高层建筑给水系统优化设计研究

文/季颖 宜兴市公用市政设计院有限公司　江苏宜兴　214200

高层建筑给水系统优化设计研究

文/季颖 宜兴市公用市政设计院有限公司江苏宜兴214200

随着社会的不断发展和进步，为了满足环境友好型社会、资源节约型社会构建的需求，优化设计高层建筑的给水系统非常重要，而且高层建筑和普通建筑相比更加符合现代社会需求。因此本文主要研究高层建筑给水系统存在的不足，从而提出优化设计高层建筑给水系统的方法，希望可以为高层建筑给水系统的优化设计提供参考。

优化设计；给水系统；高层建筑

前言：

高层建筑是指高于28米的钢筋混凝土结构、10层或者是10层以上的建筑结构。加压系统是高层给水系统所要使用的系统，随着整个建筑逐渐加大暖通、给水、排水等能源消耗量，以及广泛传播的节能意识，使得人们开始寻求优化设计建筑的方法，从而达到节约能源消耗的目的，节约建筑的成本。因此急需采取科学的方法优化设计高层建筑的给水系统。

1、高层建筑给水系统存在的不足

1.1存在超压出流问题

给水配件的最低工程压力小于其承受的实际压力，而且在单位时间内额定流量低于给水配件的出水量，这就是超压出流现象。超压出流量是指超出的流量与额定流量之间的相差值。同时高层建筑在给水传输的过程中需要借助加压系统来实现，其中向建筑物的最不利点的用水设备传输水资源是最为关键的环节，为了最不利点水头的要求可以被满足，超压出流现象是必然会存在的，虽然这种现象的发生不会对水系统的正常工作进行破坏，但是出现过大的水压时，在启闭水管时就很容易振动管道、产生水击管道等问题，从而造成配件加快磨损，使其使用寿命得到威胁，于是发生严重的水量浪费问题[1]。

1.2水资源浪费现象严重

高层建筑给水系统的中的给水设备、管道设施等在长期的使用记忆出现破坏、生锈、老化等问题，一旦发生这种问题就会造成浪费水量的现象发生；而且漏水问题也常常出现在给水管道阀门连接处和接缝处，这些地方一旦出现问题很难被人发现，极易产生浪费水资源问题；不合理的选择给水附件也会出现浪费水资源问题；另外不合理的水泵机组、给水方式、给水分区等都会导致浪费水资源问题的发生。因此需要优化设计高层建筑给水系统，保护水资源，防止浪费问题的发生[2]。

2、高层建筑给水系统优化设计的方法

2.1分区管理给水系统

进行分区的原因是高层建筑用水点的额定水压的实际需求是普通室外管网供水压力无法满足的，为了保证供水就需要借助其他的增压设备。在供水系统中进行分区有助于避免水资源浪费现象的发生；同时也可以避免由于负压抽吸产生的回流污染问题的发生；避免破坏给水系统管网、震动管网、管网内出现噪音等情况的发生。另外在分区时还需要注意一些问题，如对压力值应合理选择，合理划分给水系统等。

管道的水头损失、供水的高度直接决定了剩余水头，所以可以了解到当出现降低水泵供水高度时，同时也会降低剩余水头。而分区管理高层建筑给水系统有助于系统剩余水压的减少，从而实现对给水系统的优化设计的目的。目前在高层建筑给水系统分区给水的方式有减压分区给水、串联分区给水、并联分区给水三种方式[3]。

2.2转变给水方式

首先从给水方式上来看目前高层建筑的给水方式主要有五种形式，即室外高低压给水管网直接供水、无负压给水、减压给水、并联给水、串联给水。优化设计给水方式主要是对给水安全可靠性、经济投入等进行全面的考虑，在选择给水方式的时候要结合高层建筑的实际情况。如在优化设计某高层建筑的给水方式时，首先需要做的就是构建优化设计模型，列举出优化给水方式的目标、优化设计可能会涉及到的因素，在此基础上结合给水系统后期能耗和运行、给水安全性、给水设备的资金投入、高层建筑的占用面积等实际情况，建立科学合理的模型。在模型的第一层可以设计为给水方式的选择、第二层为需要考虑的相关因素、第三层为可供选择的给水方式。其中需要对第二层考虑因素进行计算，从而判断出其对第一层给水方式的选择的权重。分析权重之后做出的决策更加具有可行性。如选择从运行能耗方面来看，选择变频泵并联给水方式给水效果要较好一些；从供水的可靠性方面来看，选择高位水箱并联给水方式的给水效果要较好些。

其次在优化给水方式时还需要合理的选择水泵，工程的投资与给水系统中使用的水泵具有直接的关系，在给水系统中主要的能耗的就是水泵，而水泵能耗的合理性直接受其扬程和流量的影响，同时也与其是否具有合理的组合方式、运行状态是否高效等相关联，所以在对其优化设计时可以考虑从这两个方面进行。传统的水泵有两种，即变频调速水泵、恒速水泵。随着变频技术的不断发展，在水泵运行效率的提高方面变频调速水泵发挥了极大的作用，但是高层建筑的用水量以动态的形式呈现，于是导致水压变化时变频水泵的水量也随之发生变化，极易引发浪费电能的问题发生。因此在选择给水方式时要考虑水泵的合理选择问题。如可以选择无负压给水，可以保证在给水的过程中不会受到压力的过多影响，从为建筑的良好供水提供保障[4]。

总结：

综上所述，通过本文的研究，从中可以了解到目前高层建筑给水系统存在许多不足，直接影响了高层给水的质量和效率，急需采取相应有效的措施，优化设计高层建筑的给水系统，从而为高层建筑的给水、居民用水提供安全保障。

[1]余传林.高层建筑消防给水系统优化设计研究[J].常州工学院学报,2012,02:59-62.

[2]董艳.高层建筑给水系统的节能及优化设计研究[J].中华民居(下旬刊),2014,06:75-76.

[3]余海静,李天鸣.超高层建筑给水系统的供水方式及设计参数选择探讨[J].中国给水排水,2014,08:53-57.

[4]许晓帆,刘建军.浅谈高层建筑给水系统分区设计[J].低温建筑技术,2013,01:22-24.