淺談高層建筑居住小區供水系統的選擇
淺談高層建筑居住小區供水系統的選擇
居住小區給水系統的選擇是目前小區給水工程設計普遍關心和爭論的問題之一，氣壓供水裝置和變頻調速供水裝置等技術的發展與應用，拓寬了小區給水系統的選擇范圍。下面本文就居住小區給水系統的選擇，結合自己的工程實踐談一些認識。
1、給水系統的劃分原則
一般在設計中，根據小區用戶對水質、水壓、水量的要求，結合外部給水情況進行給水系統的劃分。常用的基本給水系統為生活給水系統和消防給水系統，按壓力形式又分為生活和消防共用的低壓給水系統和高、多層建筑居住小區分壓給水系統，其給水系統的劃分原則為：
1.1.小區建筑應盡量利用市政給水管網的水壓直接供水，在外部管網水壓不能滿足小區的用水要求時，則多層建筑物、高層建筑物樓層較低部分，應盡量利用外部管網水壓，上部分則設置加壓和流量調節裝置供水。
1.2.消防給水一般應盡量與多層建筑物的生活給水合并為一個系統，小區有多、高層建筑時，室外消防給水應與小區外部直接供水的給水管網合并為一個系統。
1.3.進行系統分區時，應根據設備材料性能、使用要求，維護管理及建筑物層數和城鎮供水管網水壓合理確定，住宅衛生器具給水配件靜水壓力300～350Kpa。
1.4.消火栓消防給水系統最低消火栓處，最大靜水壓力不應大于800Kpa。高層建筑消火栓給水系統的豎向分區，按最低消火栓處，最大靜水壓力不大于600Kpa進行控制，超過600Kpa，消火栓支管裝減壓孔板。
2、常用的給水系統及優缺點
2.1.當給水管網水量、水壓常滿足要求時，生活和消防共用的低壓給水系統，由城鎮給水管網直接供水，不設水泵房及高位水箱。因一些多層建筑一般由室外消火栓通過消防車回壓供水滅火。當給水管網水量、水壓經常滿足要求的情況采用，其優點：系統簡單，供水可靠，維護方便，節省投資，節約資源，可充分利用給水管網的水壓。
2.2.分散加壓給水系統。當給水管網水量、水壓不能滿足小區內的建筑物要求時，小區內的各建筑分別設置加壓水泵房，每個水泵房只負責一棟樓或幾棟樓的給水，此系統使用較為普遍。通常下面幾層由市政給水管網直接供水，上面幾層由水泵加壓后供水。其優點：可充分利用市政給水管網的壓力，節約能源。其缺點：水泵房散布置，維護管理較麻煩，投資較大，有水泵振動噪聲干擾。
2.3.集中加壓給水系統。當給水管網水量、水壓不能滿足小區給水要求時，整個小區由一個集中設置的加壓泵房供水，當小區內各建筑物的高度相近時，應根據最不利點所需壓力確定供水壓力。當小區內各建筑物的高度相差較大，可考慮分壓供水。其優點：加壓泵站集中設置維護管理方便，節省投資。缺點是不能充分利用市政管網的壓力，增加了能源消耗。如采用分壓供水時，增加管網造價。
2.4.集中加壓與分散加壓相結合的給水系統。對建筑物高度相差較大的小區，給水管網水壓不能滿足小區給水要求，集中加壓站的供水壓力只滿足高度相近的建筑物對水壓的要求，而另一部分較高的建筑物，則另外進行加壓的給水系統。這種給水系統的優、缺點介于集中加壓給水方式與分散加壓相結合的給水系統之間。
3、給水系統的局部增壓設施和減壓閥分區給水
3.1.氣壓給水設備
利用氣壓給水罐調節流量和控制水泵運行，適用于允許水壓有一定波動，不宜設置高位水箱(水塔)的多層和高層建筑，供水可靠且衛生，但水泵平均效率低，能源消耗大，受氣壓罐調節容積的限制。目前，氣壓給水設備已形成補氣式、隔膜式兩大系列，在變壓式給水設備的基礎上，定壓式氣壓給水設備研制成功，并在水壓有恒定要求的場所得到應用。
3.2.變頻調速恒壓給水設備
