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超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范
通過(guò)高層建筑給水系統(tǒng)各種給水方式的分析及減壓閥在給水工程的應(yīng)用不斷發(fā)展和完善，本文介紹了采用高位水箱減壓給水方式或是幾種給水方式的結(jié)合，在目前是比較經(jīng)濟(jì)合理的給水方式以及在給水工程中減壓閥的選擇用原則配置安裝原則、以及相關(guān)的系統(tǒng)管理工作。一般高層建筑小區(qū)為解決市政管網(wǎng)壓力不夠、水流小、高峰期沒(méi)水用、停水等情況發(fā)生，采用變頻供水設(shè)備來(lái)增壓供水，這種設(shè)備全自動(dòng)運(yùn)行、高效節(jié)能、占地面積也小，還避免了水質(zhì)的二次污染，在二次供水領(lǐng)域深受歡迎。
選擇給水方式是高層建筑生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到生活給水系統(tǒng)的使用和工程造價(jià)。“高層建筑生活給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)，應(yīng)根據(jù)使用要求、材料設(shè)備性能、維修管理、建筑物層數(shù)等條件，結(jié)合利用室外給水管網(wǎng)的水壓合理確定。分區(qū)器具配水點(diǎn)處的靜水壓，住宅、旅館、醫(yī)院宜為300～350KPa 辦公室樓宜350～450KPa ，對(duì)于高層建筑，城市給水管網(wǎng)的水壓一般不能滿足高區(qū)部分生活用水的要求，絕大數(shù)采用分區(qū)給水方式，即低區(qū)部分直接按城市給水管網(wǎng)供水，高區(qū)部分由水泵加壓供水，就目前我國(guó)城市給水情況而言，水壓一般可滿足建筑五到六層的生活給水要求，高區(qū)部分由水可根據(jù)具體情況定。《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ15-88）（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）第2.3.4.條規(guī)定：因此根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定的分區(qū)給水靜水壓，兼顧消防給水系統(tǒng)的給水方式，高層建筑生活給水系統(tǒng)高區(qū)部分進(jìn)行合理的豎向分區(qū)。
1、超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范研究?jī)?nèi)容
建筑給水系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，除應(yīng)制定的有關(guān)節(jié)能法律法規(guī)，還要加強(qiáng)日常管理和宣傳教育之外，還應(yīng)采取有效的技術(shù)措施，保證節(jié)能工作的有效開展，本論文針對(duì)幾種典型的高層建筑，分析其用水的特點(diǎn)規(guī)律，根據(jù)不同的用水特點(diǎn)，對(duì)適合的高層建筑的供水方式進(jìn)行分析優(yōu)化，力求尋找最合適的高層建筑節(jié)能給水方案，為達(dá)到這一目的，進(jìn)行了以下幾方面的研究。
（1）高層用水的特點(diǎn)，常用給水方式及優(yōu)缺點(diǎn)
（2）高等建筑給水分區(qū)節(jié)能的效果影響
（3）高層建筑給水方式的優(yōu)化
（4）減壓閥的減壓閥配置安裝原則
（5）高層建筑給水方案的案例分析
2、超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范高區(qū)部分可以采用的分區(qū)給水方式
高區(qū)部分可以采用的分區(qū)給水方式有：高位水箱給水方式、變頻調(diào)速水泵給水方式及氣壓罐給水方式。氣壓給水方式的主要缺點(diǎn)是氣壓罐調(diào)節(jié)容積小，同樣存在不能滿足消防蓄水問(wèn)題對(duì)于高層建筑生活給水一般用于少數(shù)樓層水壓不足時(shí)的增壓，d由于以上諸多原因，目前絕大多數(shù)的高層建筑采用高位水箱給水方式。當(dāng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)高位消防防水箱，目前我國(guó)一般高層建筑都設(shè)有高位消防水箱，在高位水箱有效容積增加不多的情況下生活儲(chǔ)蓄水與消防存水可共用一個(gè)水箱中，這樣既經(jīng)濟(jì)又便于管理。高頻水箱具有穩(wěn)壓作用，使冷熱水系統(tǒng)水壓保持平衡，方便洗浴，變頻調(diào)速水泵不能滿足消防存水量，存在小流量和零流量供水問(wèn)題，同時(shí)變頻控制股價(jià)格偏高，在高層建筑中采用較少。
