浅谈高层建筑给水系统分区设计.pdf

2 2 低温建筑技术 2 0 1 3 年第 1 期( 总第 1 7 5 期) 浅 谈高层 建 筑给水系 统分区设计 许晓帆， 刘建军 ( 石河子大学水利建筑工程学院 。 新疆石河子8 3 2 0 0 0) 【 摘要】 从高层建筑给水系统分区的现状出发， 接着详细阐述了给水系统分区设计的节能新理念， 并结合 新疆乌鲁木齐某高层普通住宅楼的技术经济分析实例深层次的探讨了优化设计的重点， 突出了以节能发展为主 题的今天， 高层建筑给水系统分区设计的重要作用， 引发读者对这一主题的探讨。 【 关键词】 高层建筑； 给水系统 ； 节能 ； 分区 【 中图分类号】 T U 8 2 1 ． 1 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 — 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) O 1 — 0 0 2 2 — 0 3 S 姗LE DI S CUS S 1 0N oN PARTI TI oN DES I GN 0lF T HE HI GH- RI S E BUⅡ DD G W ATER S UPPLY SYS TEM X U X i a o — f a n ， L I U J i a n - j u n ( C o l l e g e o f Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d A r c h i t e c t u r a l E n g i ． ， S h i h e z i U n i v ． ， X i n j i a n g S h i h e z i 8 3 2 0 0 0， C h i n a ) A b s t r a c t ： A r t i c l e ma j o r b a s e d o n t h e s t a t u s o f the h i g h — r i s e b u i l d i n g w a t e r s u p p l y s y s t e m p a r t i t i o n ， t h e n e l a bo r a t e d o n t h e f e e d wa t e r s y s t e m p a rti t i o n d e s i g n o f n e w e n e r g y— s a v i ng c o nc e p t ． Co mb i n e d wi th t h e X i ~i a n g U r u mq i o r d i n a r y r e s i d e n t i a l b u i l d i n g s o f a h i g h -- l e v e l t e c h n i c al a n d e c o n o m i c a n a l y s i s i n - s t a n c e，t h i s p a p e r h a s ma d e the d e e p e r l e v e l d i s c u s s i o n t o t h e o p t i mi z e d d e s i g n f 0 c u s ， h i g h l i g h t e d e n e r g y d e v e l o p me n t ，a n i mp o r t a n t r o l e i n the d e s i g n o f h i g h — ris e b u i l d i n g w a t e r s u p p l y s y s t e m p a rti t i o n，t r i g — g e r i e d the r e a d e r s o f thi s t o p i c ． Ke y wo r d s： h i g h- r i s e b u i l d i n g；wa t e r s u pp l y s y s t e m ；e n e r g y — s a v i n g；pa rti t i o n 随着国家“ 节能减排” 政策的大力推行， 新疆 自治区各 建设工作也在积极 响应。作为高层建筑中耗能的主体之 一 ，供水技术和设备的节能已经越来越受到重视， 这就要求 给排水设计人员必须面对高层建筑给水系统分区这一技术 问题。 1 给水系统分区现状及规范 ( 1 ) 二次供水。