高层建筑给水工程设计研究论文

摘要：与低层建筑相比，高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。基于此，详细分析了高层建筑给水系统设计方案中应注意的问题。下面小编整理了一些《高层建筑给水工程设计研究论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

高层建筑给水工程设计研究论文 篇1：

选高层建筑给水工程设计方案研究

【摘 要】通过高层建筑生活给水系统各种给水方式的分析比较，可以看出高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，只有必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。

【关键词】高层建筑；给水；方案

1.高层建筑生活、消防水池(箱)应分建

1.1生活、消防合建水池(箱)存在弊病

合建贮水池(箱)因容积大，对生活用水来说水质更新周期长。高层建筑地下合建贮水池，按规定需贮存室内、外消防用水，生活用水占总贮水量不足20％，更新周期远远超过24 h，水中余氯不足，造成细菌和藻类繁殖。为保证水质必须二次加氯，使运行费用增加，并带来管理上的麻烦。当消防管网连接两幢或多幢塔楼的高位水箱时，因每幢塔楼用水不均造成水位缓慢变化，水位在达到平衡的过程中，水流无法使止回阀严密关闭，造成渗漏而污染水质。当合建贮水池贮有室外消防用水时，其室外消防车取水口因密封不好，也会污染水池水质。

1.2分建生活、消防水池(箱)的优点

1.2.1合建贮水池不允许与建筑物地下室的底板和侧壁共用作为池底和池壁

当池顶上层为洁净用房时，允许楼板作池顶共用；当池顶上层为非洁净用房时应独立设池顶，以确保生活用水水质，给设计者带来诸多不便。分建水池便于水池在地下室中的布置，设计具有更大的灵活性。许多人担心生活用水与消防用水分别设置贮水池会使工程造价增加、消防用水变质变臭，其实只要措施得当，是完全可以避免的。

1.2.2分建贮水池，总的贮水容积数并没有随池数增加而变化

分建的消防贮水池，按规定需要贮存火灾延续时间内室内外消防用水量。由于贮水量大，一般都进行分格布置，在实际工程中，由于生活贮水池占据条件较好的位置，使得消防贮水池在分格设计后，虽然容量保证了，然而每台消防水泵单独布置吸水管存在一定的困难，高规GB 50045—95第7.5.4条规定，一组消防水泵吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或抢修时，其余吸水管仍应通过全部水量。也就是说，允许采用共用吸水管做法，使得设计变得简单易行，水泵布置整齐有序，便于管理和维修保养。而消防贮水池往往可直接利用地下室的底板、侧壁和顶板作池底、池壁和池顶，池内也无需设置导流墙，有效水深增加，减少水池的占地面积，降低造价。采用分建生活、消防贮水池只需找出一块面积很小、上部条件较好的位置布置生活水池，其余位置用作消防贮水池，使设计具有很大的灵活性，消防水池有效水深大大提高，占地面积减少，降低了工程造价。

1.2.3分建的消防贮水池，按规定需要贮存火灾延续时间内室内外消防用水量

为保证所贮存的消防用水不会变质发臭，宜采用合格的自来水，在向贮水池充水过程中适量投加氯酚杀菌剂，贮水池的开口、通气部分需有必要的防尘、防虫措施。每年将贮水放空，更换一次。分建的消防贮水池，按规定需要贮存火灾延续时间内室内外消防用水量。由于贮水量大，一般都进行分格布置，在实际工程中，由于生活贮水池占据条件较好的位置，使得消防贮水池在分格设计后，虽然容量保证了，然而每台消防水泵单独布置吸水管存在一定的困难。《高规》规定，一组消防水泵吸水管不应少于两条。当其中一条损坏或抢修时，其余吸水管仍应通过全部水量。也就是说，允许采用共用吸水管做法，使得设计变得简单易行，水泵布置整齐有序，便于管理和维修保养。

