面以一案例分析分變電站設立的優缺點。

某寫字樓項目地下4層、地上50層。建筑高度220米，總建筑面積10萬平方米。地下4層為車庫及設備用房。地上1~4層主要功能為商務中心；5~48層為開敞式辦公樓層，49、50層為高檔會所，地上建筑面積 8萬平方米，設計配電容量為9600KVA。

一、 變電站設置原則：

該項目設計采用35KV變電站，執行《35～110KV 變電所設計規范》（GB50059 92）規范要求，遵循變電站設置原則：靠近負荷中心，有利于提高供電電壓質量、減少輸電線路投資和電能損耗，節約用地、盡量少占用經濟效益高的區域，交通運輸方便，有利于設備的運輸及對變電站的管理，考慮變電站與周圍環境、臨近設施的影響，盡量將變電站及35kV線路造成的電磁感應、無線電干擾、噪音等對通信設施和樓內工作人員形成的影響降至最低。

二、設計方案：

由于該建筑總高度220米，輸電線路長度位于200~300米之間，對于是否設立分變電站產生爭議，因此委托咨詢公司設計了兩套方案供投資方選擇，具體介紹如下：

1、方案一：將該寫字樓項目供配電系統設計為主、副兩座變電站，其中主變電站設于地下一層（供電范圍為30層及以下各層），副變電站設于地上四十層（供電范圍為31層及以上各層），分區域供電，能夠保證供電的質量及可靠性，同時達到節能與經濟的目的。

具體設計如下：在地下一層設置一座35kV高壓配電所，由高壓配電所饋出6路35kV送電線路，其中4路送往本高壓配電所臨近的35kV主變電站，將35kV電壓直降至220/380V配電電壓，為該項目地下各層及地上低區各層提供低壓電源，變壓器裝機容量為 4x1600kVA；另2路送往該項目高區40層的35kV副變電站，將35kV電壓直降至220/380V配電電壓，主要服務于31～50層，為本項目高區提供低壓電源，變壓器裝機容量為2x1600kVA=9600kVA?？側萘繛?600KVA。

2、方案二：

將高壓配電及變壓器設置在地下一層，其它區域不再設置變電站。但在高區40層位置設置低壓配電室，向高層區域提供低壓電源。

詳細方案為：在地下一層設置一座35kV高壓配電所，由高壓配電所饋出6路35kV送電線路送往本高壓配電所臨近的35kV變電站，將35kV電壓直降至220/380V低壓配電電壓，為本項目提供低壓電源，在地下一層的高壓配電室設置了6臺1600kVA變壓器，其中4臺變壓器供電范圍為地下各層及地上30層及以下各層。另2臺變壓器直供設在高區40層的低壓配電室，供電范圍為31層及以上各層，進線電源使用密閉式低壓母線槽進行供電，高區（第31層及以上各層）的所有用電設備都由位于40層的低壓配電室提供電源。

三、對比分析：

1、方案一是目前比較通用的設計方案，其特點是能夠很好地解決電源的供電半徑問題，所有用電設備的供電半徑都在200m范圍以內，電壓壓降無需采取措施均能滿足規范要求。采用35KV高壓電纜直接將電力輸送到40層變電分配，節省電纜費用，供電損失也較小，對比380V低壓送電每年大約節約電費15-20萬元。

方案一的缺陷在于：①35kV變電站自身產生較大的電磁輻射及較強的電場，對周邊臨近區域（如上下幾層）產生干擾，采用屏蔽措施只能降低部分電磁輻射與干擾，不能完全杜絕。②變壓器、高壓環網柜等較大型設備設置在高區40層，一旦變壓器或高壓環網柜等較大設備出現故障需要更換維護，其運輸通道需要消防電梯豎井來運輸，將變壓器、高壓環網柜從底層運送到高區變電站的吊運較為困難。而樓外吊裝運輸方式受周邊限制，不適用。

2、方案二能夠解決方案一中存在的問題，高區不設置變電站，不需要向高區運輸變壓器、高壓環網柜，電源是采用低壓向高區送電，不需要向高區敷設高壓電纜；低壓電源對周圍環境不會產生影響到人員及辦公設備正常工作的電磁輻射及電場干擾。

方案二的缺點在于①向高區配電室輸送電能可采用密集封閉母線或并聯電纜，由于距離較遠（超過200米），產生的壓降很大（以2000A的密集母線，送電距離為200米來考慮，壓降約為28V，比例為6.9％），需要采取一定措施才能確保電源質量。②無論是采用密集封閉母線還是采用并聯電纜，都需要投入大量的資金。③系統運轉過程中電能損耗較大。

四、 結論：

通過上述方案對比分析可以看出，如果單純從表面經濟角度考慮，設立分變電站的方案無疑是最佳選擇，而且目前絕大多數的設計方案也都是這樣設計的。但是，考慮到高區變電站變壓器等設備的檢修、維護及運輸通道等因素，以及電壓等級較高，造成電磁輻射及磁場干擾較強，對上下幾層周邊辦公區域人員的工作環境及辦公設備造成干擾，雖然增加一定投入，采用增加屏蔽等措施能夠減弱電磁輻射及磁場干擾（這也是目前普遍采用的方法），但仍直接影響寫字樓的租售率，其損失無法準確量化。

因此結論如下：

篇2

[關鍵詞]：高層建筑給水系統消防給水

【ABSTRACT】:This paper based on the characteristics of high-rise building water supply system, and discusses the solution of the unfavorable factors of the high-rise building water supply - vertical division, pointing out that the key to this approach is to determine the hydraulic pressure value and selection of a suitable water supply mode; summary of the fire water supply mode of approach and select methods of water supply in the system, obtained the building height is an important basis to select the fire water supply mode.

【KEY WORDS】: high-rise buildingwater supply systemfire water supply

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：

由于社會經濟的發展，城市人口日趨密集，造成用地緊張、地價昂貴，迫使人們大力發展高層建筑以滿足人們生活和社會發展的需要。由于高層建筑有別于其他建筑的特征，其給水系統固然會有其特點。本文通過分析總結各個類型高層建筑給水系統的的優缺點，闡述給水方式的選擇方法，并分析了高層建筑室內消防給水方式及選擇方法。

1高層建筑給水系統的特點

高層建筑的給水系統是高層建筑的重要組成部分，它由于高層建筑的特殊性而具有不同于一般建筑的特點:

（1）建筑高，體積大，給水設備標準高，使用人數多且集中，瞬時給水流量大，必須具有安全可靠的給水水源，以及技術先進，經濟合理的系統形式，以保證供水連續和維護管理方便。

（2）建筑層數多，高度大，給水及消防等靜水壓力大，必須進行合理的豎向分區，并設置加壓設備，以保證管道和配件不受破壞，系統使用完好。

（3）建筑標準高，功能復雜，火災危險性大，必須設置安全可靠的室內消防給水系統，滿足各類消防要求。

（4）給水排水管道及設備多，噪音源、震源多，必須嚴格采取隔音、防震、防水擊等措施。

由于以上高層建筑給水系統的特點及高層建筑的特殊性，如層數多、高度大、功能廣、結構復雜，并受各種外界條件的制約，使得其無論是在技術廣度上還是在設計深度上都遠遠超過一般的建筑給水系統。

2高層建筑給水豎向分區

2.1高層建筑給水豎向分區的必要性

所謂給水分區是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地將其劃分為若干個供水區，每個供水區都有完整的給水系統。由于高層建筑高度較大，室外給水管網的水壓通常無法滿足建筑物內較高樓層用水點的水壓要求。因此，必須設置升壓設備和高位水箱，以滿足較高樓層的水量和水壓要求。另外，由于建筑物高度較大，如果給水系統不進行豎向分區，則底層衛生器具必將承受較大的靜水壓力，從而帶來一系列問題。其主要表現在：

（1）靜水壓力過大，若壓力超過管材和設備的額定工作壓力，會造成管材和設備的損壞，必須采用耐高壓管材、管件及配水器材；

（2）下層管網由于承受壓力過大，造成零件磨損，壽命降低，漏水增加，檢修頻繁，關閉時容易產生水錘，輕則產生噪音和振動，重則使管網遭受破壞；

（3）下層給水龍頭流量過大，水流呈噴濺狀，不僅造成浪費，而且影響使用；

（4）上層給水龍頭流量過小，甚至出現負壓抽吸，有可能造成回流污染；

（5）維修管理費用和水泵運轉電費增加；

因此，為減小管道系統的靜水壓力及管中水擊壓力，延長零配件的使用年限，可根據使用功能、設備材料性能、維護管理條件、建筑層數和室外給水管網壓力等因素進行高層建筑給水豎向分區，實現一般管中各分區最低衛生器具配水點處靜水壓不宜大于0.45Mpa，特殊情況不宜大于0.55Mpa。

