時間:2013年02月02日 分類:推薦論文 次數:
摘要:高層建筑的供水方式很多樣,不同的建筑有著不同的選擇。本文就高層建筑的供水方式做了簡要的闡述,并提出了不同用水的供水方式的選擇。
關鍵詞:高層建筑;供水方式;選擇;優化
Abstract: There are diverse ways of water supply in high-rise building, different buildings have different choice. This paper puts forward different water of the choice of the ways of water supply.
Key Words: high building; water supply mode; choice; optimization
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A 文章編號:
為了使城市建筑的更加人性化,做好高層建筑的供水是一項意義重大的工程,在供水的方式上可以根據地區或者建筑物的特點來選擇不同的供水方式,F在我國的水資源相當緊缺,優化供水方式可以優化對水資源的利用。
1.高層建筑的供水現狀
高層建筑是指層數在10層和10層以上的住宅或建筑高度超過24米的其他建筑。高層建筑存在層數多、高度大、用水要求高的特點,因此高層建筑中,給水系統是傳統的耗能大戶,其中占比例最大的部分用于將水提升至指定高度并輸送至用戶處。因此談到建筑節能,就不可能避開建筑給排水工程的節能。
隨著我國經濟的不斷發展和城市化進程的不斷加快,城市的建設日新月異,城市中的建筑不斷增多,隨之而來的是建筑能耗總量逐年上升。20世紀70年代末,建筑能耗在能源總消費量中所占的比例為10%,近年來這一數字已經上升到27.45%,另外我國建筑中能耗浪費普遍,不少建筑能耗浪費嚴重。為此,國家發改委已經把建筑節能作為新時期建設的一項重要任務。
在現實的設計中,有些設計人員完全照搬規范,不結合本地區的實際情況,在工程設計中缺乏統籌考慮、全面規劃。有的設計人員只注重安全,完全忽視了合理性或是對合理性考慮不周,造成了不必要的水量、電能的浪費。如何有效提高高層建筑給水系統能量利用率,減少無效能耗,減少不必要的能量浪費,成為了高層建筑給水設計的重點和難點,也是建筑給水工作中有待解決的問題。
2.高層建筑的供水方式
2.1分區水箱串聯供水方式
各區設置水箱和水泵,各區水泵均設在技術層內,下區水箱兼作上區的水池,上區水泵從下區水箱抽水供上區用水。這種供水方式的優點是:設備與管道較簡單,各分區水泵揚程可按本區需要設計,水泵效率高。缺點是:水泵設于技術層,對防震、防噪聲和防漏水等施工技術要求高,水泵分散設置,占用設備層面積大,管理維修不便,供水可靠性不高,若下區發生事故,其上部各區供水都會受到影響。由于水泵只是將用水提升到所需的平面,設備與管道較簡單,無高壓水泵和高壓管線,運行動力費用經濟,水泵效率高,比較節能。
2.2減壓閥減壓供水方式
由設置在底層(或地下室)的水泵將整幢建筑的用水量提升至屋頂水箱,然后再經各分區減壓閥減壓后供各區用水這種供水方式的優點是:水泵數量少,設備布置集中,管理維護簡單;管線布置簡單,投資省;各分區減壓水箱被減壓閥代替,不占建筑使用面積,安裝方便,投資省。缺點是:各區用水均需提升至屋頂水箱,不但水箱容積大,而且不利于建筑結構及抗震,同時還增加了電耗;上部某些管道部位發生故障時,將影響下部的供水。由于需要采用高揚程、耐高壓的管材,因此是一種比較耗能的給水方式。
2.3分區減壓水箱供水方式
由設置在底層(或地下室)的水泵將整幢建筑的用水量一次提升至屋頂水箱,然后分送至各分區減壓水箱減壓后再供下區使用。這種供水方式的優點是:水泵數量少,設備布置集中,管理維護簡單,各分區減壓水箱只起釋放靜水壓力的作用,因此容積較小。缺點是:屋頂水箱容積大,不利于結構抗震;建筑物高度大、分區較多時,下區減壓水箱中浮球閥承壓過大,易造成關閉不嚴的現象;上部某些管道部位發生故障時,將影響下部的供水。由于需要采用高揚程、耐高壓的管材,因此是一種比較耗能的給水方式。
2.4氣壓給水設備并聯供水方式
