1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

高层建筑住宅楼中的节水节能问题

摘　要: 　现今社会能源是越来越紧张，节能显得越来越重要，尤其是水

资源的匮乏已经渐渐成为制约我国经济发展的瓶颈，解决水资源短缺，缓解水资源供需矛盾，需要我们全方位节约水资源。因此各种节水节能方式在建筑住宅中的推广显得特别的重要。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、题目

某高层住宅楼给排水设计

二、工程概况

某高层住宅楼建筑共23层，建筑总高度为67m。第1、2层设计为餐厅和商场等，主体为住宅楼，第4～23层为标准层。设计内容有建筑给水系统、排水系统、雨水系统、消防系统。

室内要求设置给水系统，排水系统，雨水排水系统、消火栓系统和自动喷淋灭火系统。市政管网可以提供供水水压为0.28Mpa。

三、设计依据

（1）建筑给排水设计规范GB50015(2003年版)

（2）建筑设计防火规范GB50016 (2006年版)

（3）高层建筑防火设计规范GB50045－95 (2001年版)

（4）给排水制图标准GB/T50106-2001

（5）自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001 (2005年版)

（6）建筑灭火器配置标准GB50140-2005

（7）各有关文件及各工程提供的资料，包括各层平面图、总平面图。

四、设计内容

本设计范围：室内外给水、排水。

本设计内容：包括室外给排水管网综合，室内生活给水系统、排水系统、雨水系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统。

五、参考文献

（1）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140#8212;2005）

（2）《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）

（3）《给水排水设计手册》第二册和第五册

（4）《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）

（5）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）

（6）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

（7）《给水排水制图标准》（GBJ106-2001）

（8）《全国民用建筑工程设计技术措施#8212;#8212;给水排水》

（9）《全国通用给水排水标准图集》

六、系统选择

1.给水系统

拟订三种方案：

1、设水泵、水箱联合供水方式：水泵统一加压，仅在顶层设置水箱，下区供水利用减压阀减压。

2、分区串联供水方式：各给水分区分别设置水泵和水箱，低区的水箱兼作上区的水池。

3、采用变频水泵并联分区，不设水箱给水方式：各分区分别设置变频水泵并联供水。

三种供水方式优缺点比较：

名称	优点	缺点
第一种方案	水泵数量少，占地小，且集中设置便于维修管理；管线布置简单，投资省；有水箱调节，供水比较稳定。	下区供水压力损耗较大，能源消耗较大。设置水箱容易引起二次污染。水箱容积大，对建筑结构与抗震不利。
第二种方案	无需设置高压水泵和高压管线；水泵可保持在高效区工作，能耗较少；管道布置简单，较省管材。	供水不够安全，下区设备故障，将直接影响上层供水；水箱容积较大，将增加结构的负荷和造价。
第三种方案	低层直接利用市政管网的压力，节省能耗；高层部分采用并联分区供水，各区自成系统互不影响，供水较完全可靠；采用变频水泵节约能耗；各区加压设备集中设置，便于维修管理。	上区供水水泵扬程较大，总压水线长；变频水泵初期投资比较大，费用较高。

综合比较三种方案优缺点，本建筑为高层住宅楼，共有23层，其中4到23层为标准层。由于楼层比较高，住户数量比较大，设置水箱的容积必然很大，会显著增加高层住宅楼的结构负荷，从而导致造价增大。本住宅楼为高档住宅，就要最大限度的保证供水的安全性。虽然第三种方案初期投资可能偏大一些，但设计运行稳定，管理维护方便，水质水压均能得到保证，并且也减少了高层住宅楼的结构负荷和造价。从综合性价来说，第三种供水方案为最优方案。故本高层住宅楼采用第三种供水方案供水。

2．排水系统

高层建筑排水系统一般不分区，但有时为保证最低横支管至横干管的最小垂直距离，底层排水系统单独排出。同时依据建筑层数确定是否需要设置专用通气管、主通气管、副通气管或环形通气管。

本设计采用双立管排水系统，由一根排水立管与一根通气立管组成。双立管排水系统是利用排水立管与另一根立管之间进行气流交换，所以叫外通气。通气立管不排水，适用于高层建筑。

3.雨水系统

雨水系统有普通外排水，天沟外排水，内排水三种。本建筑采用天沟外排水系统，屋面集水考虑天沟形式，雨水斗置于天沟内。建筑屋面外排水宜采用重力半有压流系统。采用虹吸式雨水斗收集雨水。

4、消防给水：

（1）消火栓系统

由《高层民用建筑设计防火规范》表3.0.1知，该建筑为一类高层住宅建筑，建筑高度为67m，高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。室外消防用水量为20L/s，室内消火栓用水量为20 L/s，每根竖管的最小流量是10 L/s，每只水枪的最小流量是5 L/s。消火栓的栓口直径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱取12m，最不利情况同一立管上同时出水三股水柱，消防立管管径为DN100。经核算采用临时高压消防给水系统，本设计采用消防水泵和屋顶水箱联合供水，消防水池设于地下室。室外消防立管设置在楼梯间、管道井内，消火栓应该尽量靠近立管。室外给水管道布置成环状，设两根进水管，分别从两条市政给水管道引入，设置呈环状管网增加系统的安全性。同时还要设置水泵接合器，进一步保证消防管网的水量与水压。

（2）自动喷淋系统：拟定三种方案：

1.湿式自动喷水灭火系统

2.预作用喷水灭火系统

3.干式自动喷水灭火系统

方案比较

名称	优点	缺点
第一种 方案	灭火及时，效率高；系统简单，施工、管理方便；建设投资低，管理费用少，节约能源。	管网中充满了有压水，渗漏时会损坏建筑装饰和影响建筑的使用；适用于环境温度4℃〈t〈70℃的建筑物。
第二种方案	管网中平时不充水，发生火灾时，自动排气充水，减小了管网的压力负荷；系统更先进更可靠，适用于干式和湿式系统所能使用的任何场所 ，适用范围广。	比干式和湿式系统多了一套自动探测报警和自动控制系统；系统比较复杂、投资较大，一般用于建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。
第三种 方案	管网内平时不充水，对建筑装饰无影响；对环境温度，适用于采暖期长而建筑内无采暖的场所。	当发生火灾时，需要先排气，充水，才能灭火，故喷头出水灭火不够及时。

综合考虑三种方案的优缺点，考虑到本建筑需要用自动喷水灭火系统的部分是一二层餐厅和商场，人流比较大，灭火需要及时，以免酿成大祸。故本工程采用第一种方案湿式自动喷水灭火系统。均采用吊顶喷头，喷头布置一般为3.6m*3.6m正方形布置，距墙不大于1.8m，为定期进行安全检查，各层均设末端试压装置。