高層建筑給水系統實行分區給水的另一個重要意義是節約能源，如給水系統未進行豎向分區，則建筑物所需全部用水量都需經水泵提升到屋頂高位水箱，這樣，對于高層建筑下部各層衛生器具來說，由于供水壓力太大，反而要進行減壓，從而造成一部分能量的浪費。反之，如實行分區供水，就不必將全部用水量都提升到屋頂高位水箱，而只需通過各區的專用水泵將各區的用水量提升到相應的高位水箱內。從而避免了因減壓而造成的能量浪費。

2.2 高層建筑給水豎向分區壓力值的確定

合理進行豎向給水分區也就是確定豎向分區給水壓力值（各分區最低衛生器具承受的最大允許靜水壓力值），以此壓力值為依據對高層建筑進行分區。

影響分區給水壓力值的因素主要有：建筑物性質及衛生設備完善程度；衛生器具及閥件的允許工作壓力值；供水設備及管道閥件的價格和當地電價等。對于住宅及賓館類高層建筑，由于衛生器具及用水設備數量較多，用水量較大，用戶對供水安全及隔音防振的要求較高，其分區給水壓力值一般不宜太高[1]。對于辦公樓等非居住建筑，由于其衛生器具和用水設備數量較少，用水量較少，其分區給水壓力值允許稍高一些，我國《建筑給水排水設計規范》[2] GB50015-2003規定：分區最低衛生器具配水點處的靜水壓，住宅、旅館、醫院宜為300Kpa～350Kpa；辦公樓宜為350Kpa～450Kpa。

2.3 高層建筑豎向分區給水方式類型及特點

豎向分區的給水方式有并聯、串聯和減壓分區等多種形式，每種方式都有其優點及使用范圍。因此，可根據工程具體情況選用。

2.3.1 并聯分區給水方式

各分區獨立設置水箱和水泵，各區水泵集中設置在底層或地下室水泵房內。此種方式的優點是各區為獨立給水系統，互不影響，供水安全可靠；水泵集中布置，便于維護管理，能源消耗少。缺點是管材耗用較多，水泵型號較多，水箱占用建筑使用面積。宜用于建筑高度≤100m的高層建筑。

2.3.2 串聯分區給水方式

分區獨立設置水箱和水泵，各區水泵分散設置在技術層中，低層的水箱兼作上一區的水池，自下區水箱抽水供上區用水。此種方式的優點是各層均設水泵和水箱，各分區水泵揚程按本區需要設計，水泵效率高，管道較簡單，能源消耗較少；缺點是水泵分散布置，管理維修不便，各區之間相互影響，水箱總負荷大。宜用于建筑高度＞100m的高層建筑。

篇3

Abstract: at present are normal of the high-rise building structure and the advantages and disadvantages of the system, applicability, economy, and other aspects of the comparison, and discusses how to select the reasonable structure system plan, is of high reference value.

Keywords: high building; Structure system; Economic rationality

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著經濟社會的不斷發展，城市規劃設計中的高層建筑越來越廣泛。為了更好的使設計建筑結構設計工作在現實生活中得到合理的運用，這就需要設計師從概念設計為基礎進行設計。而本文主要是探討高層建筑的結構體系以及如何進行結構體系的選擇。

1、高層建筑的結構體系 目前國內的高層建筑目前最廣泛基本結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架―剪力墻結構、筒體結構、鋼結構等五種體系。 （1）框架結構體系?？蚣芙Y構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。優點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，房間隔墻可以隨意拆改，建筑立面也容易處理，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。缺點是：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載作用下會產生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結構構件破壞比較嚴重;并且框架柱尺寸過大，不適合民用住宅，在地震區不宜做太高。

剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”。其優點是：剛度大，空間整體性好。由于承重結構為片狀的混凝土墻體，房間不見柱子的棱角，感覺更美觀，比框架結構更適合用于住宅、旅館等房屋。在歷史地震中，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，震害較少發生，而且程度也較輕微。缺點是：混凝土用量多，自重大，總高度通常無法超過150m?；炷翂w為高強度承重墻體，房間不能拆改。剪力墻結構墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結構。在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產生很大內力及塑性變形，因此，在地震區不宜采用這種框支剪力墻結構。

框架―剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架―剪力墻結構，這種結構優點是：既有框架結構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。缺點是：混凝土用量多，自重大，總高度不宜超過150m。

筒體結構體系。由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構;有時為了滿足建筑高度要求在結構中的框架柱內添加型鋼鋼材，或在柱子外側包裹型鋼鋼材，此類建筑常用于超高層民用建筑和地標建筑，其優點是：可以有效減小混凝土柱子的尺寸，減少結構自重，并加強柱子的抗震和承重性能，因為綜合了框架剪力墻結構和鋼結構的優點，此類結構在150米~300米的建筑中廣泛使用，缺點較少。

鋼柱、鋼梁承重，叫做鋼結構。常用于廠房、超高層公建和大跨度房屋(例如體育場)。

優點是自重輕，施工快。可以修建到300多米甚至更高的高度。因為是柔性結構，地震破壞力對它影響較小。缺點是鋼材害怕腐蝕，建筑保養困難，而且保養費用昂貴。鋼材最怕高溫，火災是鋼結構房屋的天敵。

1.2高層建筑結構體系選擇

鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，并積極采用新技術、新工藝和新材料,提高建筑的安全適用性、技術先進性、經濟合理性。高層建筑結構設計時應重視結構選型和構造，擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

（1）增加抗彎結構體系的有效寬度。這里很有效的，因為增加寬度可以直接減小傾覆力，并且當其它條件不變時，側移按寬度增加的三次方的比例減小然而，必須使加寬了的結構體系中的豎向構件連接良好，才能真正達到上述效果。

（2）增大承受荷載最有效的構件的截面。例如，加大較低樓層柱子和連接大梁的翼緣截面，就能夠直接減小側向位移和增加抵抗力矩，而不會增大上層樓面的質量，否則，抗震問題將更加嚴重。

（3）使大部分豎向荷載直接由主要抗彎構件承受。這將使主要的抗傾覆構件受到預壓而有助于傾覆拉力作用下的房屋穩定。

（4）在豎向結構分體系中，合理布置實心墻或者斜撐構件，可以最有效地抵抗每層樓的局部剪力。完全用抗彎的豎向構件來抵抗這些剪力通常不經濟的，因為使柱及梁有足夠的抗彎能力，比用墻或斜撐需要更多的材料和施工工作量。

（5）每層樓蓋應足以起水平隔板的作用。這可以使各抵抗外力的構件共同工作，而不是單獨工作。

（6）將大型豎向和水平構件聯結成巨型框架。諸如，在兩個或更多的電梯井間每隔若干層用重型樓蓋結構體系或非常大的梁式析架連接起來。

所有高層建筑基本上都是支承在地面上的豎向懸臂結構。當合理使用上述原則時，由墻、核心筒、框架、筒式結構和其它豎向結構分體系可以得到所希望的結構方案，從而真正實現建筑的安全適用性、經濟合理性。

參考文獻

[1] GB50011-2010 建筑抗震設計規范

篇4

[關鍵詞]高層建筑 給水系統 優化設計

[中圖分類號] TU998.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-355-1

在消防滅火系統里，消防給水系統扮演者“救兵”的角色，是人們生命財產安全的有效保障。高層建筑發生火災，因為疏散困難、安全隱患多等因素，不可避免會影響滅火效率。所以，有必要優化高層建筑消防給水系統的設計，解決滅火過程中的難題，有效保障人們的生命財產安全。

1高層建筑消防給水方式

1.1高位水箱給水

高位水箱給水主要有水泵與水箱，承擔著儲存和調節本區用水量以及穩定壓力的責任。高位水箱給水有四個有點：儲水量比較多，供水安全性與可靠性較高；水壓穩定性好；不用多次啟動泵，提升供水效率；設備以及運營成本不高。但也存在缺點：水箱要占用一定建筑面積；提升了高層建筑結構的復雜性，增加了一定的基建投資；水質容易被污染；水箱進水的時候會有振動與噪音。

