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大高差地形建筑小區(qū)給水系統(tǒng)豎向分區(qū)能耗探討
劉小剛 　 　 王 峰
( 華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 ,廣州 　 510640)

　　 摘要 　 結(jié)合某大高差地形住宅小區(qū)工程實(shí)例 ,對(duì)比了兩種給水豎向分區(qū)的能耗 ,認(rèn)為對(duì)于大高 差地形 ,其給水系統(tǒng)應(yīng)以最不利點(diǎn)及最低用水點(diǎn)所需水壓換算成的新絕對(duì)標(biāo)高值的平均值作為豎向 分區(qū)的分界線 ,可達(dá)到優(yōu)

化系統(tǒng) 、 節(jié)能的目的 。 關(guān)鍵詞 　 大高差地形 　 給水豎向分區(qū) 　 新絕對(duì)標(biāo)高 　 節(jié)能
( 　　 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50015 — 2003 ) 31 31 5 條指出 “高 層 建 筑 生 活 給 水 系 統(tǒng) 應(yīng) 豎 向 分 2　 設(shè)計(jì)方案

區(qū)” 各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜 “ 、 大于 01 45 M Pa ,特殊情況下不宜大于 01 55 M Pa ” 。 ( 《住宅建筑規(guī)范》 GB 50368 — 2005 ) 81 21 4 條指出 “套內(nèi)分戶用水點(diǎn)的給水壓力不應(yīng)小于 01 05 M Pa , 分高層建筑生活給水系統(tǒng)豎向分區(qū) 。 低的不合理現(xiàn)象 。以下以工程實(shí)例說(shuō)明 。
1　 工程概況

入戶管的給水壓力不應(yīng)大于 01 35 M Pa ” 應(yīng)據(jù)此劃 , 在地形高差不大的情況下 , 建筑群一般以某一 層作為豎向分區(qū)的分界線 。而在建筑群地形高差大 的情況下 ,則不能按照同一層高進(jìn)行豎向分區(qū) ,否則 將會(huì)出現(xiàn)地形低的地方水壓高 , 地形高的地方水壓 某住宅 小 區(qū) S1 地 塊 北 高 南 低 , 最 大 高 差 約
26 m ; 東高西低 , 最大高差約 12 m 。小區(qū)共有 20

棟住宅 ,一般為 18 層 , 首層為架空層 , 架空層層高 棟為單身宿舍 , 另設(shè)幼兒園 、 商鋪和會(huì)所 , 其建筑 高度均低于 24 m 。各棟室內(nèi) ±01 000 絕對(duì)標(biāo)高見(jiàn) 表 1。
序號(hào)
1 2 3 4 5 6 7 8 8棟 9、 、 棟 10 11 12 、 棟 13 14 、 、 、 棟 15 18 19 16 、 、 棟 17 20

41 2 m , 其他層層高 3 m , 建筑高度約為 60 m ; 6 、 7
表1　 各棟建筑室內(nèi) ± 1 000 絕對(duì)標(biāo)高 0
樓棟
1 、、 棟 2 6 3 、、 棟 4 5 7棟

絕對(duì)標(biāo)高/ m 731 300 731 900 741 000 801 000 841 000 791 300 851 800 891 300

