地形高差处理_大高差地形建筑小区给水系统竖向分区能耗探讨

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大高差地形建筑小区给水系统竖向分区能耗探讨
刘小刚 　 　 王 峰
( 华南理工大学建筑设计研究院 ,广州 　 510640)

　　 摘要 　 结合某大高差地形住宅小区工程实例 ,对比了两种给水竖向分区的能耗 ,认为对于大高 差地形 ,其给水系统应以最不利点及最低用水点所需水压换算成的新绝对标高值的平均值作为竖向 分区的分界线 ,可达到优

化系统 、 节能的目的 。 关键词 　 大高差地形 　 给水竖向分区 　 新绝对标高 　 节能
( 　　 《建筑给水排水设计规范》 GB 50015 — 2003 ) 31 31 5 条指出 “高 层 建 筑 生 活 给 水 系 统 应 竖 向 分 2　 设计方案

区” 各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜 “ 、 大于 01 45 M Pa ,特殊情况下不宜大于 01 55 M Pa ” 。 ( 《住宅建筑规范》 GB 50368 — 2005 ) 81 21 4 条指出 “套内分户用水点的给水压力不应小于 01 05 M Pa , 分高层建筑生活给水系统竖向分区 。 低的不合理现象 。以下以工程实例说明 。
1　 工程概况

入户管的给水压力不应大于 01 35 M Pa ” 应据此划 , 在地形高差不大的情况下 , 建筑群一般以某一 层作为竖向分区的分界线 。而在建筑群地形高差大 的情况下 ,则不能按照同一层高进行竖向分区 ,否则 将会出现地形低的地方水压高 , 地形高的地方水压 某住宅 小 区 S1 地 块 北 高 南 低 , 最 大 高 差 约
26 m ; 东高西低 , 最大高差约 12 m 。小区共有 20

栋住宅 ,一般为 18 层 , 首层为架空层 , 架空层层高 栋为单身宿舍 , 另设幼儿园 、 商铺和会所 , 其建筑 高度均低于 24 m 。各栋室内 ±01 000 绝对标高见 表 1。
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 8栋 9、 、 栋 10 11 12 、 栋 13 14 、 、 、 栋 15 18 19 16 、 、 栋 17 20

41 2 m , 其他层层高 3 m , 建筑高度约为 60 m ; 6 、 7
表1　 各栋建筑室内 ± 1 000 绝对标高 0
楼栋
1 、、 栋 2 6 3 、、 栋 4 5 7栋

绝对标高/ m 731 300 731 900 741 000 801 000 841 000 791 300 851 800 891 300

对这种地形高差较大的小区进行给水设计时 , 通常的设计方法是在小区北部 、 中部及南部各设置 水泵房 1 座 ,但这种做法增加了泵房投资 ,并减少了 小区建筑的可利用面积 。考虑到这些因素 , 本设计 在整个小区仅设 1 座泵房 ,具体设计如下 。 21 1 　 小区供水及管网情况 8 栋住宅均位于小区平面及地形居中的位置 , 因此在其地下 3 层设置集中加压泵房 1 座 , 采用二 次给水前置设备供给小区生活用水 ; 水泵房室内地 面相对标高为 - 201 40 m ,即绝对标高 591 60 m 。市 政给水 管 从 小 区 南 部 接 入 , 该 处 地 面 绝 对 标 高 值为 831 40 m ,除去进水管至水泵房的水头损失外 , 泵房进水口水压约 01 20 M Pa ,即可利用市政水压为 01 20 M Pa ,水泵扬程按用水点所需水压减去市政水 压后仍需增加的压力计算 。 根据小区建筑高度 , 采取竖向分区供水 。幼儿 园及会所用水均由市政给水管网直接供给 。整个小 区用水量中 ,减去市政管网直接供给的用水量外 ,需 加压的水量为 : 平均小时用水量 1471 63 m3 , 最大小 时用水量 3851 96 m3 。从水泵房引出 2 条 D N 250 的给水管 ,在小区内成环状管网供水 。 21 2 　 给水竖向分区设计 21 21 1 　 常见的给水竖向分区 对于层数为 18 层的高层住宅 , 一般设计会按 1～10层 ( 首层为架空层 ,6 、 栋单身公寓全部为低 7 区) ,11～18 层分为 2 个给水竖向分区 。根据此种 竖向分区进行水泵选型 , 低区水泵扬程需满足小区
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631 40 m ,给水压力约为 01 20 M Pa ,故此处水压绝对 97 　