1.2氣壓罐給水

氣壓罐設備主要有氣壓罐和離心水泵，氣壓罐供水有四個優點：通常不用水箱與水塔，有效降低荷載，很適合在地震區高層建筑使用；水質不容易被污染；基建投資不高；利于集中管理，容易實現自動控制。缺點有三個：供水壓力不穩定，易產生周期性波動；氣壓罐容積有限，儲存水量較少，所以要頻繁啟動水泵，而且水泵在變壓情況下工作，效率低，設備運行成本高，水泵使用壽命也會大大降低；氣壓罐有效容積不多，相較于高位水箱，儲水量及調節水量作用都很弱，所以供水可靠性不高。

1.3變頻泵無水箱給水

變頻調速水泵就是單片機技術變頻技術與水泵機組的有效結合，借助變頻器電源改變電壓及頻率，有效控制交流電動機轉速，最終實現水壓和流量的有效調節。這種方式有三個優點：節能，在確保設定壓力的基礎上，結合用水量變化情況適當調整電機轉速，增加設備使用壽命，確保設備運行的可靠性；調速是全自動化，使用起來十分方便；結構緊湊，安裝方便，利用集中管理等。缺點為：價格高昂，相較于其他給水設備整機費用較高；對溫度、濕度、灰塵等工作環境要求比較高；容易受到外界電磁干擾，對機組的正常、穩定運行造成影響。

1.4減壓分區給水

減壓分區給水就是借助減壓閥或是各個區的減壓水箱實施減壓。水泵把水直接送到最上層水箱，各個區各自設置水箱。上區水箱供水給下區水箱，借助水箱減壓；或是上區和下區間設置減壓閥，讓減壓閥代替水箱，發揮減壓作用。給下區供水的時候，要先經過干管上的減壓閥，接著再進入下區管網，依次序給下區供水。這種方式供水可靠性較好，設備及管道系統都比較簡單，成本少，維修管理也很方便。

2高層建筑消防給水系統的優化設計

2.1消防水箱的優化設計

就高層建筑而言，消防給水系統的優化設計要遵循可靠、安全、經濟的原則，在高層建筑頂部要安裝高位水箱；倘若在高層建筑頂部安裝水箱比較困難，或是對立面要求較高，就可以設置穩壓水泵達到維持管網等水量及水壓的作用，但穩壓水泵必須要做好相應安全措施。如果是超高層建筑，就應設置中間傳輸水箱，一般來說，要根據有關法規定設計水箱容積（大于或等于60m3）和用水量（0.5-1h）[1]。

2.2消火栓的優化設計

現目前，國內登高消防車及消防云梯的工作高度通常是在50m以內，所以高層建筑消防救火主要還是要依靠室內外的消火栓，便于撲救及時、有效。在優化設計消火栓的時候，先要結合有關公式和需水量標準設計消火栓的需求數量。此外，科學選擇消火栓供水方式，通常來說有減壓閥分區供水系統與雙口水泵供水系統，這兩種供水系統都有各自的優點和缺點，因此在優化設計消火栓的時候要結合實際情況科學選擇。消火栓啟動方式也應著重考慮，確保在火災發生的時候消火栓能第一時間啟動，確保滅火速度和效果。

2.3自動噴淋系統的優化設計

自動噴淋系統的優化設計先要具備足夠的噴頭數量，確保在火勢大及蔓延速度快的時候自動噴淋系統可以及時開啟且有足夠的噴頭達到滅火目的。其次要注重薄弱部位的優化設計，考慮薄弱部位的特殊性、電氣線路等因素，設置現代化的自動噴淋系統，確保在火災的時候能最大限度解救人員和物資。再次要重點考慮材料受腐蝕情況，避免系統噴頭因為受腐蝕而被堵塞，影響撲救。材料抗低溫能力也很重要，避免管道及噴頭在低溫天氣時發生凍裂，影響火災撲救。如上海大劇院在優化設計消防給水系統的時候，就綜合考慮了多方面因素，設計者結合最可能出現火災以及最壞的情況需要的消防水量，將其作為劇院建筑自動噴水設計流量，再利用不同噴頭、管網作用以及材質展開科學、合理的設置，創建了安全完善的大空間和大面積高層建筑自動噴水滅火系統，在世界層面來說都處于領先水平[2]。

2.4減壓泄壓方式的優化設計

首先采取措施防止超壓情況出現，如使用合適水泵，結合水泵流量――揚程曲線，判定各個水泵工作過程中的最佳工作壓力和能承受的最大壓力，恒壓變流量變頻調速水泵是最佳選擇，使用流量變化范圍也更廣[3]。其次強化整個消防給水系統承壓能力，確保在相應情況下消防給水系統不會有超壓現象，將整個滅火過程壓力控制在允許范圍里。再次落實減壓和泄壓措施，當工作壓力超壓的時候，可以第一時間將消防系統工作壓力降低到工作壓力的允許范圍內，如安裝泄壓閥、安裝氣管閥、安裝安全閥。安裝穩壓閥等。安裝減壓閥，通過減壓閥減壓給水就是借助減壓閥達到減壓目的，這類供水方式適用于多個分區都使用一組屋頂水箱的情況，利用減壓閥供水給各個分區，最關鍵和最重要的就是減壓閥。

3結語

總結而言，高層建筑消防給水主要有四種方式，即高位水箱給水、氣壓罐給水、變頻泵無水箱給水和減壓分區給水。在優化設計消防給水系統的時候，不僅要緊密結合實際，還應結合四種給水方式，確保優化設計后的消防給水系統能充分、有效發揮撲救功效，確保撲救速度和效果，為人們生命財產安全提供堅實保障。

參考文獻

[1]張惠遠.高層建筑消防給水系統設計及可靠性研究[J].建筑設計管理，2012（05）：72-74.

篇5

關鍵詞：高層建筑；排水給水；現狀；優化設計

一、高層建筑排水給水工程的特點

隨著建筑技術的不斷提高，高層建筑越來越多，樓層在不斷提高的同時，給水安全等要求也在不斷的提高。高層建筑具有震動源多，供水量大的特點，此外高層建筑還有以下幾方面的特點：

1、靜水壓力大。

高層給水工程的靜水壓力大是高層給水工程的最為顯著的特點之一。靜水壓力大是高層給水系統、熱水系統以及消防系統的特點，由于靜水壓力大，導致震動噪聲大，設備能耗高，而且在一定程度上還會浪費水資源，會導致水系統的管道及其配件的損壞，因此針對這一特點，高層給水排水工程的建設必須進行科學合理的分區，以減小靜水壓力大的現象。

2、消防要求高。

高層建筑給水工程的消防要求高是高層建筑另一顯著特點。高層建筑中的消防系統的安全可靠性要求相對于低層建筑來說要更為嚴格，這是高層建筑給水系統建設的一大特點，因為高層建筑通常是綜合性、多功能的建筑，因此可能引發火災的因素也較多，在高層建筑中，一旦出現火災，火災的蔓延速度極快，且危險性高，撲救難度大，因此其對于消防系統的安全可靠性的要求也會提高。除此之外，由于當前我國各地的消防水平不一，因此在高層建筑的消防撲救過程中難度系數比較大，因此高層建筑的消防安全多立足于自救。

3、瞬間排水給水的工程量大。

從高層建筑的建筑標準來看，高層建筑使用排水給水設備的人群很多，由此導致高層建筑的排水和給水的工程量大。

4、排水管道長。

在高層建筑中，排水管道長是其又一顯著特點。由于高層建筑功能多，因此導致高層建筑管道復雜，而且管道中的壓力存在著相對較大的波動，因此要想提高高層建筑的排水能力，穩定管道是關鍵。

5、容易產生震動和噪聲。

容易產生震動和噪聲是高層建筑的排水給水工程的又一顯著特點。高層建筑中的動力設備多，排水給水管道線長，容易產生震動和噪聲，因此在高層建筑的工程運作中，必須采取設備和管道的減少震動和防止噪音的技術措施。

二、當前高層建筑給水排水的現狀

當前我國很多城市的供水能力不足，住宅和公共建設的發現速度遠遠高于城鎮的發展速度，再加之，當前城市給水管道承壓能力的下降以及管道老化的現狀，導致城市的供水水壓不能達到高層建筑的上層部分，。當前，我國正在大力的發展和應用新型的排水管道教材等，通過使用輸送流體阻礙小、耐壓強度高，、耐腐蝕性強的材料作為高層建筑排水給水系統的應用材料，這樣的排水管道能夠在一定程度上緩解我國現存的能源不足、鋼材緊缺等問題。