采用真空抑制技術(shù)，使變頻供水設(shè)備與自來(lái)水管網(wǎng)直接串接，不產(chǎn)生負(fù)壓，不用建水池也就是無(wú)負(fù)壓變頻給水設(shè)備。無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備封閉結(jié)構(gòu)運(yùn)行，避免了滲、跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象發(fā)生，取消水箱，節(jié)約清潔管理費(fèi)用。
因與自來(lái)水管網(wǎng)直接串接，可以利用自來(lái)水管網(wǎng)的原有壓力，在微機(jī)控制下，根據(jù)自來(lái)水的壓力來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，對(duì)自來(lái)水的進(jìn)水壓力和出水壓力的差進(jìn)行補(bǔ)壓。
無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備大部分時(shí)間在低頻率下運(yùn)行，耗電量少。取消水池，可減少工程投資。使用該無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備水質(zhì)無(wú)污染，不需要安裝凈化水設(shè)備，節(jié)省投資。無(wú)日常清洗維護(hù)費(fèi)用。利用了自來(lái)水管網(wǎng)原有壓力，節(jié)約日常用電開支。
如果直接連接到自來(lái)水管道上，工作時(shí)就會(huì)使自來(lái)水管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，當(dāng)大面積使用時(shí)變頻供水設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)搶水現(xiàn)象，使整個(gè)城市給水混亂。于是人們采用不銹鋼水箱或設(shè)置水池的給水方式二次加壓給水，自來(lái)水全部放入不銹鋼水箱或水池中，再二次加壓變頻供水設(shè)備。
3、超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范高位水箱給水方式在實(shí)際應(yīng)用中可以按照以下情況考慮
高位水箱給水方式可根據(jù)《規(guī)范》要求采用高位水箱減壓給水方式、高位水箱并聯(lián)給水方式結(jié)合。其中高位水箱減壓給水方式利用減壓水箱和減壓閥減壓。減壓水箱占用一定的建筑面積，并且增加了防止生活用水二次污染的困難，有噪音影響。減壓閥造價(jià)雖然較高，但占地面積能大大減少，不影響水質(zhì)而且無(wú)噪聲，故采用減壓閥減壓方式日漸贈(zèng)多。
（1）建筑高度55M左右的高層建筑，高區(qū)部分可采用蓄水池—水泵—屋頂水箱—減壓閥給水方式。如果低區(qū)部分對(duì)供水安全要求較高，可以直接從屋頂水箱引下一根立管到低區(qū)網(wǎng)管，該立管上設(shè)電動(dòng)閥門和減壓閥，平時(shí)電動(dòng)閥門關(guān)閉，在城市給水管停止供水時(shí)打開電動(dòng)閥門向低區(qū)供水。此方法供水安全可靠，充分利用了城市管網(wǎng)的水壓，節(jié)能能源。
（2）建筑高度50.1m～80.1m左右的高層建筑，高區(qū)部分可采用蓄水池—水屋頂水箱—減壓給水方式或是高位水箱并聯(lián)給水方式，并聯(lián)給水方式各區(qū)分為獨(dú)立的給水系統(tǒng)，供水安全可靠，水泵集中布置，便了管理維護(hù)，運(yùn)行動(dòng)力，但必須設(shè)水泵—水箱兩套設(shè)備，增加水泵和水箱占用的建筑面積。減壓閥給水方式系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備費(fèi)用少，占地面積小，管理方便。
（3）建筑高度80.1～112M左右的高層建筑，高區(qū)部分采用高位水箱分區(qū)減壓給水方式，即蓄水池—水泵—屋頂水箱—減壓閥給水方式。