目前大多数高层建筑均采用二次供 水。建筑的低区给水系统， 其主要供水是靠市政 自来水管 网压力输送直接供水的。为了能保证最不利点用户接管处 的服务水头不小于0 ． 2 8 M P a ⋯。基本上市政自来水的管网 压力一般控制在 0 ． 5～0 ． 6 M P a 。对于二次供水建筑的高区 给水系统， 设置高位水箱( 压力水罐) ， 其作用是先储存市政 自来水压力的能量， 主要方式是当用户用水时， 高区供水设 备向高区给水系统中供水 ， 由于过程中产生加压作用， 需从 高位水箱( 压力水罐) 中吸水， 即： 市政供水管一高位水箱 ( 压力水罐) 一高区供水设备一高区管网。这么做可以在不 影响市政供水安全的前提下有效的利用市政 自来水压力， 节约了高区供水设备电机功率。 ( 2 ) 分区形式的选择。现有给水系统分区分为两种， 一 是并联分区， 二是串联分区。我们从经验理论计算知道 ， 并联分区和串联分区的不同之处仅仅是管道和设备等一次 性投资、 机房占地面积及设备和管道的 日常维护管理费用 有差异， 但是串联和并联分区后节约的供水能量相同。《 建 筑给水排水设计规范》 提到， 高层建筑采用并联分区的必要 条件为建筑高度在 1 0 0 m以下， 高层建筑采用串联分区的必 要条件为建筑高度需在 1 0 0 m以上。 ( 3 ) 相关分区规范。G B 5 0 5 5 5— 2 0 1 0 ( 民用建筑节水 设计标准》 要求， “ 各分区最低卫生器具配水点处的静水压 不宜大于0 ． 4 5 M P a ， 且分区内低层部分应设减压设施保证各 用水点处供水压力不大于 0 ． 2 MP a ” ； G B 5 OOl 5—2 0 0 3 《 建筑 给水排水设计规范》 ( 2 0 0 9年版) 要求 ， “ 各分区最低卫生器 具配水点处静水压力不宜大于 0 ． 4 5 M P a ， 住宅入户管供水压 力不应大于 0 ． 3 5 MP a ” ； G B 5 0 0 9 6—1 9 9 9 《 住宅建筑设计规 范》 要求， “ 入户管的供水压力不应大于0 ． 3 5 MP a ” 。 2 给水系统节能设计理念 ( 1 ) 垂直方向分区。由于高层建筑管网压力难以控 制， 为了避免压力过高而无法保证给水设备的正常使用以 及此现象带来的不必要的能源浪费， 故对给水系统进行适 当的垂直分区。此设计理念也可以防止卫生器具供水量超 过额定流量而造成水量浪费。 ( 2 ) 给水管道采用减压调压装置。首先需要知道， 卫 生器具正常使用的最佳水压不是垂直方向分 区的最大水 压， G B 5 0 5 5 5— 2 O L O ( 民用建筑节水设计标准》 中规定“ 卫生 器具的最佳使用水压宜为o ． 0 2～ o ， 0 3 MP a ， 各分区顶层住宅 许晓帆等 ： 浅谈高层建筑给水系统分区设计 入户管的进口水压不宜小于0 ． 1 MP a ” 。给水管道中的入户 管若供水压力大于 0 ． 3 5 MP a ， 因考虑到水压过高或过低给用 水带来不便， 宜设减压或调压措施 J ， 譬如为 了给用户提供 适宜的服务水头以及避免造成浪费， 应在大于 0 ． 3 5 MP a水 压的入户管安装减压孔板、 压力调节阀或减压阀来避免部 分供水点超压 ， 使得竖向分区的水压分布更加均匀。 ( 3 ) 优质管材和节水型卫生器具。建议使用可以保 证水质、 不易损坏的管材， 如不锈钢管或铝塑复合管以及铜 管等。对节能节水不利的主要因素有管道 内壁锈蚀与漏 损。要节能、 耐用的效果则应该选用内表光滑、 耐腐蚀的管 材 ； 要减少明露的金属管道热传导及热损失则应该选用绝 热性能好的管材 以达到节能 目的。因此， 不能忽视管材因 素对节能的影响。 卫生器具的选择一是考虑器具本身的节水性能， 譬如 感应式龙头， 两档冲洗阀等节水型卫生设备的选用， 二是采 用减压装置减掉多余 的水头， 由于高层建筑供水系统绝大 多数采用恒压供水方式， 所以此法也较为常见 ， 三则通过计 费式管理提醒用户水的使用情况， 例如安装用户水表。 ( 4 ) 充分利用市政给水管网的压力供水。我 国市政 管网供水压力一般控制在 0 ． 5—0 ． 6 NP a ， 非高峰用水时段， 一 般为0 ． 1 5— 0 ． 3 5 MP a ， 了解普遍的供水压力值对高层建筑 的节能和安全供水都非常有利。所以高层建筑节约能耗的方 式之一就是要充分合理利用市政给水管网的可利用水头。 ( 5 ) 采用管网叠压( 无负压) 给水系统。将传统意义 上的一次供水和二次供水结合成为一个整体的给水系统， 把从给水厂送水到用户水龙头就叫做管网叠压( 无负压) 供 水系统。