除了從環保的角度外，從經濟的角度來看，目前大多老式的高層建筑中，其排水系統采用的都是排水條件最差、設置位置最低的地漏系統。通過地漏來進行排水具有很大的隱患，例如，一旦地漏系統處理不當，常會導致排水封破壞，地漏頂標高高于地面，排水通道堵塞，使得無法排除地面積水或者產生排水返滋倒灌等現象。

三、高層建筑給水排水工程等優化設計方法

當前的高層建筑的給水排水工程存在著各種各樣的問題，因此要針對具體的問題提出相應的解決方案，針對高層建筑積水排水工程的優化設計方法主要有以下幾個方面：

1、分區設計。

當前的高層建筑的設計中主要有以下幾類的缺陷存在，如，第一，當龍頭開啟時，水成射流狀噴濺，影響正常使用；第二，壓力過高導致龍頭、閥門能器材磨損過快；第三，必須使用耐高壓管材、零件以及配水器材；第四，下層龍頭流出的水頭過大，如果不進行減壓的話，其流出的量會比設計流量更大，使管道內流速增加，以致產生流水噪聲和震動噪聲等。因此必須進行分區設計。

由于高層建筑高度大，僅僅依靠外管網的供水壓力通常是無法滿足較高樓層的用水水壓要求的，因此在工程中一般會采取增壓設備輔助供水的方式，以便產生更大的水壓，對高層建筑進行分區供水是解決高層建筑設計中所存在的缺陷的有效方法。高層建筑的給水排水管網必須進行豎向的幾個區域的劃分，通常的劃分原則如下：充分利用市政給水管網壓力；上區劃分根據靜水壓力。

2、高層建筑給排水給水方式。

高層建筑給排水給水方式有以下幾種：

第一，高位水箱給水。

高位水箱給水方式主要包括水泵和水箱兩種。高位水箱給水方式又可分并聯供水式、串聯供水式、減壓水箱供水式以及減壓閥供水式四種。高位水箱的主要作用是存儲和調節本區域內的用水量和穩壓，水箱內的水是由離心水泵來供給的。高位水箱的給水方式有幾個有點：一是水箱內可以儲備一定的水量，供水相對來說比較安全可靠；二是水壓相對來說較為穩定；三是泵啟動次數少，從而效率高；四是設備費和運行費相對來說較低。此外高位水箱也存在著一些缺點：一是占地面積較大；二是增加基建投資；三是水質容易污染。

第二，變頻泵無水箱給水方式。

變頻泵是通過變頻器電源來改變頻率和電壓以控制交流電動機的轉速，進而實現水壓與流量可調的給水設備。通過變頻泵可以取消高位水箱，該方式的優點為：一是節能；二是調速自動化，使用方便；三是占地少，安裝方便且便于管理。其缺點為：一是價格貴；二是對工作環境要求高；三是變頻器易受外界干擾。

第三，減壓分區給水方式。

減壓分區給水方式是通過利用減壓閥或者各區的減壓水箱來進行減壓的。水泵將水直接送去最上層的水箱，然后各區分別設置水箱。通過減壓分區給水方式進行給水，其優勢是：一是供水可靠；二是設備和管道系統簡單，節約投資；三是維修方便；四是能提高建筑面積的利用效率。其缺點是下區供水壓力損失較大，水泵的能源消耗也較大。

高層建筑給水排水的設計是理論與實際相結合的專業，因此各地方應當根據當地的具體實情來采用相應的解決措施。高層設計者必須鉆研新材料的應用和設計，以便創新。

參考文獻

[1]邱冠文.高層建筑給排水系統安裝及施工技術[J].山西建筑，2004，30

篇6

[關鍵詞]高層建筑 供水方式 消防設計 給排水設計

中圖分類號：TL353+.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）06-0041-01

0、引言

自改革開放以來，我國國民經濟發展日新月異，城市發展駛入快車道，城市面貌發生了翻天覆地的變化。隨著城市的發展，也帶來了一系列的問題，如城市的土地資源日趨緊張等，為了有效地提高土地利用效率，高層建筑如雨后春筍一般出現在城市。尤其是進入二十一世紀，高層建筑數量呈井噴式的發展，而且為了滿足更高的使用要求，各種設備日趨增多，而高層建筑一旦發生火災，可能造成巨大的生命財產損失，因此高層建筑給排水消防設計異常重要。

1、高層建筑消防給排水工程特點

1.1 安全可靠性要求高

在進行高層建筑給排水消防設計時，需要重點考慮的影響因素是對高層建筑消防系統的安全可靠性的高要求。高層建筑火災隱患較多，而且一旦發生火災，火勢蔓延起來十分迅速，導致救火較為困難，因此確保層建筑消防系統的安全可靠性是給排水消防設計的關鍵?？紤]到當前我國國情，目前給排水消防系統設計應將自救放在首要位置進行考慮。

1.2 靜水壓力大

在進行高層建筑給排水消防設計時，另―個需要重點考慮的―個影響因素是高層建筑的靜水壓力，同普通低層建筑不同，高層建筑靜水壓力非常大，若采用常規的單區供水，可能無法保證使用效果，而且管道和配件也較為容易被損壞。

1.3 管道機械強度高

相對于普通低層建筑，高層建筑的排水管道較長，且排水量要求也較高，因此在使用過程中管道內部的壓力變化很大。在高層建筑給排水消防設計時，要保證消防系統的排水能力，同時又要確保管道內壓力穩定。基于以上幾點，高層建筑的給排水消防系統的管道應選用機械強度高的材料。

2、消防給水系統的形式

（1）消防給水系統的形式按服務范圍區分，可以分為獨立的消防給水系統和某個區域集中的消防給水系統，具體選擇哪一種消防給水系統方式，需要根據高層建筑給排水消防系統的特點（如安全可靠性要求高等），在此基礎上，還需要考慮到經濟性，即在保證安全可靠的前提下合理選用經濟的給水方式。個人建議采用區域集中的消防給水系統，即相近的高層建筑可以共用消防水池，這種消防給水方式較為經濟，但在實際推廣中存在較大困難，主要原因在于鄰近的高層建筑往往屬于不同的企業建設，企業之間協調難度較大。若要推廣這一消防給水形式，需要政府相關部門主導協調各方。

（2）消防給水系統的形式按高度區分，可以分為分區供水和不分區供水。分區供水和不分區供水的設計依據主要根據消火栓栓口的靜水壓力。當靜水壓力≤0.80MPa時，可以采用不分區供水形式；當靜水壓力>0.80MPa時，采用分區供水形式。其中分區供水又存在著幾種不同的方式，包括并聯分區供水、串聯分區供水方式以及減壓閥分區供水。這三種給水方式有著各自的特點：

1）并聯分區供水方式，顧名思義，其最大的特點在于可以將各個分區視為獨立的給水系統，分區之間互不干擾，采用該供水方式的消防系統安全可靠性較高。但并聯分區供水也存在著造價較高，且對日常維護管理要求較高的缺點。

2）與并聯分區供水方式相對應的，串聯分區供水方式保證了各區水泵的壓力幾乎相同，不需要設計高壓泵、高壓管，其缺點與并聯分區供水方式相似，造價較高，且日常維護管理難度大。

3）第三種供水方式為減壓閥供水，與前兩種供水方式相比，該給水系統結構簡單，成本也較低，日常維護管理也相對簡單，基于以上幾個優點，建議采用減壓閥供水方式。需要注意的是，該供水方式對減壓閥要求較高，宜采用可調式減壓閥。

綜上所述，高層建筑消防供水方式存在多種，具體設計時采用何種需要根據項目具體特點進行具體分析。

3、室外消火栓數量設計

作為高層建筑消防給排水設計的指導性文件，《高規》第7.3.6明確規定：“室外消火栓的數量應按本規范第7.2.2條規定的室外消火栓用水量經計算來確定，每個消火栓的用水量應為10-15 1/S”，另外《高規》中的“條文說明”中進行了補充解釋：“外消火栓的數量應保證供應建筑物需要的滅火用水量，其中包括室內、室外兩部分”。因此，個人認為在進行室外消火栓設計時需要視項目具體情況：當高層建筑室內消防用水由室外管網提供時，室外消火栓的數量需要考慮水泵接合器的數量。一個室外消火栓對應一個水泵接合器。若在水泵接合器數量設計時，若采用將根據室外消防水量計算所得的室外消火栓數量與水泵接合器要求的室外消火栓數量相加的方法，這樣就會導致消火栓數量比實際需要的數量多，這樣就造成了資源了的浪費，也增加了不必要的成本。較為合理的方法應為取兩者的較大值。