建筑高層超過(guò)112m的高層建筑，最高分區(qū)水泵揚(yáng)程將會(huì)很大，壓水管線很長(zhǎng)，為避免這種情況可采用高位水箱串聯(lián)給水與減壓給水相結(jié)合的方式。
4、超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于減壓閥的商榷
目前有許多設(shè)計(jì)人員選擇減壓閥的尺寸是根據(jù)鏈接管徑來(lái)確定，這是一種誤解，這樣選定的尺寸往往比實(shí)際粗腰的尺寸大一至二級(jí)。按水力學(xué)原理，通過(guò)某管道的流速是與其流量與截面積的函數(shù)一與孔口面積無(wú)關(guān)，因此通過(guò)減壓法入口和出口的流速取決于流量的截面積之比，與管路計(jì)算是兩碼事情。
5、超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范減壓閥選用原則
減壓閥按結(jié)構(gòu)形式和功能特點(diǎn)可分為比例式減壓閥和可調(diào)節(jié)減壓閥兩大類。比例式減壓閥主要的特點(diǎn)閥前和閥后壓力有一定的比例，閥前變化了，閥后壓力也一定會(huì)發(fā)生比例的變化，穩(wěn)定可靠，可調(diào)節(jié)式減壓閥主要就是閥后壓力可調(diào)節(jié)，且出口壓力變化小，能保持相對(duì)穩(wěn)定。
6、超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范減壓閥配置安裝原則
應(yīng)根據(jù)給水系統(tǒng)實(shí)際要求確定減壓法配置安裝形式
（1）環(huán)網(wǎng)供水的兩側(cè)供水管上的減壓、給水支管的減壓和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)單個(gè)報(bào)警閥前減壓可配置安裝單個(gè)減壓閥，為避免產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，損壞閥件，產(chǎn)生噪音，可串聯(lián)配置安裝兩個(gè)減壓閥，可串聯(lián)配置可用的同類型減壓閥。
（2）大部分高層建筑生活進(jìn)而消防給水減壓閥減壓保障系統(tǒng)是以給水豎向分區(qū)配置安裝的，一般安裝在每一給水分區(qū)總管上，考慮到用水的穩(wěn)定性及可靠性，可采用并聯(lián)式配置安裝，這樣平常開啟一套，另一套配用，生活給水系統(tǒng)可以考慮當(dāng)用水流隨晝夜時(shí)刻變化較大時(shí)，為避免小流量產(chǎn)生嘯叫聲。
（3）減壓法配置在高層建筑安裝中還需要配置相應(yīng)附件，保證減壓閥的正常工作和維修。
7、超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范問(wèn)題分析探討
結(jié)合這兩種方法的方案，我們得出如下結(jié)論：
（1）采用在支管上設(shè)置減壓閥的方式，對(duì)于有些幾何高度與結(jié)水分區(qū)的高度不相穩(wěn)和的建筑，技能滿足給水分區(qū)劃分原則，又能優(yōu)化供水分區(qū)。由于優(yōu)化了給水分區(qū)也就達(dá)到了簡(jiǎn)化給水系統(tǒng)、減少供水管道對(duì)建筑層高影響的目的。
（2）通過(guò)調(diào)整減壓閥閥后壓力值，可以時(shí)每個(gè)供水分區(qū)底部幾層的配水壓力趨于均勻，從而達(dá)到利于使用的目的。
（3）支管減壓閥由于是在每一戶設(shè)置，口徑小，故障率低，影響面小，因此無(wú)需再設(shè)旁通管道或備用減壓閥，而只是在減壓閥前設(shè)置分戶截止閥即可。
通過(guò)以上分析，我們不難看出減壓閥在高層建筑給水系統(tǒng)中應(yīng)用應(yīng)該根據(jù)具體的工程實(shí)況綜合的分析，才能優(yōu)化供水分區(qū)、簡(jiǎn)化給水系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)省設(shè)備資源、減少占地面積的目的。
超高層建筑給水排水減壓閥設(shè)計(jì)規(guī)范總結(jié)：
綜上所述，通過(guò)高層建筑給水方式及減壓閥門的合理應(yīng)用，能較好的解決給水系統(tǒng)中的給水配水點(diǎn)處超壓出流現(xiàn)象，減少水量的浪費(fèi)、節(jié)省泵房的面積、節(jié)省電的增容費(fèi)、設(shè)備費(fèi)、達(dá)到增效、節(jié)能、創(chuàng)收的目的。