2.高位共用水箱消防出水管上止回阀型号选择及设置

高位水箱给水方式可根据《规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式或高位水箱串联给水方式，或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压。建筑高度50m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池—水泵—屋顶水箱—减压阀给水方式。高位水箱出水管上的止回阀是依靠水箱静压开启的，一般静压只有几十千帕，故选定的止回阀一定要有开启压力小、关闭快的特点。梭形止回阀、微阻缓闭止回阀、消声止回阀都不能满足要求，最适宜的止回阀是旋启式止回阀。采用旋启式止回阀，应安装在水箱底高度不小于1.5 kPa处，且必须安装在水平管段上。如果低区部分对供水安全要求较高，可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网，该立管上设电动阀门和减压阀，平时电动阀门关闭，在城市给水管网停止供水时打开电动阀门向低区供水。此方式供水安全可靠，充分利用了城市管網的水压，节省能源。

3.高层建筑室内给水方式及特点

对于层数较多的建筑物，当室外给水管网水压不能满足室内用水时，可将其竖向分区。各区采用的给水方式有：

3.1低区直接给水、低区设贮水池、水泵、水箱的供水方式

这种供水方式是低区与外网直连，利用外网水压直接供水，低区利用水泵提升，水箱调节流量。适用于外网水压经常不足且不允许直接抽水，允许设置高位水箱的建筑。在外网水压季节性不足供低区用水有困难时，可将高低区管道连通，并设阀门平时隔断，在水压低时打开阀门由水箱供低区用水。水池、水箱贮备一定的水量，停水、停电时高区可以延时供水，供水可靠。可利用部分外网水压，能量消耗较少。安装维护较麻烦，投资较大，有水泵振动、噪声干扰。

3.2分区并联给水方式

分区设置水箱和水泵，水泵集中布置（一般设在地下室内）。适用于允许分区设置水箱的各类高层建筑，广泛采用。各区独立运行互不干扰，供水可靠，水泵集中布置便于维护管理，能源消耗较小。管材耗用较多，水泵型号较多，投资较高，水箱占用建筑上层使用面积。水泵宜采用相同型号不同级数的多级水泵，在可能条件下，低区应利用外网水压直接供水。

3.3并联直接给水方式

分区设置变速水泵或多台并联水泵，从贮水池中抽水。根据用水的水量或水压，调节水泵转速或运行台数。适用于各种类型的高层建筑。这种给水方式供水较可靠，设备布置集中，便于维护管理，不占用建筑上层使用面积，能量消耗较少。水泵型号、数量较多，投资较高，需设置水泵控制调节装置。

3.4分区串联给水方式

分区设置水箱和水泵，水泵分散布置，自下区水箱抽水供上区使用。适用于允许分区设置水箱和水泵的高层建筑（如高层工业建筑）。这种给水方式的总管线较短，投资较省，能量消耗较小。但是供水独立性较差，上区受下区限制；水泵分散设置，管理维护不便；水泵设在建筑物楼层，由于振动产生噪声干扰大；水泵、水箱均设在楼层，占用建筑物使用面积。

3.5分区水箱减压给水方式

分区设置水箱，水泵统一加压，利用水箱减压，上区供下区用水。适用于允许分区设置水箱，电力供应充足，电价较低的各类高层建筑。这种给水方式的水泵数目少、维护管理方便；各分区减压水箱容积小，少占建筑面积。下区供水受上区限制，能量消耗较大。屋顶的水箱容积大，增加了建筑物的荷载。在可能的条件下，下层应利用外网水压直接供水，中间水箱进水管上最好安装减压阀，以防浮球阀损坏和减缓水锤作用。

4.结束语

高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素，我们要根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况，确定经济合理的给水方式，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。■

【参考文献】

［１］上海市建设委员会，建筑给水排水设计规范，GBJ15-88，北京：中国计划出版社，1997．

［２］李亚锋．蒋白爵高层建筑给水排水工程，2004．

作者：吴世喆

高层建筑给水工程设计研究论文 篇2：

高层建筑给水工程设计方案研究

摘 要：与低层建筑相比，高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。基于此，详细分析了高层建筑给水系统设计方案中应注意的问题。

