【摘要】近些年來，高層建筑在能源的消耗上一直處于高耗狀態(tài)，如何在給水系統(tǒng)進行有效的節(jié)水、節(jié)能設計是值得關注的話題，本文從超壓出流和給水方式兩個方面先分析高耗能現(xiàn)象，接著淺析解決的有效方法。

【關鍵詞】高層建筑；給水系統(tǒng)；超壓出流；給水方式

一、高層建筑給水系統(tǒng)高耗能現(xiàn)狀分析

1、超壓出流現(xiàn)象

（1）超壓出流現(xiàn)象的必然性分析

高層建筑內(nèi)部用戶的各種衛(wèi)生器具給水額定流量是結合各自不同用途和使用要求，在給水配件單位時間的出水量上有著不同的要求，超壓出流現(xiàn)象指的是在實際生活中，給水配件前的壓力總是要超過最低工作壓力，導致在單位時間內(nèi)，給水配件實際的出水量超出額定的流量現(xiàn)象，其中超壓出流量為兩者之間的差值。

從工程實踐經(jīng)驗來看，高層建筑的內(nèi)部給水系統(tǒng)壓力一定要借助于設備，這樣才能有效地保證需要的水量被輸送到處于整個高層建筑內(nèi)部最不利點位置的用水設備，而且在實際的要求中還應保證能夠提供足夠的工作水頭，在實際給水中為了滿足最不利點水頭的要求，勢必導致超壓出流現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）超壓出流現(xiàn)象對節(jié)能的影響

①對給水系統(tǒng)中水量的正常分配造成嚴重的破壞。

②因為超壓出流的水不可以產(chǎn)生任何的效益，也就是超壓出流帶來無效水量，造成水的浪費；同時我們也應該可以看到通常是借助于水泵來對高區(qū)實施供水的，這樣一來，在實際中為了提升這些無效水量勢必導致用電量的增加，直接浪費了電能。

③水壓過大容易導致水龍頭在啟閉的過程中，由于水擊及管道振動的作用導致給水閥門和水龍頭等等附件出現(xiàn)較快的磨損，縮短器具的正常使用壽命，造成浪費，同時還可能在上述作用中導致網(wǎng)管連接處出現(xiàn)松動而漏水，進一步加劇水的浪費。

2、加壓貯水系統(tǒng)不合理的選擇造成了浪費

（1）環(huán)顧當下的高層建筑的加壓貯水系統(tǒng)，大多選擇的方式為各號樓單獨地設置消防加壓系統(tǒng)，這樣的選擇是不合理的，勢必造成工程建設投資的增加，同時機械設備的投入及運轉費用也相對較高。

（2）多座貯水池的大消防貯水和定期地換水造成水、電資源的浪費相當嚴重。

（3）從工程實際經(jīng)驗來看，設計階段對節(jié)能的效果有著較大的影響，有些時候，設計人員只是單一地對照設計規(guī)范進行設計，缺乏對設備及管道一次性投資及其后期在運轉和經(jīng)營過程中的資源消耗量的思考，所以通常情況下導致在進行給水分區(qū)和給水方式的實際設計和處理存在著較大的不合理因素，加上選擇水泵機組上思考型的卻是都容易造成一定程度的浪費。統(tǒng)計資料和實踐經(jīng)驗表明，選擇水泵機組時出現(xiàn)的設計問題造成的資源浪費量最大。

二、高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能措施分析

1、防止超壓的有關措施

（l）理論研究和實踐表明，流量與揚程之間是非線性的關系，不過揚程會隨著流量的增大而降低，在結合水泵的性能曲線來看，流量——揚程曲線趨于平緩的時候說明揚程對流量的變化率相對而言較小。在實際的消防滅火的過程，消防的用水量通常是由小到大，而且存在著較大的變化幅度，從設計的實際經(jīng)驗來看，如果選用的消防水泵流量——揚程曲線比較平緩，那么也就將帶來水泵的揚程變化相對比較小，管網(wǎng)的實際壓力比較接近設計壓力，能夠有效地達到防超壓之目的。