北端地形较高的 20 栋住宅第 10 层用水要求 , 高区 水泵扬程需满足 20 栋住宅第 18 层用水要求 。 经计算 ,小区北部最不利点 20 栋住宅 10 层用水 点所需水压为 01 727 MPa , 即低区水泵扬程 H低 = 721 70 - 201 00 = 521 70 ( m ) ; 18 层用水点所需水压 为 01 977 M Pa , 即 高 区 水 泵 扬 程 H高 = 971 70 201 00 = 771 70 ( m ) 。此时 , 小区南部地形较低的 2 住宅减压情况见表 2 ,不符合节能要求 。
低区所需水 实际提供的水 压/ m H 2 O 压/ 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　 生活给水系统竖向分区情况
序号
1 2 3 4 5 6 7 8

列出 ,表 4 同 。

在充分考虑了小区地形高差大的实际情况和 “一刀切” 分区存在的能耗问题之后 , 对小区给水竖 向分区的划分进行调整 。 新给水竖向分区的划分是将用水点所需压力换 算成绝对标高 ( 计为新绝对标高 ) , 按最不利用水点 与最低用水点处 ( 不包括地下室部分) 新绝对标高的 平均值作为理想的分区界线。经计算 , 最不利用水 点处 ( 即 20 栋 18 层用水点) 新绝对标高为 1571 30 m ,最低用水点处 ( 即 2 栋 2 层用水点 , 因住宅首层 为架空层 ,无用水项目 ) 新绝对标高为 911 30 m , 其 平均值为 1241 30 m , 即取 1241 30 m 为给水低区与 高区的分界线 ,则所有建筑新绝对标高在 1241 30 m 以下为低区 ,1241 30 m 以上为高区 , 竖向分区情况 见表 3 。 此时 ,小区南部的 2 栋住宅 12 层用水点所需水 压为 611 70 m ,18 层用水点所需水压为 801 70 m 。除
98 　
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栋住宅 10 层用水点所需压力为 551 70 m ,18 层用水 点所需压力为 801 70 m 。当利用加压设备向 2 栋住 宅供水时 ,高 、 低区均需设减压阀减掉 01 17 M Pa 的 压力 ,其他住宅均要相应减掉很大一部分能量 ,各栋
表2　 各栋建筑给水低区减压情况 ( 一)
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9

竖向分区 备注 低区 高区 1～5 栋 1～12 层 13～18 层 6、栋 7 全部 全部为低区 　　　 8栋 1～10 层 11～18 层 9～11 栋 1～9 层 10～18 层 12 、 栋 13 1～10 层 11～18 层 14 、 、 、 栋 1～8 层 15 18 19 9～18 层 16 、 、 栋 17 20 1～7 层 8～18 层 幼儿园 、 会所 市政给水管网直供 楼栋

节方案相同 ,在此不再列出 ,仅对低区减压情况进行 分析 ,具体情况见表 4 。
表4　 各栋建筑给水低区减压情况 ( 二)
低区所需水 实际提供的水 压/ m H 2 O 压/ 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

楼栋

需减掉压力
/ m H2 O 171 00 161 40 331 00 321 30 101 30 61 30 111 00 41 10 0　

1、栋 2 3～5 栋

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

　 : 即使采取不同竖向分区 ,各栋建筑高区减压情况也相同 , 故不 注

21 21 2 　 本工程采用的给水竖向分区

　　 重新分区以后 , 该小区南部部分建筑的底层配 水管压力超过了 01 35 M Pa ( 旧的分区同样存在底部 超压问题 ,且压力供需的差值大 ,超压严重) ,在超压 楼层的配水横管上设置比例式减压阀进行减压 。 由表 3 和表 4 可以看出 ,竖向分区调整后 ,低区 整体上减掉的压力明显变少 ,能耗减少 。
3　 结论

集中加压泵房供水 , 给水竖向分区除了要遵循相关 规范要求外 ,还要充分考虑地形情况 。若为平坦地 形 ,按照相关规范要求进行竖向分区即可 ; 若为大高 差地形 ,以最不利点及最低用水点 ( 不包括地下室 ) 所需水压换算成的新绝对标高值的平均值作为竖向 分区的分界线 ,可有效达到节能目的 。

6 、 栋外 , 其余各建筑最高层所需水压均和 21 21 1 7
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9

楼栋

需减掉压力
/ m H2 O 21 00 11 40 241 00 231 30 11 30 01 30 21 00 11 50 0

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

对建筑群进行给水系统设计时 , 如果采用一个

　　 ※ 通讯处 :510640 广州市五山华南理工大学

电话 : ( 020) 28864018

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

E2mail : chaojigang1 @1631 com



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