4、消防給水系統增壓設施設計

在高層民用建筑消防給水系統設計中，為了確保更好地發揮消防系統作用，在火災初期順利開展滅火工作，往往在消火栓系統的高位水箱出水管上進行增壓設計，通常設置由增壓泵和氣壓罐組成的增壓設施。但增壓設施給消防系統日常維護管理帶來較多不便，而且設備運行時會產生一定的噪音，需要采取針對性的措施處理，若處理不當，可能會對頂層住戶的造成一定的影響。實際上，只要確保水箱設置高度能夠滿足最不利點消水栓的靜水壓力的規范要求，此外高層民用建筑高位消防水箱可以通過屋頂機房架空等設計滿足最不利點消火栓栓口靜水壓力的要求，因此不是所有的高層建筑都需要設計增壓設施。

篇7

關鍵詞：高層建筑 消防 給水系統 排水系統

1 引言

近年來，由于經濟的迅速發展和城鎮化建設的不斷推進，高層建筑的高度也在不斷增加。與此同時，人們也在不斷追求建筑的完善，這就對建筑的給水系統、排水系統和消防系統提出了更高的要求。本人結合多年從事建筑消防和給排水設計的工作實踐經歷，結合高層建筑消防給排水工程設計的特點，對給水系統、排水系統和消防系統等方面進行了探討。

2 高層建筑給排水消防工程設計的特點

高層建筑與一般多層建筑相比，在給水排水工程方面，設計的基本理論和計算方法基本上是相同的。但是，由于高層建筑層數多、高度大、功能廣、結構復雜，振動源多、用水要求高等特點，高層建筑給水排水工程在技術難度上，遠遠超過了低層建筑物的給水排水工程的范疇。

與低層建筑給水排水消防工程相比，高層建筑給水排水消防工程具有以下特點。

（1）高層建筑具有層數多、高度大的特點。高層建筑尤其是超高層建筑給水排水消防系統靜水壓力非常大，供水系統進行合理的豎向分區就顯得尤為重要。合理的豎向分區不但降低了靜水壓力，而且避免了采用分區過小時管道及配件容易被破壞以及對使用帶來的不便。

（2)高層建筑功能復雜，容易引發火災。而且一旦發生火災，火勢蔓延速度非?？?，危險性大，撲救難度大。因此，施工要求相比低層建筑要求高得多和高層建筑消防系統的設計，按高規要求設置安全可靠的消防系統，滿足各類的消防要求。

（3)高層建筑的排水量大，一旦發生停水或排水管道堵塞事故，影響范圍大。因此，必須要具備安全和可靠的水源。以及經濟合理的給排水形式，并處理好管道的通氣問題，保證供水安全可靠。

（4)高層建筑對防噪音、防震要求較高，必須考慮設備和管道的防振動和噪聲的技術措施，因為高層建筑動力設備及種類繁多，管線長，噪聲源和振動源多，易產生振動和噪聲。因此，高層建筑管道應采取防震、防噪、防壓力過高等措施，以保證不影響周圍環境。

3 給水系統

目前，我國常用的給水方式包括高位水箱給水方式、減壓分區給水方式、水泵氣壓罐給水方式、變頻泵無水箱給水方式、無負壓供水方式。

3.1 高位水箱給水方式

高位水箱給水方式包括水泵和水箱。又可分為串聯供水式、并聯供水式、減壓水箱供水式、減壓閥供水式。高位水箱的作用是存儲調節本區的用水量和穩壓水箱內的水由設在泵房內的離心水泵供給。高位水箱內儲備一定水量，使水壓穩定，增加供水安全，設備費和運營維護費用較低，但是此供水方式也有其缺點，由于消防水箱內是死水，可能造成水質污染。

3.2 減壓分區給水方式

減壓分區給水方式是依靠減壓閥或各區的減壓水箱進行減壓。其工作過程是：各區分別設置水箱，水泵將水抽入最上層的水箱，由上區的水箱向下區的水箱供水，利用水箱減壓，或者設置減壓閥減壓。供水時，先通過干管上的減壓閥，然后進入下一區的管網，依次向下區供水。特點是供水比較可靠，設備和管道系統簡單，節約投資，維修管理方便。采用減壓閥減壓方式，各區不需設置水箱，提高了建筑面積的利用率。缺點是下區供水壓力損失大，水泵能耗較大。

3.3 變頻泵無水箱給水方式

這種方式在我國應用相當普遍。變頻調速水泵工作原理是通過變頻器電源改變頻率和電壓，以控制交流電動機的轉速，進而實現水壓與流量調節。該方式的首要優點是節能。此外，在保持設定壓力的前提下，根據用水量的變化隨時調整電機的轉速，既能保證運行的可靠性又延長設備使用壽命，還可以實現調速全自動化。變頻調速水泵的也有缺點，變頻器價格昂貴，變頻器易受外界電池干擾，影響正常運行。變頻供水既能夠節能又能保證水質，因此相比其他給水方式優勢明顯。

3.4 水泵氣壓罐給水方式

水泵氣壓罐的設備包括離心水泵和氣壓罐。氣壓罐是一個鋼制密閉容器，其工作原理是：在供水時，利用容器內可壓縮的空氣存儲和調節水量，壓縮空氣將儲水壓送到一定的高度，達到節能的目的。氣壓罐供水水質不易受污染，較易實現自動控制，基建費用比較低。缺點是壓縮氣體所提供的供水壓力不穩，常出現波動，儲水較少，因而水泵啟動頻繁，增加了設備的運行費用，縮短了水泵的使用壽命。

3.5無負壓供水方式

無負壓供水方式是以市政管網為水源，充分利用了市政管網原有的壓力，形成密閉的連續接力增壓供水方式，節能效果好，沒有水質的二次污染，是變頻恒壓供水設備的發展與延伸。其工作原理：自來水進入調節罐，罐內的空氣從真空消除器內排出，待水充滿后，真空消除器自動關閉。當自來水能夠滿足用水壓力及水量要求時，供水設備通過旁通止回閥向用水管網直接供水；當自來水管網的壓力不能滿足用水要求時，系統通過壓力傳感器（或壓力控制器、電接點壓表）給出起泵信號起動水泵運行。水泵供水時，若自來水管網的水量大于水泵流量，系統保持正常供水，用水高峰期時，若自來水管網水量小于水泵流量時，調節罐內的水作為補充水源仍能正常供水，此時，空氣由真空消除器進入調節罐，消除了自來水管網的負壓，用水高峰期過后，系統恢復正常的狀態。若自來水供水不足或管網停水而導致調節罐內的水位不斷下降，液位控制器給出水泵停機信號以保護水泵機組。夜間及小流量供水時可通過小型膨脹罐供水，防止水泵頻繁啟動。優點：可以利用市管網壓力，不會造成能源的浪費，避免對水的二次污染。缺點：無負壓供水有一定的風險，因為無負壓供水沒有水箱，雖能儲水，單是量非常少，一旦管網停水用戶隨時都會沒有水用，所以在選擇無負壓供水時，請慎重！

4 排水系統

排水系統由衛生器具或生產設備受水器、排水管道、通氣管系統、清通氣設備、抽升設備、局部處理構筑物組成。建筑排水系統主要包括生活污水、生活廢水、屋面及陽臺雨水。

4.1 中水系統

中水系統是用各種物理、化學、生物等手段對工業所排出的廢水進行不同深度的處理，達到工藝要求的水質，然后回用到工藝中去，從而達到節約水資源，減少環境污染的目的。隨著研究的不斷深入，人們對中水回用于建筑對公眾健康所帶來的潛在危險提出了質疑，另外由于增加中水處理系統，引起使用造價和維護成本的提高，也需要在設計施工中加以綜合考慮。

4.2 同層排水

同層排水是指管道在本層內敷設，采用了一個共用的水封管配件代替諸多的P彎、S彎，一旦發生堵塞，本層內就能清理、疏通。其優點是可以相對靈活地設置衛生潔具的擺放位置，能減少噪音，創造相對安靜的生活環境。同層排水設計需要考慮管材材質的密封性，抵抗外力破壞，在施工安裝時一般采用熱熔對焊。