根據用水量變化情況，在運行過程中通過改變水泵的轉速來調節輸出流量以適用水量的變化，保證管網壓力恒定，水泵可始終在高效段范圍內運行，在提高水泵機組的機械效率和降低能源消耗方面有較大優勢。變頻調整給水設備，在變頻器國產化，增加變頻器控制的水泵臺數以減少功率，降低投資，提高變頻器，控制器的可靠性等方面的發展為其使用創造了更好的條件。
增加變頻器控制的水泵臺數以減少功率，降低投資，提高變頻器，控制器的可靠性等方面的發展為其使用創造了更好的條件。
3.3.貯水調節裝置
這是使用得較普遍的傳統給水系統，水泵從地下貯水池抽水，高位水箱用來調節供水量，以適用用水量的變化。以高位水箱為貯水裝置由于存在二次污染嚴重，受到嚴峻挑戰新型材料，如鍍鋼板水箱、新 型涂料鋼板水箱、新型涂料鋼板水箱、食品級玻璃鋼水箱和不銹鋼水箱和普通鋼板相比，由于不易銹蝕，對水質無污染，也便于清洗。由于材質的改變，水箱成型方式 和形狀也隨之改變，組合式水箱，裝配式水箱對提高水箱質量，工廠化生產，縮短現場施工時間，減少死水均有好處。此外，球形水箱和槽形水箱外型的變化，解決了浮球閥的問題及改變成產新工況，即重力供水變為壓力—重力供水。
3.4.減壓閥分壓給水。
比例式減壓閥因其結構簡單，減壓比例穩定，工作平穩使用可靠，對于多層建筑和高壓建筑的豎向給水分區，由減壓水箱或分區水箱轉化為減壓閥分區給水創造了條件，因減壓水箱存在占用建筑面積多，工程造價高，施工周期長，進水時跌水噪聲大，水箱浮球閥關閉不嚴，溢流損失嚴重，水質被二次污染等缺點在減壓閥分區給水方式中得到了有效克服。同時，派生的優點還有水泵數量減少，給水系統簡單等。
4、給水系統的選擇
小區給水系統經濟技術的比較主要是對多、高層建筑混合居住小區分壓給水系統，其中高層建筑部分應根據高層建筑數量、分布、高度、性質、管理和安全等情況確定采用分散、分壓集中或集中調蓄增壓。
4.1.能耗和工程造價比較：電能耗按下式計劃：N=γQH120η，式中，γ— 水的容量，γ=1000kg/m3，Q—流量，m3/S，H—揚程，m，η—水泵效率。可以知道，分散加壓給水系統比集中加壓給水系統電能耗小，但同時分散給水系統因為增設泵房和水池或增加了給水管網，在工程造價上，投資上則比集中加壓給水系統大。
4.2給水系統的選擇。
(1)由城鎮給水管網直接供水的生活和消防共用的低壓給水系統是投資最省，能耗最低的給水系統，在有條件時，設計應盡量采用，但由于住宅的公共建筑用水需求的發展速度及我們經濟建設上近些年來的持續增長，尤其是我國把住宅建筑作為經濟增長點，居住小區或住宅小區向規模化和大型社區的開發，作為城市空間的建筑，亦須輔以局部加壓。
(2)分散加壓給水系統是一種投資較大，方式管理較為復雜的給水系統，在給水系統的選擇上應結合居住小區的具體形式，把這種系統用于特殊用途居住小區給水系統的選擇，如人防、體育建筑、景觀建筑等類型的運用。
4.3集中加壓給水系統雖則減少了泵房和水池，建筑投資省，有一定的經濟效益，但仍應從小區的規模、地形、性質等方面考慮，對于規模較大或建筑高度相差較大的小區建一座中心泵站有時是不能達到節能目的，這時應結合分散加壓給水系統或?多少相對集中的加壓泵站以達到經濟效益和節能效果，將小區中功能相近，高度相近，位置靠近劃分辦法來設置加壓泵站。
4.4局部增壓設施。在小區給水系統設計時，還應根據小區建筑具體情況，服務內容，管理制度等方面，選擇好局部增壓設施和分區給水，局部增壓設施和分區給水方式，因其自身的特點，在不同的場合能發揮其特殊的效益，所以在給水系統選擇時應兼顧各種形式的給水方式。當然，對于小區給水系統設計我們仍注重新工藝，新材料，新設備的運用，了解給排水技術的發展，以求一個經濟合理、技術運行可靠、安全的給水系統。
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