對(duì)這種地形高差較大的小區(qū)進(jìn)行給水設(shè)計(jì)時(shí) , 通常的設(shè)計(jì)方法是在小區(qū)北部 、 中部及南部各設(shè)置 水泵房 1 座 ,但這種做法增加了泵房投資 ,并減少了 小區(qū)建筑的可利用面積 �？紤]到這些因素 , 本設(shè)計(jì) 在整個(gè)小區(qū)僅設(shè) 1 座泵房 ,具體設(shè)計(jì)如下 。 21 1 　 小區(qū)供水及管網(wǎng)情況 8 棟住宅均位于小區(qū)平面及地形居中的位置 , 因此在其地下 3 層設(shè)置集中加壓泵房 1 座 , 采用二 次給水前置設(shè)備供給小區(qū)生活用水 ; 水泵房室內(nèi)地 面相對(duì)標(biāo)高為 - 201 40 m ,即絕對(duì)標(biāo)高 591 60 m 。市 政給水 管 從 小 區(qū) 南 部 接 入 , 該 處 地 面 絕 對(duì) 標(biāo) 高 值為 831 40 m ,除去進(jìn)水管至水泵房的水頭損失外 , 泵房進(jìn)水口水壓約 01 20 M Pa ,即可利用市政水壓為 01 20 M Pa ,水泵揚(yáng)程按用水點(diǎn)所需水壓減去市政水 壓后仍需增加的壓力計(jì)算 。 根據(jù)小區(qū)建筑高度 , 采取豎向分區(qū)供水 。幼兒 園及會(huì)所用水均由市政給水管網(wǎng)直接供給 。整個(gè)小 區(qū)用水量中 ,減去市政管網(wǎng)直接供給的用水量外 ,需 加壓的水量為 : 平均小時(shí)用水量 1471 63 m3 , 最大小 時(shí)用水量 3851 96 m3 。從水泵房引出 2 條 D N 250 的給水管 ,在小區(qū)內(nèi)成環(huán)狀管網(wǎng)供水 。 21 2 　 給水豎向分區(qū)設(shè)計(jì) 21 21 1 　 常見(jiàn)的給水豎向分區(qū) 對(duì)于層數(shù)為 18 層的高層住宅 , 一般設(shè)計(jì)會(huì)按 1～10層 ( 首層為架空層 ,6 、 棟單身公寓全部為低 7 區(qū)) ,11～18 層分為 2 個(gè)給水豎向分區(qū) 。根據(jù)此種 豎向分區(qū)進(jìn)行水泵選型 , 低區(qū)水泵揚(yáng)程需滿足小區(qū)
給水排水 　 1 35 　 1 7 　 Vol No 2009

631 40 m ,給水壓力約為 01 20 M Pa ,故此處水壓絕對(duì) 97 　

北端地形較高的 20 棟住宅第 10 層用水要求 , 高區(qū) 水泵揚(yáng)程需滿足 20 棟住宅第 18 層用水要求 。 經(jīng)計(jì)算 ,小區(qū)北部最不利點(diǎn) 20 棟住宅 10 層用水 點(diǎn)所需水壓為 01 727 MPa , 即低區(qū)水泵揚(yáng)程 H低 = 721 70 - 201 00 = 521 70 ( m ) ; 18 層用水點(diǎn)所需水壓 為 01 977 M Pa , 即 高 區(qū) 水 泵 揚(yáng) 程 H高 = 971 70 201 00 = 771 70 ( m ) 。此時(shí) , 小區(qū)南部地形較低的 2 住宅減壓情況見(jiàn)表 2 ,不符合節(jié)能要求 。
低區(qū)所需水 實(shí)際提供的水 壓/ m H 2 O 壓/ m H 2 O
551 70 561 30 391 70 401 40 621 40 661 40 611 70 681 20 721 70 721 70 721 70 721 70 721 70 721 70 721 70 721 70 721 70 721 70

表3　 生活給水系統(tǒng)豎向分區(qū)情況
序號(hào)
1 2 3 4 5 6 7 8

列出 ,表 4 同 。

在充分考慮了小區(qū)地形高差大的實(shí)際情況和 “一刀切” 分區(qū)存在的能耗問(wèn)題之后 , 對(duì)小區(qū)給水豎 向分區(qū)的劃分進(jìn)行調(diào)整 。 新給水豎向分區(qū)的劃分是將用水點(diǎn)所需壓力換 算成絕對(duì)標(biāo)高 ( 計(jì)為新絕對(duì)標(biāo)高 ) , 按最不利用水點(diǎn) 與最低用水點(diǎn)處 ( 不包括地下室部分) 新絕對(duì)標(biāo)高的 平均值作為理想的分區(qū)界線。經(jīng)計(jì)算 , 最不利用水 點(diǎn)處 ( 即 20 棟 18 層用水點(diǎn)) 新絕對(duì)標(biāo)高為 1571 30 m ,最低用水點(diǎn)處 ( 即 2 棟 2 層用水點(diǎn) , 因住宅首層 為架空層 ,無(wú)用水項(xiàng)目 ) 新絕對(duì)標(biāo)高為 911 30 m , 其 平均值為 1241 30 m , 即取 1241 30 m 為給水低區(qū)與 高區(qū)的分界線 ,則所有建筑新絕對(duì)標(biāo)高在 1241 30 m 以下為低區(qū) ,1241 30 m 以上為高區(qū) , 豎向分區(qū)情況 見(jiàn)表 3 。 此時(shí) ,小區(qū)南部的 2 棟住宅 12 層用水點(diǎn)所需水 壓為 611 70 m ,18 層用水點(diǎn)所需水壓為 801 70 m 。除
98 　
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棟住宅 10 層用水點(diǎn)所需壓力為 551 70 m ,18 層用水 點(diǎn)所需壓力為 801 70 m 。當(dāng)利用加壓設(shè)備向 2 棟住 宅供水時(shí) ,高 、 低區(qū)均需設(shè)減壓閥減掉 01 17 M Pa 的 壓力 ,其他住宅均要相應(yīng)減掉很大一部分能量 ,各棟
表2　 各棟建筑給水低區(qū)減壓情況 ( 一)
序號(hào)
1 2 3 4 5 6 7 8 9

