对住宅建筑给水设计的探讨__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:155

副标题#e#【摘要】结合住宅设计有关规范，通过对住宅给水系统供水方式的比较，介绍了工程中生活水箱、生活贮水池及住宅供水压力等有关参数，详述了各种给水系统适用场所和特点。
　　
　　【关键词】住宅：给水系统；设计
　　
　　住宅建筑是供家庭居住使用的建筑(含与其他功能空间处于同一建筑中的住宅部分)。住宅建筑按照建筑层数可以分为低层住宅(1层～3层)、多层住宅(4层～6层)、中高层住宅(7层～9层)以及高层住宅(10层及以上)。住宅的给排水设计必须执行国家现行的方针政策和法规条款，遵守安全卫生、环境保护、节约能源以及节约用水等有关规定。
　　1生活给水系统的水量、水压
　　依据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)住宅的水量标准根据住宅类别、建筑标准、卫生器具完善程度和区域等因素确定。住宅最高日生活用水定额见表1。
　　
　　表1住宅最高日生活用水定额表
　　
　　住宅类别    卫生器具设置标准    用水定额L/(人•d)
　　普通住宅    Ⅰ    有大便器、洗涤盆    85～150
　　    Ⅱ    有大便器、洗涤盆、洗脸盆、洗衣机、热水器和沐浴设备    130～300
　　    Ⅲ    有大便器、、洗涤盆、洗脸盆、洗衣机、集中热水供应（或家用热水机组）和沐浴设备    180～320
　　别墅    洗衣机、洒水栓、家用热水机组和沐浴设备    200～350
　　
　　
　　在实际工程中可以按照当地主管部门对住宅生活用水定额的具体规定选择执行，如依据上海市工程建设规范《住宅设计标准》(DGJ08-20-2007)中10.0.1条要求：“住宅每人最高日生活用水定额不应小于230L。”该数据是上海市住宅设计的人均最低用水量标准。
　　给水系统的供水压力既关系到住户的卫生洁具的正常使用，又与当前日益重视的节水、节能问题有关。如卫生洁具供水压力过大，供水水嘴出水量超出正常使用要求造成水资源的浪费。最不利点的最小服务水头过高，供水设备的扬程、功率相应的增大造成能源的浪费。因此，设计合理的供水压力就显得相当重要。按照GB50015-2003中第3.3.1条的规定，给水系统的选择尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水，当市政给水管网水压和水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。同时该规范的第3.3.5条对生活给水系统的竖向分区提出了如下要求：“①各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；②水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管)，宜设减压或调压设施；⑨各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。”在住宅设计中同时应当遵守的国家标准《住宅设计规范》(GB50096-1999)及《住宅建筑规范》(GB50386-2005)中也对住宅给水系统的供水压力做出了相应的要求，如GB50096-1999中要求：“套内分户水表前的给水静水压力不应小于50KPa，当不能达到时，应置系统增压给水设备。”“住宅室内给水系统最低配水点的静水压力，宜为300kPa~350kPa，大于400kPa时，应采取竖向分区或减压措施。”GB50386-2005中要求：“套内分户用水点的给水压力不应小于0.05MPa，入户管的给水压力不应大于0.35MPa。”因此，在住宅的给水系统设计中遵照以上三项国家标准的要求，合理选择供水系统，确定合适的系统工作压力对给水系统的设计是相当重要的。
　　2生活给水系统的设计
　　住宅的生活给水系统有以下几种方式：市政给水管网直接供水；给水设备加压直接供水(无高位水箱)；水泵水箱联合供水(有高位水箱)；单设高位水箱供水。 #p#副标题#e#
