對給水系統進行合理的豎向分區,是高層建筑給水設計中必須認真解決的重要問題, 也是高層建筑給水系統區別于低層建筑給水系統的主要特征。
給水系統的豎向分區是指建筑物內的給水管網和供水設備根據建筑物的用途、層數、材料設備性能,維修管理、節約供水能耗及室外管網壓力等因素,在豎直方向將高層建筑 分為若干供水區,各分區的給水系統負責對所服務區域供水。
當建筑物很高,給水系統未進行豎向分區,則底層衛生器具必將承受較大的壓力,帶來一系列問題,主要表現為:
① 龍頭開啟時呈射流噴濺,影響使用,浪費水量。
② 開關水嘴、閥門時易形成水錘,產生噪聲和振動,引起管道松動漏水,甚至損壞。
③ 水嘴、閥門等給水配件容易損壞,縮短使用期限,增加了維護工作量。
④ 建筑下部各層出流量大,導致頂部樓層水壓不足、出流量過小,甚至出現負壓抽吸, 造成回流污染。
⑤ 不利于節能。理論上講,分區供水比不分區供水要節能。
假定某一高層建筑總高為h,總用水量為Q,豎向分成n區,各區高度相同h/n,用水量相同Q/n,水的密度為r,總的給水能耗為E,每個分區能耗分別為E1,E2,……,En 則總給水能耗:
E =E1+ E2 + …… + En
=r(Q/n)(h/n) + r(Q/n)(2h/n) + …… + r(Q/n)(nh/n)
=r(Q/n)(h/n)(1 + 2 + …+ n)
=rQh (n+1)/2n
當 n—> ∞ 時,E = rQh/2。
上述能耗計算表明:隨著高層建筑分區數的增加,給水總能耗逐漸下降,下降值接近不分區能耗值的50%。
綜上所述,高層建筑給水系統必須進行合理的豎向分區,使水壓保持在一定的范圍。 但若分區壓力值過低,勢必增加分區數,并增加相應的管道、設備投資和維護管理工作量。 因此,分區壓力值應根據供水安全、材料設備性能、維護管理條件,結合建筑功能、髙度綜合確定,并充分利用市政水壓以節省能耗。
高層建筑給水分區靜壓值究竟多少為宜,目前國內外還沒有統一規定。英聯邦國家常以15 ~20層作為分區依據,而國內高層建筑根據建設年代不同,分區壓力差異很大, 如:上海舊有的幾座高層建筑(國際飯店、和平飯店、上海大廈等)從上到下只有1個給水 系統(即1個分區),設置屋頂水箱,衛生器具處的靜水壓力達0.7 ~ 0.8 MPa;建于 1989年的重慶揚子江假日飯店共23層,21層以下均由屋頂水箱供水,配水點所受靜 水壓達0.8 MPa左右。實踐證明,上述建筑給水系統使用情況良好。而建于1968年的廣 州賓館,分區水壓是依據當時市場供應的管材附件,預先安裝并進行滲漏試驗確定的,其 分區水壓不超過0.27 MPa。
我國現行《建筑給水排水設計規范》(GB50015,以下簡稱“《建水規》”)規定:分區供水不僅是為了防止損壞給水配件,同時可避免過高供水壓力造成不必要的浪費,故衛生器 具給水配件承受的工作壓力不得大于0.60 MPa;豎向各分區衛生器具配水點處 的靜水壓不宜大于0.45 MPa,特殊情況下不宜大于0.55 MPa。對靜水壓大于0.35 MPa的 入戶管(或配水橫管),宜設減壓或調壓措施。
在分區中要避免過大的水壓,同時還應保證各分區給水系統中最不利配水點的出流 要求,一般不宜小于0.1 MPa。
此外,高層建筑豎向分區的水壓并不是衛生器具正常使用的水壓,常用衛生 器具正常使用的水壓宜為0.2 ~0. 35 MPa。為節省能源和投資,在進行給水分區時要 考慮充分利用城鎮管網水壓,高層建筑的裙房以及附屬建筑(如洗衣房、廚房、鍋爐房等) 由城鎮管網直接供水對高層建筑供水節能有重要意義。