关键词：高层建筑；给水；方案

1 生活、消防水池(箱)应分建

从水质保护和消防泵定期试水维护保养角度出发，认为分建水池及共用吸水管的作法对优化地下室设计、有效利用地下室面积、降低造价起到积极作用。

1.1 生活、消防合建水池(箱)存在弊病

虽然消防管网与生活用水管网是分开独立设置的，但由于采用合建贮水池和高位水箱必然对生活用水水质造成污染。因此，单独设置生活贮水池和消防贮水池，从根本上消除了对生活用水水质造成污染的因素，消防泵试水运转的排水只需直接回水到消防贮水池中，利用水池中的存水消能，从而达到节约用水的目的。

1.2 分建生活、消防水池(箱)的意义

只要措施得当，是完全可以避免许多人担心的生活用水与消防用水分别设置贮水池会增加造价和使消防用水变质发臭的问题。只要所贮存的消防用水采用合格的自来水，在向贮水池充水过程中适量加些氯酚杀菌剂，贮水池的开口、通气部分有必要的防尘、防虫措施，贮水是不会变质发臭的。当然每年将贮水放空，更换一次仍然是有必要的。

生活用水与消防用水分建贮水池不会增加造价。在实际工程设计中，分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下室的面积、降低造价起到积极作用。分建贮水池，总贮水容积数并没有随池数增加而变化。合建贮水池，水箱须按规范要求采取有效措施防止消防贮水不被动用，分建时不存在被动用的问题。合建贮水池不允许与建筑物地下室的底板和侧壁共用作为池底和池壁，当池顶上层为洁净用房时，允许楼板作池顶共用；当池顶上层为非洁净用房时应独立设池顶，确保生活用水水质，给设计带来诸多不便。而消防贮水池往往可直接利用地下室的底板、侧壁和顶板作池底、池壁和池顶，池内也无需设置导流墙，有效水深增加，减少水池的占地面积，降低造价。

分建的消防贮水池，按规定需要贮存火灾延续时间内室内外消防用水量。由于贮水量大，一般都进行分格布置，在实际工程中，由于生活贮水池占据条件较好的位置，使得消防贮水池在分格设计后，虽然容量保证了，然而每台消防水泵单独布置吸水管存在一定的困难。高规规定，一组消防水泵吸水管不应少于两条。当其中一条损坏或抢修时，其余吸水管仍应通过全部水量。也就是说，允许采用共用吸水管做法，使得设计变得简单易行，水泵布置整齐有序，便于管理和维修保养。

1.3 高位共用水箱消防出水管上止回阀型号选择及设置

高位水箱出水管上的止回阀是依靠水箱静压开启的，一般静压只有几十kPa，故选定的止回阀一定要有开启压力小、关闭快的特点。梭形止回阀、微阻缓闭止回阀、消声止回阀都不能满足要求，最适宜的止回阀是旋启式止回阀。采用旋启式止回阀，应安装在水箱底高度不小于15kPa处，且必须安装在水平管段上。

许多教科书和设计手册在水消防系统的原理图中，随意将止回阀画在竖管上，使许多设计人员误认为:只要选用开启压力小的止回阀，无论止回阀水平安装或竖向安装均满足要求。共用水箱消防出水管上的止回阀竖向安装时，止回阀的阀瓣在重力作用下，长时间下垂而开启，消防管网存水与高位合用水箱中的生活用水直接接触，当消防管网中压力出现微小波动时，部分存水进入合用水箱，污染生活用水，这种情况广泛存在于多层住宅建筑。