其原理为： 用室外市政给水管网的水管与 自来水 管道直接串联， 当自来水压力能满足供水要求时， 直接通过 设备的旁通管由自来水管供水。因此， 管网叠压供水系统 能够有效利用市政 自 来水管网的余压 ， 降低供水设备能耗。 必须注意， 只有经当地 自来水公司同意后才可 以安装使用 管网叠压( 元负压) 供水设备 。 ( 6 ) 采用新型串并联给水系统。串并联供水方式是 基于分区变频调速供水方式提出来的一种全新的供水方 式。串并联供水方式的主要机理在于： 在每 日用水低峰时， 低高两区水泵串联工作； 高峰时期 ， 让低高两区水泵并联工 作。其特征为在高层建筑低位区水泵的出水管上接一小管 径管段至高位变频泵的吸水管上， 在低峰用水期间， 出水压 力和流量不变， 这么做可以提高高位水泵的进水压力， 比转 速不变， 而转速将随着进水压力的升高而下降， 同时扬程下 降， 从而达到节能的目的。由于存水池的存在， 可以调节高 低峰用水情况， 增强供水可靠度， 就是说 当管 网发生事故 时， 有足够的能力保证 日常给水， 并且能增强供水效率。据 上述简要介绍 ， 串并联供水系统适用性较为广泛， 譬如对给 水确保度要求较高的民用建筑、 消防用水、 工业生产以及用 水集中， 瞬时流量大的用户 。 3 给水系统分区的技术经济分析 以新疆乌鲁木齐市一栋 2 8层的高层普通住宅为例， 将 其垂直分为2个区， 1 4层一个供水区， 根据《 建筑给水排水 设计规范》 要求可以查得入口处静水压力约 0 ． 5 4 MP a ， 再根 椐《 民用建筑节水设计标准》 要求， 对各层水压大于0 ． 2 MP a 部分减压， 详见表 1 E 4 ] 。 表 1 2 8层住宅给水系统供水压减压数值( 两区) N P a 在整个高层给水 系统 中减压装置可以看做为无功功 耗， 由表 1数 值计算 得出该 系统减压装置 的能耗 比高达 4 3 ． 4 7 ％， 计算公式如下： 1 5 1 5 P=r j ／ ∑b 1 0 0 ％ t 1 l 1 式中， P表示减压装置的能耗； ，表示供水压力 ， M P a ， b 表示减压值 ， MP a 。 若该高层垂直分 3个区， 根据《 建筑给水排水设 计规范》 要求可以查得静水压力约 0 ． 3 M P a ， 则系统减 压装置的能耗比将会降为 1 3 ． 3 3 ％， 详见表2 。 表 2 2 8层住宅给水系统供水压减压数值( 叁区) N P a 4结果分析 ( 1 ) 设计工作的最终 目的是使得高层建筑给水系统 设计达到既节水 又 节能 的基 本要 求 ， 如 果在 控 制条 件下适 当地增加垂直分区数， 会使得静水压力下降 ， 可以在降低无 功功耗的同时达到节水要求。当然 ， 笔者在这里仅提出趋 势化的建议， 真正合理的给水系统还需要设计人员通过经济 低温建筑技术 2 0 1 3年第 1 期 ( 总第 1 7 5期 ) 多联空调系统应用中常见 问题分析 王全福 ， 王方 ， 李晗阳 ( 1 ．黑龙江建筑职 业技术学院 。 哈尔滨1 5 0 0 2 5； 2 ．哈尔滨工业大学 。 哈尔滨1 5 0 0 9 0 3 ． 东北林业大学， 哈尔滨1 5 0 0 4 0 ) 【 摘要】 对 目 前多联空调系统在工程应用中的常见问题进行了总结， 分析了各类问题所产生的原因， 并提 出了防止问题发生可以采取的对策 ， 为相关设计人员和施工人员提供了指导。 【 关键词】 多联空调系统； 常见问题； 设计； 施工 【 中图分类号】 T U 8 3 1 ． 3 7 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 — 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 2 4 — 0 3 ANALYS l S oF THE CoM M oN PRoBLEMS oCCURRED I N T HE AI ’ P lLI CATI oN oF THE N I I Ⅱ． T I - CONNECT ED Al R CoNDm0N G S YS T l WA N G Q u a n f u ， WA N G F a n g ， L I H a n — y a n g 。 ( 1 ． H e i l o n g j i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n ， H a r b i n 1 5 0 0 2 5 ，C h i n a ； 2 ． H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ， Ha r b i n 1 5 0 0 9 0 ，C h i n a ； 3 ． N o r t h e a s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y ， H a r b i n 1 5 0 0 4 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h i s p a p e r s u mma r i z e t h e c o mmo n p r o b l e ms o f t h e u s e o f t h e mu l t i — c o n n e c t e d a i r c o n d i — t i o n i n g s y s t e m，a n a l y s e t h e r e a s o n s o f t h e d i f f e r e n t k i n d s o f the p r o b l e ms ．Re f e r t o t h e w a y s t o a v o i d t h e p r o b l e ms t o h a p p e n ．I t p r o v i d e s i n s t r u c t i o n t o t h e r e l a t e d d e s i g n e rs a n d b u i l d e rs． Ke y wo r d s： mu l t i c o nn e c t e d a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m ；d e s i gn ；c o ns t r u c t i o n；a n a l y s i s 近年来， 多联空调系统在建筑工程中的应用得到了迅 猛的发展。该系统可灵活应用于不同的建筑工程中， 可实 现制冷剂配管的超长设计， 可根据需要选择不同的室内机 形式 ， 能满足多种能量级选择 ， 并配之以先进的控制模式从 而实现高效、 节能、 合理的系统运转， 备受广大消费者和建 设单位的青睐。但是 ， 从 目前多联空调系统的工程实际应 用来看 ， 依然存在着相当多的问题 ， 文中即对该系统在工程 应用中存在的常见问题进行了分析， 并提出了相应的解决 对 策。 1 制冷剂配管常见问题的分析 由于多联空调系统中需要连接数 台不同或相同型式、 容量的直接蒸发式室内机， 这就决定了系统中制冷剂管路 技术比较以及针对具体工程项 目来确定， 由于分区数量的 增加会造成管道和供水设备的数量的增加， 增加的数量需 要在设计中做分析比较后确定。 ( 2 ) 给水系统分区设计以降低无功功耗( 减压装置的 能耗) 为主要 目标， 从科学角度出发， 将变压、 变量、 变频供 水技术的应用普及化， 扩大供水设备的技术研发步伐， 令用 户用水实现用水与供水呈线性关系。 5 结语 高层建筑给水系统优化设计的重点是节水节能设计 ， 要使得给水系统节水节能， 又必须将给水系统分区设计完 善。在建筑节能设计中， 主要从以下几方面总结： ①垂直方 向分区； ②给水管道采用减压节流方式； ③采用节水型管材 和卫生器具； ④高层建筑应充分利用市政给水管网的供水； ⑤采用管网叠压(无负压)给水系统； ⑥采用新型串并联给 水系统。最后还应该计量及对给水系统实行监控， 用以控 制供水管网的水头损失和用户用水点的水压， 实时监测 ， 保 证高层用水质量。 参考文献 [ 1 ] G B 5 0 2 8 2—1 9 9 8， 城市 给水工程规 划规范 [ s ] ． [ 2 ] 王增长． 建筑给水排水工程( 第5版) [ M] ． 北京： 中国建筑工 业出版 社 ， 2 0 0 5 ． [ 3 ] 朱锡林． 建筑给水系统节水节能设计探讨 [ J ] ． 给水排水， 2 0 1 1 ， ( 8 ) ． [ 4 ] 王生太． 高层建筑给水系统分区设计探讨[ J ] ． 给水排水， 2 0 1 2 ， ( 8 ) ． [ 5 ] 马金戈 高层建筑串并联供水方式节能研究[ D ] ． 哈尔滨： 哈尔 滨工业大学 ， 2 0 1 0 ： 6 ． [ 收稿 日 期】 2 0 1 2 — 0 9— 2 8 [ 作者简介] 许晓帆( 1 9 8 8 一) ， 女， 乌鲁木齐人， 硕士研究生 研究方向 ： 水利工程 。