豎向分區(qū) 備注 低區(qū) 高區(qū) 1～5 棟 1～12 層 13～18 層 6、棟 7 全部 全部為低區(qū) 　　　 8棟 1～10 層 11～18 層 9～11 棟 1～9 層 10～18 層 12 、 棟 13 1～10 層 11～18 層 14 、 、 、 棟 1～8 層 15 18 19 9～18 層 16 、 、 棟 17 20 1～7 層 8～18 層 幼兒園 、 會(huì)所 市政給水管網(wǎng)直供 樓棟

節(jié)方案相同 ,在此不再列出 ,僅對(duì)低區(qū)減壓情況進(jìn)行 分析 ,具體情況見(jiàn)表 4 。
表4　 各棟建筑給水低區(qū)減壓情況 ( 二)
低區(qū)所需水 實(shí)際提供的水 壓/ m H 2 O 壓/ m H 2 O
611 70 621 30 391 70 401 40 621 40 631 40 611 70 621 20 631 70 631 70 631 70 631 70 631 70 631 70 631 70 631 70 631 70 631 70

樓棟

需減掉壓力
/ m H2 O 171 00 161 40 331 00 321 30 101 30 61 30 111 00 41 10 0　

1、棟 2 3～5 棟

6棟 7棟 8棟 9～11 棟 12 、 棟 13 14 、 、 、 棟 15 18 19 16 、 、 棟 17 20

　 : 即使采取不同豎向分區(qū) ,各棟建筑高區(qū)減壓情況也相同 , 故不 注

21 21 2 　 本工程采用的給水豎向分區(qū)

　　 重新分區(qū)以后 , 該小區(qū)南部部分建筑的底層配 水管壓力超過(guò)了 01 35 M Pa ( 舊的分區(qū)同樣存在底部 超壓?jiǎn)栴} ,且壓力供需的差值大 ,超壓嚴(yán)重) ,在超壓 樓層的配水橫管上設(shè)置比例式減壓閥進(jìn)行減壓 。 由表 3 和表 4 可以看出 ,豎向分區(qū)調(diào)整后 ,低區(qū) 整體上減掉的壓力明顯變少 ,能耗減少 。
3　 結(jié)論

集中加壓泵房供水 , 給水豎向分區(qū)除了要遵循相關(guān) 規(guī)范要求外 ,還要充分考慮地形情況 。若為平坦地 形 ,按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行豎向分區(qū)即可 ; 若為大高 差地形 ,以最不利點(diǎn)及最低用水點(diǎn) ( 不包括地下室 ) 所需水壓換算成的新絕對(duì)標(biāo)高值的平均值作為豎向 分區(qū)的分界線 ,可有效達(dá)到節(jié)能目的 。

6 、 棟外 , 其余各建筑最高層所需水壓均和 21 21 1 7
序號(hào)
1 2 3 4 5 6 7 8 9

樓棟

需減掉壓力
/ m H2 O 21 00 11 40 241 00 231 30 11 30 01 30 21 00 11 50 0

1 、棟 2 3～5 棟 6棟 7棟 8棟 9～11 棟 12 、 棟 13 14 、 、 、 棟 15 18 19 16 、 、 棟 17 20

對(duì)建筑群進(jìn)行給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) , 如果采用一個(gè)

　　 ※ 通訊處 :510640 廣州市五山華南理工大學(xué)

電話 : ( 020) 28864018

收稿日期 :2008 - 12 - 28 修回日期 :2009 - 02 - 22

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