　　1)市政给水管网直接供水，与市政管网直接相连，利用市政管网压力直接供水。供水系统简单，充分利用管网水压，水质较好。一般适用于单层和多层建筑或与其它几种供水方式联合使用供高层建筑的底部几层，市政供水管网压力能满足要求的各用水点。该供水方式一般不需要考虑系统的竖向分区。但应当注意市政给水管网的供水压力值是否超过卫生洁具给水配件所能承受的最高压力，或系统中某些供水点压力超过规范允许值，因此在住宅设计中该种供水方式入户管压力应以0．35MPa为临界点为宜，若压力超过允许值时应采取减压措施。
　　2)给水设备加压直接供水(无高位水箱)，该供水方式可以再分为三种不同的形式：
　　不分区供水；分区并联供水；分区串联供水。其中，由于分区串联供水方式一般适用于100m以上的高层建筑，并且要求楼层有设置泵房的可能，这在住宅的设计中很难有实施的机会，因此不做更详细的讨论。不分区供水方式：由加压供水设备(泵或泵-气压罐)从生活调节水池中吸水，加压供给各生活用水点所需水量。一般多层建筑采用不分区的供水方式，根据控制点的最小服务水头要求且入户管给水压力值不大于0.35MPa，则可以采用不分区供水而不需要其它的减压、调压措施；反之若采用不分区供水方式且入户管给水压力值大于0.35MPa或供水压力超过卫生洁具给水配件所能承受的最高压力时，应在给水系统中的合适位置设置减压、调压措施控制入户管给水压力值。该供水方式由于不分区，因此给水系统的输水管的材质及管道接口要求相同，事故时涉及整个供水区域。
　　分区并联供水方式：分区供水，各区设专用的加压供水设备(泵)从生活调节水池中吸水，加压供给所属各区生活用水点所需水量，分区时应当按照各分区的入户管给水压力值不大于0.35MPa且供水压力不应超过卫生洁具给水配件所能承受的最高压力的原则确定分区数量。一般多用于建筑高度100m以下的高层建筑供水。各分区使用各自独立的加压设备，高、低区水泵工作压力不同，高、低区的输水管道材质及接口要求也不同，事故时只影响一个供水区域。由于合理的分区，减少了用水点水压过剩而浪费的能量，因此比不分区供水方式节能，降低供水的动力费用。由于给水设备直接加压供水不设高位水箱，供水水质较好，避免供水的二次污染，但要求供水的可靠性能有保证。
　　3)水泵水箱联合供水(有高位水箱)，由加压水泵从生活调节水池中吸水，加压后送入高位水箱，再由高位生活水箱供给各生活用水点所需水量。按照GB50096．1999中要求：“套内分户水表前的给水静水压力不应小于50kPa，当不能达到时，应设置系统增压给水设备。”这一数据表明了高位水箱设置的高度要求，即高位水箱供水时最低生活贮水水位与最不利层当层分户水表的静水头应达到50kPa，当高位水箱的设置高度不能满足这一静水压力时则应在不能满足要求的套内分户水表前设置增压水泵。在实际的工程设计及卫生洁具的使用中，静水压力50kPa是不能满足要求的。原因主要有如下几点：①与新出版的GB50386-2005中的有关内容相矛盾，GB50386-2005中要求“套内分户用水点的给水压力不应小于0.05MPa。”②由于未考虑户内给水管线实际敷设长度，所产生的水头损失。GB50096-1999是根据套内分户水表在额定流量下的阻力损失约为10kPa，一般的燃气热水器要求最低静水压力约为40kPa确定的表前最低给水压力的数值。由于国家标准GB50015-2003第3.1.14条中已将给水配件所需流出水头改为最低工作压力的要求，如洗脸盆的最低工作压力为0.05MPa，浴盆的最低工作压力为0.05MPa~0.07MPa。因此，表前最小静水压力50kPa已经不能作为高位水箱设置高度的计算依据了，并且该数值的确定未将户内给水管道所产生的水头损失计算在内。由于市场的需要，当前住宅较多的最高层为复#p#副标题#e#式房型可能有两个或两个以上的卫生间，给水管道负担的卫生洁具较多，管线敷设距离较长，由此所产生的水头损失是不能忽视的。因此，入户表前的最小静水压力的合理取值是相当重要的。从工程实际及卫生洁具的实际使用要求出发，按照上海市工程建设规范DGJ08-20-2007中10.0.5条要求：“每户水表前的静水压力不应小于100kPa。当顶层为跃层时，表前的静水压力不应小于130kPa。”设定入户表前的最小静水压力是较为准确的数值，也可以按照工程情况以“套内分户用水点的给水压力不应小于0．