1.4 结论

从保护水质和消防泵定期试水维护管理角度出发，生活、消防水池、管网和高位水箱均宜分别独立设置；

采用共用吸水管作法，使设计简化，设备的维护管理方便；

分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下室面积、降低造价起积极的作用；

高位水箱出水管上止回阀必须水平安装。

2 室内给水宜采用分区恒压变频供水方式

高层建筑如由屋顶水箱供水，由于水箱供水压力低，最上面3-4层的水压和水量过小，不能满足热水器供水，分区恒压变流量供水方式，进行合理的分区，选择合适的供水泵和变频器，保持设定的压力，达到恒压供水的效果，提高了水的品质。

采用水箱供水，在夜间水压升高时(或启动水泵)水箱进水，供水压力由用水点和水箱的高差决定，高差越大，供水压力越大。所以，顶层供水压力最小。如果水箱不能及时补水，水位将更低，压力更小。一般情况下，顶层热水器即使能打开，供水量也极小，不能正常作用。

要解决供水压力不足问题，可以从增加供水压力或减少管道阻力损失两方面考虑。顶层供水压力明显不足，加大供水管管径，减少管道阻力损失对供水系统影响很有限，不能解决问题。所有只能采用增加供水压力。提高供水压力可以有4个方案:

（1）提高水箱的底标高，增加用水点和水箱的高差。提高水箱的底标高虽然节约投资，但对建筑外立面影响效果很大，破坏建筑整体的美观协调，且水箱提高1m，只能提高10kPa，当水箱底标高离屋顶8m，水箱充满水的情况下，才能确保顶层淋浴器的供水压力。所以该方案没有采用的可能性。

（2）每户增设增压泵。在每户进水管上安装小型增压泵，可基本解决供水压力问题，但水泵安装在室内噪音很大，开启时不但对住户有影响，而且通过管道传给其他用户。

（3）气压给水设备。气压给水系统工作原理，上水通过水泵加压送至压力罐和用户，随着气压罐内水量的增加，水罐内空气被压缩，压力升高，但压力升高至最大工作压力时，压力控制器使水泵关闭。用户用水时，气压水罐里的水在压缩空气的压力下被送至给水管网，随着气压水罐内水量的减少，空气体积膨胀，压力减小，但压力降至设计最小工作压力时，水泵再次启动。如此循环工作，气压供水最大的问题是压力罐体积庞大，占用了很大的空间，增加的建筑造价，减少了绿化面积，对于小区总体环境有一定的影响，目前采用很少。

（4）分区恒压变量供水系统。该系统是在高层建筑给排水设计中采用较成功的提供供水压力的方法。分区恒压变流量供水方式，根据计算得到供水小时最大流量的扬程，选择合适的供水泵，配置相应的变频器，在保持设定的工作压力情况下，由用户用水量的变化通过变频器控制水泵电机的转速，由水泵电机转速的变化，改变供水量，满足用户使用舒服性要求，达到恒压供水的效果。每分区设定两个水泵交替使用，延长设备的使用寿命。

另外，取消屋顶水箱，能够减少二次污染，提供了供水的卫生标准。在投资方面，与硅水箱比较也相差无几。由于取消屋顶水箱，建筑外观效果更好，同时，在物业管理上，减少了清洗水箱的麻烦。但是有一点，就是小区在停电时，楼上用户没有水箱储备，如设置一定的备用电源，则更为完美。

参考文献

［1］太原工业大学主编.室内给水排水工程(第二版)［Ｍ］.中国建筑工业出版社，1996.

［2］李亚锋，蒋白爵等.高层建筑给水排水工程［Ｍ］.北京:化学工业出版社，2004.

