对给水系统进行合理的竖向分区,是高层建筑给水设计中必须认真解决的重要问题, 也是高层建筑给水系统区别于低层建筑给水系统的主要特征。

给水系统的竖向分区是指建筑物内的给水管网和供水设备根据建筑物的用途、层数、材料设备性能,维修管理、节约供水能耗及室外管网压力等因素,在竖直方向将高层建筑 分为若干供水区,各分区的给水系统负责对所服务区域供水。

当建筑物很高,给水系统未进行竖向分区,则底层卫生器具必将承受较大的压力,带来一系列问题,主要表现为:

① 龙头开启时呈射流喷溅,影响使用,浪费水量。

② 开关水嘴、阀门时易形成水锤,产生噪声和振动,引起管道松动漏水,甚至损坏。

③ 水嘴、阀门等给水配件容易损坏,缩短使用期限,增加了维护工作量。

④ 建筑下部各层出流量大,导致顶部楼层水压不足、出流量过小,甚至出现负压抽吸, 造成回流污染。

⑤ 不利于节能。理论上讲,分区供水比不分区供水要节能。

假定某一高层建筑总高为h,总用水量为Q,竖向分成n区,各区高度相同h/n,用水量相同Q/n,水的密度为r,总的给水能耗为E,每个分区能耗分别为E1,E2,……,En 则总给水能耗:

E =E1+ E2 + …… + En

=r(Q/n)(h/n) + r(Q/n)(2h/n) + …… + r(Q/n)(nh/n)

=r(Q/n)(h/n)(1 + 2 + …+ n)

=rQh (n+1)/2n

当 n—> ∞ 时,E = rQh/2。

上述能耗计算表明:随着高层建筑分区数的增加,给水总能耗逐渐下降,最大下降值接近不分区能耗值的50%。

综上所述,高层建筑给水系统必须进行合理的竖向分区,使水压保持在一定的范围。 但若分区压力值过低,势必增加分区数,并增加相应的管道、设备投资和维护管理工作量。 因此,分区压力值应根据供水安全、材料设备性能、维护管理条件,结合建筑功能、髙度综合确定,并充分利用市政水压以节省能耗。

高层建筑给水分区静压值究竟多少为宜,目前国内外还没有统一规定。英联邦国家常以15 ~20层作为分区依据,而国内高层建筑根据建设年代不同,分区压力差异很大, 如:上海旧有的几座高层建筑(国际饭店、和平饭店、上海大厦等)从上到下只有1个给水 系统(即1个分区),设置屋顶水箱,最低卫生器具处的静水压力达0.7 ~ 0.8 MPa;建于 1989年的重庆扬子江假日饭店共23层,21层以下均由屋顶水箱供水,最低配水点所受静 水压达0.8 MPa左右。实践证明,上述建筑给水系统使用情况良好。而建于1968年的广 州宾馆,分区水压是依据当时市场供应的管材附件,预先安装并进行渗漏试验确定的,其 分区最大水压不超过0.27 MPa。

我国现行《建筑给水排水设计规范》(GB50015,以下简称“《建水规》”)规定:分区供水不仅是为了防止损坏给水配件,同时可避免过高供水压力造成不必要的浪费,故卫生器 具给水配件承受的最大工作压力不得大于0.60 MPa;竖向各分区最低卫生器具配水点处 的静水压不宜大于0.45 MPa,特殊情况下不宜大于0.55 MPa。对静水压大于0.35 MPa的 入户管(或配水横管),宜设减压或调压措施。

各国建筑分区静水压力表

在分区中要避免过大的水压,同时还应保证各分区给水系统中最不利配水点的出流 要求,一般不宜小于0.1 MPa。

此外,高层建筑竖向分区的最大水压并不是卫生器具正常使用的最佳水压,常用卫生 器具正常使用的最佳水压宜为0.2 ~0. 35 MPa。为节省能源和投资,在进行给水分区时要 考虑充分利用城镇管网水压,高层建筑的裙房以及附属建筑(如洗衣房、厨房、锅炉房等) 由城镇管网直接供水对高层建筑供水节能有重要意义。