05MPa，”为标准，通过计算确定入户表前的最小静水压力。水泵水箱联合供水方式中在高位水箱供至住户的入户管给水压力大于0．35MPa时，应设置减压阀等减压、调压措施，使入户管的给水压力符合规范的要求。由于设置了高位水箱，增加了供水的可靠性，但供水水质较差，设计时应注意防止二次污染的措施。水泵水箱联合供水方式中，高位水箱的容积不宜小于最大用水时水量的50％，同时水泵在1h内最大启动次数一般选用4次／ll～8次／ll。另外，各地的供水部门对水箱的容积还会有一些自己的规定，如上海市的供水部门通常要求生活贮水池与高位水箱的容积之和不小于最高日用水量的40％。
　　4)单设高位水箱供水，一般利用夜间市政给水管网用水量较小，管网压力高时向高位水箱补水。高位水箱的容积按照用水人数和最高日用水定额确定的最高日用水量设置。该供水方式通常在多层住宅中采用，由于高位水箱贮存用水点的最高日用水量，水箱容积较大；同时高位水箱的设置高度和水泵水箱联合供水方式中水箱的设置要求相同。在市政给水管网压力稳定，用水量变化不大的地区很少采用这样的供水方式。但对于中小城区，白天压力不够，夜问供水压力有保证的情况下，采用该供水方式在工程的投资及今后的运行费用上均是一种节省的给水方式。但该供水方式存在供水可靠性低、水质二次污染较重等缺点。
　　3减压措施
　　无论采用何种给水系统的设计，当入户管的给水压力或卫生洁具的使用压力大于规范的允许值时，给水系统就应当设置减压措施。住宅设计中常用的减压措施是安装减压阀。目前使用的减压阀有比例式和可调式。比例式减压阀阀后压力不可调节，减压比不宜大于3:1，在设计计算时应注意动压系数的选择。可调式减压阀的特点是阀后压力可调，当阀后压力设定后，阀前压力和流量的变化均不影响到阀后的压力，生活给水系统中可调式减压阀的阀前阀后的最大压差不应大于0.40MPa，对高档的住宅或环境安静的场所压差不应大于0.30MPa。
　　减压阀需设置备用减压阀；减压阀可以串联使用，但最多只能将2个串联工作。减压阀沿水流方向设置，但当水流由下而上供水时，附属的Y型过滤器不能沿水流方向设置，否则过滤器将不能产生有效作用。
　　4生活贮水池
　　住宅设计中的加压泵站的贮水池的容积按不同的供水对象有二种设置标准：一种是居住小区加压泵站的贮水池，其容积按流入量和供出量的变化曲线经计算确定，资料不足时可按最高日用水量的15％~20％确定。另一种是对单幢的住宅建筑，设置在建筑物内的加压泵站的贮水池的容积按进水量与用水量变化曲线经计算确定，当资料不足时，宜按最高日用水量的20％~25％确定。GB50015-2003中3.2.10条规定，“建筑物内生活饮用水池(箱)体，应采用独立结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及顶盖。”因此，设计时为了使生活贮水池脱开建筑的本体结构(包括混凝土柱)，防止水质的二次污染，所以在设计时较普遍的采用不锈钢水箱(食品级)。从防水质污染的角度出发，建筑物内的生活贮水池上方不应有厕所、浴室、盥洗室、厨房、污水处理间等，同时当加压泵站及生活贮水池设置在地下时，设计时还应当注意与化粪池、污水处理构筑物#p#副标题#e#、渗水井及污水管道等污染源的间距要求。当生活贮水池存在虹吸倒流的可能时，应按照GB50015-2003中3.2.12条的要求设计水池的进水方式以及进水管的高度。
　　5总结
　　住宅给水设计应符合城市总体规划和居住区规划的要求，使建筑与周围环境相协调，创造方便、舒适的居住空间。住宅给水设计应结合工程的实际条件，合理的选择供水方式，做到充分有效的利用市政给水管网压力，住宅卫生器具的最佳供水压力可以有效防止出流过大所造成的水资源浪费。
　　参考文献
　　[1]GB50015．2003建筑给水排水设计规范[s]．
　　[2]GB50096．1999住宅设计规范IS]．
　　[3]DGJ20．2007住宅设计标准[s]．
　　[4]GB50386．2005住宅建筑规范IS]．
　　[5]樊建军，梅胜，何芳．建筑给水排水与消防工程[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．