作者：邓飞亮

高层建筑给水工程设计研究论文 篇3：

对于建筑给排水设计的探析

【摘要】给排水系统作为房屋设备的重要组成部分，其系统设计的合理与否对日后用户的装修、维护和日常使用都有着紧密联系。本文对高层建筑的给水系统排水系统的设计进行分析，寻求探讨更科学的给水排水设计。

【关键词】高层建筑；给水系统；排水系统；设计；研究

引言：随着科技的不断进步和经济的飞速发展，高层建筑的层数越来越多，高度越来越高。自21世纪以来，高层建筑的设施完善、层数增多、技术先进、功能齐全，是代表一个城市是否进入现代化的标志[1]。但是，高层建筑用水需求量高、排水量大、层数多、高度大、振源多，对给水系统排水系统的设计以及材料施工和日常管理上提出了更高的要求。高层建筑的设计人员，在设计时要本着技术和经济的原则进行合理科学的设计。

1、建筑给排水设计新理念研究的重要意义

当今城市建筑日益趋近高层化、大型化、多功能化。这些建筑都具有人口密集、结构复杂等特点。因此，要恰当、合理的设计给排水系统，这不仅可以使居民得到良好的生活环境，而且还能在有火灾等其他意外情况发生时及时扑救，保证人民的生民财产安全。城市建筑给排水新理念的研究要符合能源可持续利用的要求。节水节能是一个重要的课题，通过给水和排水新理念的研究设计，促进建筑给排水节能降耗工作，从而促进经济和社会的可持续发展方针。

2、高层建筑给水系统设计

2.1明确高层建筑给水方式

高层建筑常用的就有高位水箱、气压罐和变频泵无水箱三个给水设备，正确选择高层建筑的供水方式，采用最科学合理的供水设备，选用技术先进、供水安全以及经济合理的供水设备，是高层建筑正常供水的核心关键，选择合理的给水方式，使用合适的给水设备，对高

层建筑的影响作用非常大。

2.1.1高位水箱给水

高位水箱具有存储和调节水量和水压的作用，离心水泵负责给水箱里加水。其供水方式有水箱和水泵，不仅可以并联供水、串联供水，还可以对水箱或是阀门进行减压供水。高位水箱不仅可以存储相当可靠的水量可以比较安全供水，水压相对稳定，效率高，而且设备费

和管理费都相对较低。但是高位水箱占建筑面积大，增加了高层建筑的受压，要投入更多的基建资金，而且水箱里的水容易被污染，防水进去的时候还产生振动，发出噪音[2]。

2.1.2气压罐给水

气压罐是一个密闭的钢制容器，由气压罐和离心水泵组成，利用罐内空气压缩存储水量进行供水，水量达到一定程度就自动停止供水，非常节能，水泵的循序启动和软启动功能实现了无塔也能供水的目的。气压罐供水不仅不占高层建筑的面积，减少建筑的负荷，水质不容易被污染，节约了资金投入，而且控制自动化，大大方便集中管理，但是供水波动不稳定，水量存储少，因而要频繁启动水泵，在高压或低压状态下，水泵的工作效率低，导致水泵的使用寿命相对的缩短，气压罐供水的没有高位水箱供水可靠。

2.1.3变频泵无水箱给水

水泵机组和单片机变频技术构成变频泵无水箱，电压和频率被变报器的电源改变，电动机的交流转速得到有效的控制。变频泵无水箱是一个可以随意调节流量和水压的设备，因为可以调节流量和水压，所以可以不用高位水箱，避免了占地面积和重力对高层建筑的影响。

2.2选用合适的给水管道

传统的给水管道通常是热镀锌钢管，但是这种钢管重量大、非常容易生锈，影响水的质量，无法满足人们对生活用水的要求。目前，重量轻、经济实惠、液体流动性好、耐压度强、安装方便、耐腐蚀性强以及使用的寿命相对较长的塑料水管被广泛应用。给水管材的选择，要考虑质量、重量、经济、使用的环境、承受压力的程度、承受的最高温度以及安装的方式等，要综合技术和经济的实际情况后进行给水管道的选择[3]。

2.3合理布置给水管道

给水管道的布置，要满足高层建筑里的用户的生活用水的要求，选择合适的管道长度和管道的内径，尽量降低成本。但是现在我们国家还不是特别重视高层建筑的管道布置，最大的原因也许是高层建筑的管道比较短，管道内径有相对较小，投入的资金比例也相对较少，

