高層建筑給水排水工程設計研究論文

時間：2023-04-27 02:13:24 論文范文我要投稿

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高層建筑給水排水工程設計研究論文

　　摘要：闡述了高層建筑給水排水工程的特點，分析了高層建筑給水排水工程存在的問題，介紹了幾種高層建筑的給水方式，研究了高層建筑排水系統(tǒng)的組成和布置，以改進和提高高層建筑給排水技術，推動高層建筑的發(fā)展。

高層建筑給水排水工程設計研究論文

　　關鍵詞：高層建筑；給水方式；排水系統(tǒng)

　　隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學水平的不斷提高，高層建筑的高度和層數(shù)也在不斷地增加。進入21世紀，高層建筑向著層數(shù)更多、設備更完善、功能更齊全、技術更先進的方向發(fā)展。高層建筑已成為現(xiàn)代化大都市的一種標志。

　　高層建筑有別于低層建筑，具有層數(shù)多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點，因此，對建筑給水排水工程的設計、施工、材料及管理方面都提出了新的技術要求，必須采取新的技術措施，才能確保給水排水系統(tǒng)的良好工況，滿足各類高層建筑的功能要求。

　　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）高層建筑給水排水消防系統(tǒng)靜水壓力大，如果只采用一個區(qū)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(qū)，使靜水壓力降低，保證系統(tǒng)的安全運行。

　�。�2）高層建筑引發(fā)火災的因素多，火勢蔓延速度快，火災危險大，而且撲救困難。

　�。�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(tǒng)的排水能力，穩(wěn)定管道的壓力，保護水封不被破壞，高層建筑的排水系統(tǒng)應設置通氣管系統(tǒng)或采用新型單立管系統(tǒng)。

　�。�4）高層建筑的建筑標準高，給水排水設備使用人數(shù)多，水量大，一旦發(fā)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。

　　（5）高層建筑動力設備多，管線長，易產(chǎn)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高層建筑給水排水工程存在的問題

　　經(jīng)過上百年的發(fā)展，高層建筑的給水排水技術已日趨成熟，但也存在著許多有待解決的問題，具體有以下幾個方面：

　�。�1）節(jié)水、節(jié)能的給水排水設備及附件的開發(fā)與運用。

　�。�2）新型減壓、穩(wěn)壓設備的研制與應用。

　�。�3）安全、可靠、經(jīng)濟、實用、運行管理方便的供水技術與方式的研究與推廣應用。

　　（4）高層建筑消防技術與自動控制技術。

　�。�5）提高排水系統(tǒng)過水能力，穩(wěn)定排水系統(tǒng)壓力的技術措施。

　　（6）低成本高效能的新型管道材料開發(fā)與應用。

　�。�7）熱效率高、體積小的熱水加熱設備的研制與應用。

　　3高層建筑給水方式

　　3.1高位水箱給水方式

　　高位水箱供水方式包括水泵和水箱。該方式又可分為并聯(lián)供水式、串聯(lián)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(diào)節(jié)本區(qū)的用水量和穩(wěn)壓。水箱內(nèi)的水由設在泵房內(nèi)的離心水泵供給。高位水箱給水方式具有以下優(yōu)點：

　�。�1）水箱內(nèi)可儲備一定水量，供水比較安全可靠；

　　（2）水壓穩(wěn)定；

　�。�3）泵啟動次數(shù)較少，效率較高；

　�。�4）設備費和運營費較低。其主要缺點：

　�。�5）水箱的設置占用了一些建筑面積；

　�。�6）增加了高層建筑結構的復雜性，基建投資相對上升；

　�。�7）水質(zhì)較易受到污染；

　�。�8）水箱進水時，產(chǎn)生噪聲和振動。

　　3.2氣壓罐給水方式

　　氣壓罐的設備包括離心水泵和氣壓罐。

　　a.氣壓罐為一鋼制密閉容器，供水時利用容器內(nèi)空氣的可壓縮性存儲和調(diào)節(jié)水量，并將罐內(nèi)儲水壓送到一定的幾何高度，達到節(jié)能的目的；