4.3 排水通氣技術

通氣技術主要目的是提供排水中氣體的散逸，達到透氣的作用，防止排水系統中出現水封的負壓虹吸及正壓噴濺現象，確?？諝獾难h，保持排水迅速通暢、安靜。我國有針對不同建筑的五級標準，即伸頂通氣管、不伸頂通氣管、專業通氣立管、環行通氣管和器具通氣管。通氣閥是一種減少伸頂通氣、替代專用通氣管系通氣功能的閥件，采用優質塑料和橡膠制作。

5 消防系統

5.1 消火栓系統

室內消火栓是消防水滅火系統設計中最基本的設備，但是火災一旦發生，它卻是起到了必不可少的關鍵作用。

在高層建筑的消火栓系統設計中，室外消防用水量應按建筑總體積計算，避免把各幢分開計算。設計人員要根據建筑物的體積選擇室外的消火栓用水量設計參數，并嚴格遵循規范的規定: “室外消火栓用水量應按消防需水量最大的一座建筑物或一個防火分區的計算”，按規范設定建筑防火設計類別，室內消火栓用水量和確定室外。應注意高層建筑消火栓壓力超壓后,要采用減壓穩壓的消火栓。

水泵接合器位置事合理布置，其數量應按室內消防用水量計算確定，每個水泵接合器流量宜按10L/S~15L/S計算。

5.2自動噴水滅火系統

自動噴水滅火系統由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置（水流指示器或壓力開關）等組件，以及管道、供水設施組成，并能在發生火災時噴水的自動滅火系統。

在發生火災時，自動噴水滅火系統噴頭動作向消防中心顯示著火區域位置，濕式報警閥處的壓力開關動作自動啟動噴水泵并向消防中心報警。消防的水泵啟動前，首先要滿足滅火系統的水壓要求，增壓水泵的出水量應達到自動噴水滅火系統要求噴頭數的用水量，并把增壓水泵設置在屋頂，盡量輕載啟動，啟動的速度能滿足火災撲救的需要。自動噴水滅火系統報警閥門安裝前要進行測試，如果出現滲漏，火災報警不準確,造成系統誤動作。

篇8

關鍵詞：高層建筑；消防用水；水壓；給水系統

1 幾種常用的高層供水方式

1.1高位水箱供水方式

高位水箱供水是高層建筑給水的重要方式之一，這種方式的優點是水箱容積只根據用量確定，同時綜合考慮對水質的影響，確保給水質量。高位水箱采用并聯供水方式，保證各個區有自己專用的水泵，保證水壓供給。大多數高層建筑把水泵設在地下室的泵房內，由水泵和水箱對各區進行聯合供水，這樣可以讓水泵集中布置，方便工作人員的維護與管理；同時由于各區是獨立給水系統，每一個泵都有自己的一個工作區域，可以節約動力，水箱尺寸相對較小，余留空間可以做到互不影響。但事物都具有兩面性，這樣的缺點是分區水箱占建筑樓層一定的面積，對于房間布置來說是比較困難的。而且水泵臺數多，出水高壓管線長，投資設備的費用比較高。

1.2無水箱供水方式

無水箱供水方式是根據給水系統中用水量情況，自動改變水泵的轉速，保證水泵能夠長時間進行高效率的工作，提高水泵的利用價值的一種供水方式。其優點包括系統結構簡單、供水穩定性可靠、無高位水箱荷載、維護管理容易等。但也有缺點，主要表現在無調節水量、難以對動力進行有力的保證、消耗能源等。在當今能源緊張的社會里，這種方式并不是最受歡迎的。

1.3氣壓水箱供水方式

氣壓水箱供水方式是利用水泵增加壓力并通過氣壓罐調節水量大小和控制水泵 運行情況的一種供水方式。其優點是沒有設高位水箱的要求，供水可靠，更重要的是有衛生保證。但其缺點也較突出，如變壓式氣壓罐水壓波動大，而且水泵工作的效率普遍低，消耗大量的能源及鋼材，增加運行的成本。罐內起始壓力比管網所需的設計壓力高出很多，這樣容易形成給水壓過高的弊端，因此氣壓水箱供水方式不能作為現代高層建筑首選的供水方式。

2 高層建筑常壓給水系統的特點

高層建筑由于樓層較高，對生活用水的供給以及消防用水的保證都有更高的要求。高層建筑常壓給水系統除了能夠保證正常的常壓生活用水供給外，還具有在臨時高壓給水系統增加穩壓裝置以達到常壓穩定供給的特點，因此可以達到穩高壓給水的標準。穩高壓給水系統不管是在通常的生活用水供給工作狀態還是在消防用水狀態，常壓給水管網內的水壓始終能滿足生活用水和消防用水對水壓的要求。一般情況下，消防用水所需的流量在準工作狀態時是直接由穩壓裝置供給的，要求小于消防設計時所固定的流量，但大于管網漏水量。在高層建筑消防中，消防主泵的首要任務就是要保證消防設計流量。

3 高層建筑給水系統可靠性分析

目前，高層建筑給水系統的可靠性分析基本上依賴幾個基本指標進行，其主要作用是對所有穩壓給水系統及其子系統從整體上恢復，體現其功能，以保證高層建筑的正常給水。這幾個指標可分別為無故障性指標、耐久性指標和宜修性指標以及可靠性綜合指標。

3.1無故障性指標

通常的情況下，無故障性指標包括以下幾點：一是無故障工作概率(或可靠度)R (T)、二是故障概率(或不可靠度)F(T)、三是故障強度(或故障率)λ(t)、四是容量故障比MTBF。通過這四個指標，對高層建筑給水系統進行可靠性分析，以提出更合理的方案。

3.2耐久性指標

所謂耐久性指標，就是指產品的技術年限和服務時長。一般來說，技術壽命越長，服務年限越長，可靠性就越高。耐久性的各項指標在確定給水系統的各種機械、水泵、電機及附件的可靠性等方面具有廣泛的應用，受到熱烈的歡迎。

3.3宜修性指標

宜修性指標具體體現為平均修復時間MTT。恢復過程的可靠性指標還包括在給定的時間內損壞組件恢復的概率，即修復率。

3.4可靠性綜合指標

可靠性綜合指標的范圍很廣，包括準備系數、操作準備系數、技術利用系數。在分析高層建筑給水系統組件的可靠性時，可靠性綜合指標作為基本的隨機變量，可以是某段時間內的出現系統故障次數，將出現故障前或在出現兩次故障之間組件的服務期限、技術壽命及恢復時間等作為一種衡量?？煽啃詳抵抵笜伺c時間有密切的關聯，成正比例關系。如果要比較可靠性指標及計算組合組件的可靠性指標，就必需選擇同一時間,且間隔相同的指標值。

4 增加高層建筑給水系統壓力的具體措施分析

在高層建筑給水系統中，如果高位水箱設置過高會增加建筑成本的投入以及增加建筑立面處理的難度，而且這種設置抗震功能比較差，綜合效益不高。因此，常采用在電梯機房頂的水箱間內設置消防水箱的方式，以達到滿足消防要求的水壓數值。

4.1通過穩壓泵系統增加水壓

根據高層建筑生活用水和消防用水所需的水壓、水量選擇給水系統的增壓設備型號，大多數建筑采用穩壓泵。穩壓泵運行時，在噴頭和消火栓均未曾出流時，保證水壓但不保證水的流量，即保證消防管網平時滲水失壓后得到及時的補壓。如果發生火災時或者緊急情況時，它能快速、自動啟動主消防泵的功能。通過壓力管上的電接點壓力計控制穩壓泵，根據管網控制點設計基準壓力確定管網平時壓力波動的上下限，當管網壓力因滲漏等原因下降到最底要求的下限時，穩壓泵自動啟動向管網內增加水量、水壓。當壓力達到穩壓上限時自動停泵。通過穩壓泵系統增加水壓是增加高層建筑給水系統壓力的良好措施。

4.2通過氣壓罐增壓系統增加水壓

在高層建筑中，增加水壓通常需要局部增壓設備，在采用消防水箱行不通的情況下，可以考慮采用氣壓給水設備。這種設備根據高層建筑中設計的最低水壓和氣壓水罐容量來選擇氣壓水罐。氣壓水罐的工作原理告訴我們，當氣壓水罐在高壓和低壓之間作業時，以氣壓水罐設計的最低供水壓力應滿足管路最不利消火栓栓口所需水壓來保證選擇氣壓水罐的有效性，通過氣壓罐增壓系統增加水壓是高層建筑給水系統增壓的一個很好的措施。