而且收到的经济效益不是非常的明显。由于高层建筑的快速发展，建筑的内部设施越来越完善，对管道的种类和数量的要求也随之增多，又因为高层建筑层数多、高度大、振源多的特殊性质，对管道的性能和质量等方面的要求很严格，所以要加大对高层建筑管道设备的资金

投入。

3、高层建筑排水系统设计

合理的管道通气系统影响着高层建筑的排水功能。所以，在高层建筑中要完善通气排水系统，为了能快速排除污水，就得合理的布置管道，要保持稳定管道内部的气压，防止管道阻塞，安装的时候要选择防振的、牢固的管道，避免发出噪声，影响居民正常生活。

3.1设立透气管道

高层建筑应该设立透气管道，因为生活污水的排出水管的水流速度比较小，而污水进水管的水流速度比较大。产生的压力集聚在管道的底部于是出现正压区，靠近管道底部的卫生用器在正压区的压力作用下会遭到一定程度的破环，卫生用器常出现气泡上翻的现象。建立

透气管道，不仅可以平衡管道内的气流量，正压区的压力也会被降低，还可以消除卫生用器发生的气泡现象[4]。

3.2选择合适的卫生设备

在高层建筑卫生器具的选择和布置上，要了解当地的民风民俗习惯，再结合卫生间的实际形状、大小等，进行合理的选购、科学的布置，尽量在使用的时候方便舒适。在卫生器具的布置上，特别要注意的是坐便器位置的排水口设置，市场上的坐便器种类繁多，大小不一，

各型号的坐便器对排水口的位置要求不一，应该合理预留位置，方便坐便器设置排水口，最大程度的满足居民的生活质量要求。

3.3合理布置排水管道

高层建筑的底部被架空，建造商铺或者商场，为了不对底层功能的使用造成不必要的影响，应该在底层就进行上部分排水管道的转换。很多事例表明把所以排水管道聚集到一根大横管道上进行整栋楼的排水，那是非常不科学的，因为一旦大横管道破裂或者被堵塞，就会对整栋楼的正常生活造成很大的不便。合理布置排水管道，高层建筑的住宅内部使用的排水管道比较复杂，所以底层的连接卫生器具的排水管道应该独立排出，如果需要进行转换，可以把底层的卫生器具直接接到大横的排水管道上[5]。

3.4地漏的正确处理

高层建筑的排水系统中，地漏是其中一个不可忽视的环节，地漏的设置是为了对地面的积水进行排除。在高层建筑的住宅中，大都是在卫生间设置地漏，厨房视情况设置，因为厨房只会有少量的水溅到地面，不会造成大面积的积水，用抹布或拖把就可以清理干净。在卫

生间设计的地漏地板下沉300mm-500mm之间，在本层就可以布置横管排水，在管道下部就设立防水层，就可以直接在本层解决漏水和堵塞的情况。

4、结束语

随着人们对生活和工作环境要求越来越高，对给排水工程设计也提出了更高的要求。关于建筑给排水设计的研究仍然值得进一步的关注和探讨。高层建筑的设计人员，在设计时要本着技术又经济的原则进行合理科学的设计，使高层建筑适应时代发展的要求，同时满足居

民越来越高的生活需求。

参考文献

[1]陈友弟，舒宋玉.某商住楼建筑给排水设计要点分析[J].黑龙江科技信息，2011（13）：287-288

[2]程浩.建筑排水系统水力工况的数值模拟研究[D].哈尔滨工程大学.2009：199-200

[3]闫现玲，王巧香.高层建筑排水设计与讨论[J].民营科技.2009（05）：301-302

[4]陈作镇.对高层建筑结构转换层施工技术的探讨[J].黑龙江科技信息.2009（28）：115-116

[5]赵峰斌.高层建筑给排水设计探讨[J].科技风，2009（16）：256-257

作者：封玲