（2）實踐表明，采用多臺水泵工作的方式有利于防止超壓，如果流量小，單泵或者是運行小泵，如果遇到的是大流量，則開啟大泵或是將多泵進行并聯(lián)式運行。

（3）選用恒壓變流量切線泵進行供水，確保水泵在存在流量變化的時仍然能夠保持恒定的供水壓力。

（4）在對消防給水管網(wǎng)進行豎向分區(qū)設計時，不要依據(jù)最低位置室內(nèi)的消火栓靜水壓力1.0MPa實施分區(qū)，而是在實際操作中適當?shù)亓粲幸欢ǖ挠嗟?，從工程實際經(jīng)驗來看，最好是去大概0.80MPa值實施豎向分區(qū)，同時采取與之相應的減壓措施。

（5）在實踐中如果應用消防水泵從給水管網(wǎng)直接地吸水，必須對水泵的工作情況進行校核，以給水管網(wǎng)的最高水壓為重要標準，嚴格控制防止超壓。

（6）水泵對口抽給水方式的給水管網(wǎng)，或上下區(qū)共用水泵接合器時采用優(yōu)質(zhì)水密性能好的止回閥。

（7）水泵出口處設置緩閉止回閥等裝置．可以有效防止停泵水錘。

2、優(yōu)選供水方式

在高層建筑給水系統(tǒng)設計中，確定經(jīng)濟合理、技術先進和供水安全可靠的給水方式，是高層建筑給水系統(tǒng)規(guī)劃設計的核心。高層建筑給水系統(tǒng)的供水形式可概括為：高位水箱給水方式、氣壓罐給水方式、變頻泵無水箱給水方式和減壓分區(qū)給水方式4種基本類型，一共8種形式。在已建的工程中，8種供水方式均有采用，但某一建筑究竟采用何種供水方式迄今沒有一個確定的標準，因為每一種供水方式都有各自的特點和適用條件。對某一具體建筑要選擇相對較優(yōu)的供水方式，就必須協(xié)調(diào)這些因素。選擇給水方式是高層建筑給水系統(tǒng)設計的關鍵，它直接關系到給水系統(tǒng)的使用和工程造價。給水方式選擇應以經(jīng)濟合理，技術先進，供水安全可靠為原則。

（1）如果高層建筑的建筑高度小于等于100m，通常的做法是：低層部分借助于市政水壓直接實施供水，對于中區(qū)和高區(qū)則通常是各自借助于一組調(diào)速渠實施供水，即就是選擇垂直分區(qū)并聯(lián)供水系統(tǒng)。在具體的設計上，分區(qū)內(nèi)再借助于減匝閥對局部實施調(diào)壓，在工程中選擇該方式，避免了設置高位水箱，有效減少了二次污染，同時水壓相對而言也比較穩(wěn)定。

（2）如果高層建筑的建筑高度大于l00m，那么就不太適合選用并聯(lián)供水方式了，因為并聯(lián)供水方式，輸水管道的承壓太大，容易出現(xiàn)安全隱患。對于這個情況，工程上通常選擇串連供水方式，中間傳輸水箱就可有可無，因為可以借助于調(diào)速閥進行供水，不再需要中間調(diào)解水量的功能，中間傳輸水箱的作用就僅僅是防止水壓回轉，而通常又可以借助于管道倒流防止器來實現(xiàn)該功能，減少中間轉輸水箱，能夠有效地減少投資及維護成本，同時也避免了一個水質(zhì)污染的環(huán)節(jié)。

三、結束語

大量理論研究和統(tǒng)計資料表明，在高層建筑給水系統(tǒng)的設計上不能僅僅為了滿足功能上的使用要求，應將節(jié)水、節(jié)能的因素充分考慮進去，當然節(jié)水、節(jié)能設計上需要考慮的因素還有很多，本文限于版面僅僅從防止超壓和合理選擇供水方式兩個方面進行了分析，在設計中其實還有很多需要優(yōu)化計算的地方，實踐表明，在實際設計中只有細致地對各種方案若干年的能耗進行比較，在技術和規(guī)范上不斷完善，才能有效地降低能耗。

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