4.3不可忽視變頻調速恒壓供水增壓的作用

在眾多的高層建筑增壓方式中，人們往往會忽視變頻調速恒壓供水增壓的作用。變頻調速恒壓供水依靠恒壓變量供水設備工作，在水壓一定的情況下，根據管網用水量變化將壓力差信號反饋給恒壓控制系統。在實踐中，在滿足管網用水量的前提下，恒壓控制器通過發出改變頻率的指令以改變驅動水泵電機轉速，從而讓出水壓力達到設計壓力標準。綜上所述，變頻調速恒壓供水最顯著特點在于對已選定的水泵，當管網用水量小于水泵高效區工作流量范圍時，通過變頻調速可達到節能的效果。在材料成本日益增加的今天，變頻調速恒壓供水增壓方式深受建筑工程設計人員的歡迎。

5 高層建筑給水系統設計注意問題

5.1認真選擇高層建筑給水方式

在眾多的設計方式中，給水方式在高層建筑給水系統設計中起至關重要的作用，選擇什么樣的給水方式直接關系到給水系統在高層建筑中是否能合理使用以及工程的造價。大城市給水管網的水壓一般不能滿足高區部分生活用水的要求，在這種情況下，絕大多數高層建筑采用低區部分直接由城市給水管網供水，高區部分由水泵加壓供水的分區給水方式。高層建筑可以采用有高位水箱給水方式，變頻調速水泵給水方式或氣壓罐給水方式這幾種分區給水方式。目前高位水箱給水方式也廣泛應用于高層建筑中。高位水箱給水方式可采用多種給水方式相結合，如高位水箱并聯給水方式、高位水箱減壓給水方式和高位水箱串聯給水方式等，也可以分別采用其中的某一種。目前國內減壓閥技術發展迅速，品質逐漸提高，性能可靠。減壓閥具有占地面積小、不影響水質、無噪聲等特點。在高位水箱減壓給水方式選用減壓水箱還是減壓閥減壓的問題上，減壓閥減壓方式更受人們歡迎。

篇9

關鍵詞：高層建筑 給水方式 加壓給水系統布置方式分區

中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A

0引言

通常情況下市政供水壓力僅能滿足低區供水的要求，無法滿足高區供水的需要，因此對于高層建筑給水方式的研究具有深遠的意義。

1高層建筑給水系統的給水方式

1.1高位水箱的給水方式

高位水箱給水方式就是各分區的供水均有高位水箱供給。具體可分為串聯給水方式、并聯給水方式和減壓給水方式。

1.1.1串聯給水方式

串聯給水各分區均設有水泵和水箱，上區的水泵從下區的水箱中抽水供上區用水。這種方式的優點是各區水泵的揚程和流量按本區需要設計，使用效率高，能源消耗較小，且水泵壓力均衡，揚程較小，水錘影響??；另外，不需要高壓泵和高壓管道，設備和管道較簡單，投資較省。其缺點為水泵分散布置，維護管理不方便；水泵和水箱占用樓層的使用面積較大；水泵設在樓層，振動的噪聲干擾較大，因此，需防振動、防噪聲、防漏水；工作不可靠，若下區發生事故，則其上部數區供水受影響。這種方式適用于允許分區設置水箱和水泵的各類高層建筑或超高層建筑。由于缺點較多，因此，在實際工程中應用并不多。采用這種給水方式供水，水泵設計應有消聲減振措施，在可能的條件下，下層應利用外網水壓直接供水。

1.1.2并聯給水方式

并聯給水各分區獨立設置水箱和水泵，水泵集中布置在建筑底層或地下室，各區水泵獨立向各區的水箱供水。這種方式的優點為各區獨立運行，互不干擾，供水安全可靠；水泵集中布置，便于維護管理；水泵效率高，能源消耗較??；水箱分散設置，各區水箱容積小，有利于結構設計。其缺點為管材耗用較多，且需要高壓水泵和管道，設備費用增加；水箱占用樓層的使用面積，影響經濟效益。由于這種方式優點較顯著，因而，在允許分區設置水箱的各類高層建筑中被廣泛應用。但對于超高層（高度大于100米）建筑，由于高區水泵、管道及配件承受壓力較大，水錘影響也比較嚴重，因此，不宜盲目采用。采用這種給水方式供水，水泵宜采用相同型號不同級數的多級水泵，并應盡可能的利用外網水壓直接向下層供水。

對于分區不多的高層建筑，當電價較低時，也可以采用并聯單管供水方式，這種方式所用的設備管道較少，投資較節省，維護管理也較方便。但低區壓力損耗過大，能源消耗較大，供水可靠性也不如前者。采用這種給水方式供水，低區水箱進水管上宜設減壓閥，以防浮球閥損壞和減緩水錘作用。

1.1.3減壓給水方式

減壓給水方式分為減壓水箱給水方式和減壓閥給水方式，這兩種方式的共同點是建筑物的用水由設置在底層的水泵一次提升至屋頂總水箱，再由此水箱依次向下區減壓供水。不同的是前者通過各區水箱減壓，而后者是用減壓閥代替減壓水箱。

1.1.3.1減壓水箱給水方式

減壓水箱給水方式是通過各區減壓水箱實現減壓供水。優點是水泵臺數少，管道簡單，投資較省，設備布置集中，維護管理簡單。缺點是下區供水受上區供水限制，供水可靠性不如并聯供水方式；另外，建筑內全部用水均要經水泵提升至屋頂總水箱，不僅能源消耗較大，而且水箱容積大，對建筑的結構和抗地震不利。這種方式適用于允許分區設置水箱，電力供應充足，電價較低的各類高層建筑。采用這種給水方式供水，中間水箱進水管上最好安裝減壓閥，以防浮球閥損壞并起到減緩水錘的作用。另外，對于高度不是很高的高層建筑，為了避免中間減壓水箱浮球閥因啟閉頻繁而容易損壞的問題，可在減壓水箱內設置一個小水箱，這樣可以延長浮球閥的啟閉的間隔時間。

1.1.3.2減壓閥給水方式

減壓閥給水方式是用減壓閥替代減壓水箱進行減壓供水。這種方式與減壓水箱給水方式相比，其最大優點是節省了建筑的使用面積。其余各方面均與減壓水箱給水方式相同。減壓閥可有各種設置方式，如輸水管減壓、配水干管減壓、配水支管減壓等，設計時可以根據建筑的形式擇優確定。

減壓給水方式是目前應用比較廣泛的一種給水方式。采用這種方式的關鍵是要選用質量過關、使用可靠、價格低廉的減壓閥。目前常用的減壓閥有比例式和彈簧式兩種。比例式減壓閥構造簡單、體積小，可垂直和水平安裝。由于活塞后端受水面為前端受水面的整數倍，所以閥門關閉時，閥前后的壓力比是定值，減壓值不需要人工調節。當閥后用水時，管內水壓作用在活塞前端，推動活塞后移，減壓閥開啟通水，至閥后停止用水，活塞前移，閥門關閉。減壓閥的選型是根據設計流量和壓力，查閥門的流量—壓力曲線確定。

2.無水箱給水方式

無水箱給水方式通常是各分區單獨設置變速水泵或采用多臺水泵并聯、分級供水的方式向各分區供水。這種方式不設置高位水箱，水泵集中在建筑物的底層或地下室中，水泵的轉速或運行臺數及級數根據水泵出水量或水壓調節。目前在實際工程中，采用變速水泵供水的方式應用較多，而多臺水泵并聯、分級供水的方式只適用于用水量較大的高層建筑群，不宜用于單體高層建筑。這種方式設備布置集中，便于維護與管理，占用建筑物的使用面積較小，而且能源消耗較少。但水泵型號、數量比較多，投資較大，且水泵控制調節較麻煩。無水箱給水方式主要有無水箱并聯給水和無水箱減壓閥給水兩種方式。無水箱并聯給水方式是將水泵等設備集中設置在建筑物的底層或地下室中，各個分區都是獨立的供水系統。這種方式供水安全可靠。無水箱減壓閥給水方式是采用統一的設備供水，而在低區供水系統管路上設置減壓閥，以保證各區所需的供水壓力。