　　b.水泵機組采用軟啟動和循序啟動，從而實現(xiàn)無塔供水。氣壓罐供水的主要優(yōu)點：

　　（1）一般不需要水箱和水塔，荷載大大減小，尤其適用于地震區(qū)的高層建筑；

　�。�2）罐內(nèi)水質(zhì)不易受污染；

　�。�3）基建投資較��；

　　（4）便于集中管理，較易實現(xiàn)自動控制。其主要缺點：

　　（5）供水壓力不穩(wěn)，常出現(xiàn)周期性的波動；

　�。�6）氣壓罐容積有限，儲水較少，因而水泵啟動頻繁，且水泵在變壓狀態(tài)下工作，不僅效率低，而且增加了設備的運行費用，縮短了水泵的使用壽命；

　　3.3變頻泵無水箱給水方式

　　變頻調(diào)速水泵，是一種將單片機技術、變頻技術和水泵機組相結合，通過變頻器電源改變頻率和電壓，以控制交流電動機的轉(zhuǎn)速，進而實現(xiàn)水壓與流量可調(diào)的給水設備。由于變頻泵的水壓和流量可調(diào)，可取消高位水箱。該方式的主要優(yōu)點：

　�。�1）節(jié)能；

　�。�2）在保持設定壓力的前提下，根據(jù)用水量的變化情況隨時調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速運行，既可延長設備使用壽命，又能保證運行的可靠性；

　�。�3）調(diào)速全自動化，使用方便；

　�。�4）結構緊湊，占地省，安裝方便，便于集中管理等。變頻調(diào)速水泵的缺點：

　�。�5）變頻器價格貴，整機費用比其他給水設備昂貴；

　�。�6）變頻器對工作環(huán)境條件（包括溫度、濕度、灰塵等）要求較高；

　�。�7）變頻器易受外界電池干擾，影響機組正常運行。

　　3.4減壓分區(qū)給水方式

　　減壓分區(qū)給水方式是利用減壓閥或各區(qū)的減壓水箱進行減壓。水泵將水直接送入最上層的水箱，各區(qū)分別設置水箱，由上區(qū)的水箱向下區(qū)的水箱供水，利用水箱減壓，或者上下區(qū)之間設置減壓閥，用減壓閥代替水箱，起減壓的作用。向下區(qū)供水時，先通過干管上的減壓閥，然后進入下一區(qū)的管網(wǎng)，依次向下區(qū)供水。特點是供水比較可靠，設備和管道系統(tǒng)簡單，節(jié)約投資，維修管理方便。

　　總的來說，應該根據(jù)實際情況和各個地方的不同要求采用相應的供水方式，必要時也可以使幾種供水方式相結合。

　　4高層建筑排水系統(tǒng)的組成和布置

　　4.1組成

　　排水系統(tǒng)由衛(wèi)生器具或生產(chǎn)設備受水器、排水管道、通氣管系統(tǒng)、清通氣設備、抽升設備、局部處理構筑物組成。

　　4.2管道布置與敷設

　　4.2.1設置。不同性質(zhì)的污、廢水用不同管道排出的體制為排水系統(tǒng)的分流制，排水機制依據(jù)技術、經(jīng)濟兩大因素決定排水采用分流制還是合流制，需做經(jīng)濟、技術比較。

　�。�1）民用建筑：生活污水與雨水分流排放。

　�。�2）工業(yè)建筑：生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水較輕，可以與雨水合流；生產(chǎn)污水污染嚴重的，應單獨收集處理。

　　4.2.2排水管道布置。

　�。�1）以最短的距離排出室外；

　�。�2）盡量不越變形縫；

　　（3）有利于安全和建筑物的使用、維修及清通。