氣壓給水設備是利用密閉貯罐內壓縮空氣的壓力變化,調節和壓送水量,起到增壓和水量調節的作用。它由氣壓水罐、水泵機組、管路系統、電控系統組成。這種供水方式的優點是:靈活性大,設置位置不受限制,無需設置水箱,占地面積小,土建費用低。其缺點是上區供水泵揚程較大,高壓線路長;分區較多時,高區氣壓罐承受壓力大,使用鋼材較多,費用高;氣壓罐內貯水量小,水泵啟閉頻繁,水壓變化幅度大,罐內起始壓力高于管網所需的設計壓力,維修較復雜,耗能較高。
2.5分區水箱并聯供水方式
每一分區分別設置一套獨立的水泵和高位水箱,向各區供水。其水泵一般集中設置在建筑的地下室或底層水泵房內。這種供水方式的優點是:各區自成一體,互不影響,供水比較安全可靠;水泵集中,管理維護方便;運行動力費用較低。缺點是:水泵型號較多,管材耗用較多,設備費用偏高;分區水箱占用建筑使用面積。由于運行動力費用經濟,這是比較節能的一種方式。
2.6變頻調速泵并聯供水方式
各分區設置單獨的變速水泵供水,未設置水箱,水泵集中設置在建筑物底層的水泵房內,分別向各區管網供水。這種供水方式的優點是:省去了水箱,因而節省了建筑物的使用面積;設備集中布置,便于維護管理;能源消耗較少。缺點是:水泵型號及數量較多,投資較大,維修較復雜。存在用水高峰與用水低谷期,故應采用變頻水泵進行送水。從節能方面考慮,是一種值得推薦的供水方式。
3.高層建筑供水方式的選擇與優化
3.1高層建筑一般給水
《建筑給水排水設計規范》規定高層建筑生活給水系統豎向分區:對住宅旅館醫院宜為300~350kPa;辦公樓高層建筑豎向分區根據管道或設備所承受的靜水壓力為350~450kPa。這樣可以確定上區劃分為幾個區,每個區幾層即可。如對市政給水管網壓力為220kPa,層高為3.5m的22層賓館建筑進行分區,由公式Hm=12+(n-2)×4,得出n=4,即下區為地下1~地上4層;其余18層計算靜水壓力3.5×18×10=630Pka,超過350Pka的限制壓力,所以分兩區,每個區9層,壓力在允許范圍內。
從水質保護和消防泵定期試水維護保養角度出發,認為分建水池及共用吸水管的作法對優化地下室設計、有效利用地下室面積、降低造價起到積極作用。應該注意消防水泵必須是自灌式吸水,若不能保證水泵自灌啟動,則每臺水泵必須分設獨立吸水管。共用吸水管應按最大可能出現的流量選擇管徑,其流速應控制在0.5m/s左右,水泵支管流速0.8~1.2m/s。各水泵支管與共用吸水管的連接,采用管頂平三通連接,支管與水泵吸水口采用管頂平的偏心大小頭連接,以保證吸水管能自動排氣。
3.2高層建筑的消防供水
建筑高度超過消防車有效的滅火高度,即高度為10層及10層以上的住宅和建筑高度超過24m以上的其他民用建筑和工業建筑,主要靠室內消防給水設備撲救火災的消防給水系統稱為高層建筑消防給水系統。高層建筑消防給水受建筑高度影響:當24m<H<50m時,可用登高消防車;當50m<H<l00m時,需加強室內消防設備的滅火能力。當H >250m時,建筑設計中應采用特殊的防火措施,并提交國家消防主管部門論證。
為確保消防給水安全,高層建筑室外消防管網的進水管不宜少于兩條,并宜從兩條市政給水管道引入,當其中一條進水管發生故障時,其余進水管應仍能保證全部用水量。
一般情況下將室內消防水池與室外消防水池合并考慮。當市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量,市政給水管道為枝狀或只有一條進水管時,高層建筑應設消防水池。
3.3高層建筑的熱水供給
高層建筑采用集中熱水供應系統,均應設置熱水回水管道,保持熱水在管道系統中的循環,以避免水的浪費。對于要求隨時取得適合溫度熱水的建筑物,應保證支管中的熱水循環,并且應有保證支管中熱水溫度的措施,對于用戶內不能循環的支管,則管道不宜過長,以避免水溫降低過大,一次用水要放掉很多冷水,造成浪費。為保證熱水系統的循環效果,集中熱水供應系統均應采用熱水管道同程式布置方式,可以有效地防止熱水短路循環,保證各個用水點隨時可以取得所需溫度的熱水。保證熱水循環效果的另一個措施是設置循環水泵,采用機械強制循環方式,以保證整個熱水系統的循環效果和系統的穩定性。
總結
高層建筑的供水不僅需要滿足居民的基本生活要求,還需要符合消防安全的需要。因此該工程是一個比較系統的項目,需要具有整體的思想和較高的施工技術和水平,這樣才能保證這項工作做得更好。
參考文獻
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