3.氣壓罐給水方式

高層建筑氣壓罐給水方式主要有氣壓罐并聯給水方式和氣壓罐減壓閥給水方式，采用氣壓罐供水不需要設置高位水箱，不占高層建筑上層面積。但運行動力費用高，氣壓罐儲水量小，水泵啟閉頻繁，水壓變化幅度大。另外，罐內起始壓力過大，對供水系統有不利影響。

氣壓罐并聯給水方式是將各分區的氣壓給水設備集中設于建筑物的地下室或某一合適的場所，然后通過獨立管道向各分區供水。該方式設備集中，便于管理，但各區所需壓力不同，設備選型困難。

氣壓罐減壓閥給水方式是將各分區的用水用統一的氣壓給水設備在建筑物的地下室或某一合適的場所集中加壓，并通過管道輸送到各個分區，但在需要減壓的供水管道上設置減壓閥，以免壓力過高。這種方式所需的氣壓罐臺數少，但氣壓罐調節水容積百分數低，因此，不適用于用水量大、屋數多的高層建筑。

氣壓給水可以配合其他給水方式局部使用在高層建筑最高層的消防給水系統，解決壓力不足的問題。以上所介紹的幾種給水方式，在供水分區數較多的超高層建筑中有時是混用的，即在一個高層建筑中同時使用上述給水方式中的幾種。

4.結束語

綜上所述，每種給水方式都有自己的優缺點，但是關鍵在于設計中應根據實際情況選擇較為節省資源的給水方式，如何在設計中把好質量關，為用戶營造一個良好的居住環境是每個工程人員的責任。

參考文獻：

蔣白懿.給水排水管道設計計算與安裝.2005

篇10

關鍵詞：高層建筑；給水排水；設計辦法

中圖分類號：TU97文獻標識碼：A文章編號：

引言：

近年來，隨著經濟的快速增長，房地產市場繁榮發展，高層建筑不斷涌現，高層建筑給水排水設計隨著科學水平的不斷提高，技術更先進，設備更完善、功能更齊全。它具有用水要求高、水流量大等特點，必須不斷改進和提高高層建筑給水排水技術才能滿足高層建筑的功能要求，確保給水排水系統的良好運轉。

1.高層建筑給水排水工程的特點

與低層建筑給水排水工程相比，高層建筑給水排水工程具有以下特點：

1.1高層建筑給水排水消防系統靜水壓力大，如果只采用一個區供水，不僅影響使用，而且管道及配件容易被破壞。因此，供水必須進行合理的豎向分區，使靜水壓力降低，保證系統的安全運行。

1.2高層建筑引發火災的因素多，火勢蔓延速度快，火災危險大，而且撲救困難。因此，高層建筑消防系統的安全可靠性必須要比低層建筑高。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于自救。

1.3高層建筑的排水量大，管道長，管道中壓力波動大。為了提高排水系統的排水能力，穩定管道的壓力，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單立管系統。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。

1.4高層建筑的建筑標準高，給水排水設備使用人數多，水量大，一旦發生停水或排水管道堵塞事故，影響范圍大。因此，高層建筑必須采用有效的技術措施，保證供水安全可靠，排水通暢。

1.5高層建筑動力設備多，管線長，易產生振動和噪聲。因此，高層建筑的給水排水必須考慮設備和管道的防振動和噪聲的技術措施。

2.高層建筑給排水系統方案設計

給水排水系統方案設計包括給水系統設計、消防系統設計、排水系統設計以及熱水系統方案設計。結合高層建筑給排水系統的主要特征，進行給排水系統方案設計，確保高層建筑給排水系統日常運行的安全性、經濟性、合理性。

2.1給水系統方案設計

高層建筑給水系統的設計中最為關鍵的是給水方式的選擇，它直接關系到生活給水系統的使用質量和工程造價。根據《建筑給排水設計規范》中相關條文，高層民用建筑生活給水系統應豎向分區，且各分區最低衛生器具配水點處靜水壓力不宜大于0．45MPa；水壓大于0．35MPa的入戶管，宜設置減壓閥。除此之外應該合理確定給水系統垂直分區，保證給水設備衛生器具的正常使用，避免壓力過高，出現不必要的能量浪費。給水器材出水過猛，當啟閉這些器材時易產生水擊，使管網產生噪聲、振動甚至管件破裂，致使衛生潔具給水零件容易破壞。

就目前我國城市給水狀況而言，市政水壓一般只能滿足建筑五至六層的生活用水要求，對于高層建筑，城市市政給水管網的水壓就不能滿足高區部分生活用水的要求，絕大多數采用分區給水方式，因此合理劃分生活給水系統豎向分區，控制最不利點的最低工作壓力和最低靜水壓力，針對不同的高層建筑，二次加壓供水方式主要如下幾種：

2.1.1水泵水箱聯合供水；該供水方式供水可靠，但缺點是該種供水系統需設水泵吸水箱和屋頂高位水箱兩個水箱，容易產生水質二次污染；另外將水一次提升至屋頂水箱，低區再通過減壓閥減壓供水，存在不節能和減壓閥因減壓比過大，造成減壓閥失靈的隱患，而且因屋頂水箱容積較大，增加土建工程量，且固定的屋頂水箱在地震時存在鞭稍效應，對建筑物安全不利。

2.1.2地下生活調節水箱通過變頻加壓設備供水；該供水方式取消了高位水箱，減少了一個水質可能受到污染的環節，水壓穩定，供水可靠，能克服第一種供水方式不能滿足頂層燃氣熱水器等對水壓的要求的缺點，幾個供水分區的設備可集中放置，方便管理，變頻加壓設備可配置氣壓罐及小流量泵，當用水量較小時，主泵可休眠，可依靠小流量泵或氣壓罐維持供水流量和壓力，可用于市政管網壓力較小的情況。

2.1.3管網疊壓供水設備供水；其優點與第二種相同，不同之處是充分利用市政管網壓力。其缺點是調節水量較少，在市網較長時間停水時不能滿足用水要求?？捎糜谑姓芫W壓力較大，供水量全天大于用水量的情況，但該方式一般會影響其他地方供水，建議在限定條件下使用。

2.2排水系統方案設計

2.2.1排水系統的組成和布置

1）組成

2）排水系統由衛生器具或生產設備受水器、排水管道、通氣管系統、清通氣設備、抽升設備和局部處理構筑物等幾部分組成。

3）管道布置

4）在對排水管道進行選擇時，要根據所排污、廢水的不同性質進行，遵循符合技術標準和經濟節約兩大因素。進行管道布置設計時，要以最短的距離排出室外，并且盡量不要越過變形縫，同時要保證其安全性和方便使用維護。具體的對管道進行鋪設工作時，要注意在管道與管道之間、管道與墻之間要留有一定的距離；管道要穿墻或穿樓板進行鋪設時，要有預留洞。排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個45度彎頭或彎曲半徑不小于4倍管徑的90度彎頭。

2.2.2排水設計

1）生活排污系統

2)高層建筑的生活排水系統的排水體制分為糞便污水和生活廢水合流或分流兩種。將衛生間的污、廢水排入同一立管中，不需要使用專用通氣立管。而合流入糞池的方式就是污、廢水合流排水體制。它的管道布設簡單，但是它需要增大化糞池的容積，工程造價較高。污、廢水的分流體制是將衛生間生活污水和廢水分別排入兩根立管，進行排出的方法。它的管道布設較復雜，但它能夠改善排水和通氣的效果。

3)排水通氣系統

4)高層建筑物的排水通氣系統中使用了各種通氣管和通氣閥。其主要是通過提供排水中氣體的散逸來達到透氣的作用；防止排水系統中出現水封的負壓虹吸及正壓噴濺現象，確?？諝獾难h；保持排水迅速通暢、安靜。通氣閥是一種在通氣系統基礎上發展起來的通氣閥件。單路進氣閥可安裝在室內立管頂部或橫支管上，既可補氣又可防止管道內部氣體進入室內；雙路通氣閥可安裝在室外立管頂部代替通氣帽，使用時以單路進氣閥為主。

4.結束語

總之，高層建筑給水排水設計對廣大群眾的日常生活及安全意義重大，作為給排水設計人員應本著技術、安全、實用、美觀、經濟的原則，不斷總結和完善設計技術，尋求最佳的給排水設計方案，適應社會發展的新要求，滿足人民群眾不斷提高的物質文化和生活要求。

參考文獻：

[1]彭金華;王健;;塘下涌排澇工程優化設計[J];中國農村水利水電;2011年07期.