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摘要：高层建筑振动源多、用水要求高、排水量大，对给排水工程提出了新的技术要求，必须采取相应的技术措施，才能确保给排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。当前在世界经济动荡低迷、能源日益紧张的情况下，如何大力发展最具有发展潜力的可再生能源—太阳能意义重大。作为太阳能光热产品保有量最多的国家，如何加快提升太阳能利用技术水平，加大太阳能应用的推动力度，尽快突破太阳能产品与建筑一体化应用的障碍，已是当前我国业内人士的共识。太阳能与建筑一体化的应用涉及环节较多，不只是简单的产品购销或某一个行业的事情，需要相关行业共同努力推动实施。
关键词：高层建筑给排水；设计；太阳能热水系统
1 高层建筑给水设计
为了选择给水方式，可按建筑物的层数粗略估计自室外地面起所需的最小保证压力值，一般一层建筑物为10米水柱；二层建筑物为12米水柱；三层及三层以上的建筑物，每增加一层增加4米水柱。对于引入管或室内管道较长或层高超过3.5米时，上述值应适当增加。
根据上述因素来确定给水方式，基本方式可分为下列几种：
1.1直接供水方式：室外配水管网的压力、水量整日能满足室内用水需要，一般低层可采用。
1.2设置高位水箱的供水方式：配水管网的压力在一天之内有定期高低的变化，这种情况下可以设置高水箱。
1.3设置水泵和水箱的供水方式：在城市配水管网的压力经常或周期性的室内所需要的供水压力；室内用水量较大且不均匀时，可采用设置水泵及水箱的方式。
1.4分区分压供水方式：在高层建筑物中，城市供水管网的压力仅能供到下面的几层，同时为避免底层管道承受过大的静水压力，又能充分利用室外管网的压力，可采用分区分压供水方式。低区可由室外管网直接供水；上区可采用水泵与水箱联合供水。
消防给水系统如与生活或生产供水系统合并时，则消防泵要求能供上下两区消防用水。
2 高层建筑排水系统分类和排水系统的组成
城市高层建筑的排水系统通常由卫生器具，生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物等组成。具体设置如下：不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制；排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济、技术比较。对于民用建筑而言，生活污水可以和雨水公用排放系统，对环境的污染不大，还可以节约管道布置资金，减少建筑成本；对于工业建筑而言，工业废水因为必须经过一定的处置才能排放，因此不能与雨水河流，以免造成更大的污染，更重要的是大大增加水处理成本，当然如果生产废水和生产污水较轻，可以与雨水合流，否则应单独收集处理。排水管道有如下通气方式：伸顶通气管；专用通气管；环形通气管；主通气管；副通气立管；结合通气管；器具通气管等。
3 高层建筑消防给水系统
3.1确定消防用水量是高层建筑防火设计的一个中心环节。《高层民用建筑防火设计规范》（以下简称《高规》）以及近期公安部编写的《防火手册》对消防用水量都有较具体而又合理的规定，给排水设计者可根据建筑物的性质选择合适的消防用水量。
3.2防患于未然，高层建筑必须设置具有自救能力的消防给水系统，及时控制火势并迅速扑灭火灾。消火栓给水系统是高层建筑的主要消防系统，要满足各点的灭火用水量和水压的要求。为了扑灭初期火灾，需要在屋顶水箱内储备10分钟室内消防用水量。由于种种条件限制，水箱内静压不能保证顶上约7层消火栓处所需的压力，为此可以设置稳压泵、气压罐。为了节省占地面积、设备布置方便以及满足可靠性要求，推荐采用全自动恒压变量给水设备，以保证任何时候的初期消防用水量和水压，我们已在有些高层建筑消防设计中采用。
3.3关于自动喷水灭火系统。无疑，此系统有极好的灭火效果，按《高规》规定，高层建筑的走廓、厨房、餐厅、舞厅、办公室、会议室等均应装洒水喷头，一般采用湿式灭火系统。这种灭火系统枝状上较成熟，构造简单，投资少，灭火效率高。喷头选用按公称动作温度宜比环境最高温度高30℃的原则。在水力计算中，最上层自动喷水灭火管道设计流速宜比常规的小，以求减少水头损失，因而消防总扬程亦减小，往往可把多级泵至少减少一级，从而减少消防用电、节约资金。
3.4室外给水系统在水量和水压方面，往往满足不了高层建筑消防用水的要求，当高层建筑的建筑高度超过100m，市政给水管道为枝状或只有一条进水管时，宜设消防水池。重要高层建筑需储存3小时的消防用水，其他高层建筑需储存2小时的消防用水，消防水池需设消防车取水用的取水口，取水口与被保护建筑物的外墙距离不宜小于15m，并不宜大于100m。由于受场地限制，消防水池经常设在高层建筑的地下层内，该水池有时还储存室外消防用水，因此，设置消防车取水口不应遗忘。消防电梯井的井底应有排水设施。由于电梯井底深度大，无法自流排水，通常用水泵按集水池水位高低自控抽除。在以往的高层建筑防火设计中，对电子计算机房、金库等重要场所，采用了无管网全淹没式卤代烷灭火系统。
4 建筑室外给排水系统
4.1室外采用生活用水与消防用水合用管道系统。室外消防采用低压制给水系统，由市政自来水直接供水，发生火灾时，由城市消防车从现场室外消火栓取水经加压进行灭火或经消防水泵接合器供室内消防灭火用水。总水表处安装管道倒流防止器，有效防止市政管网突然产生负压时的倒流污染现象
4.2室外污水均都采用生活污水与雨水分流制排水方式，采用雨污分流排水体制，起到了分流节能的作用，生活污水经化粪池处理后排入市政污水管网，化粪池进出口采用FRP/PVC玻璃钢复合水封管件，确保安装和使用质量，防止大量发酵臭氧窜入室内，阻止虫抓入管理，避免漂浮气体固体两相污物堵塞化粪池出口管段。室外道路边适当位置设置雨水沟及检查井，收集道路、人行道及屋面雨水后排至市政雨水管网。
5 太阳能一热泵集中热水系统
在广西，太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一，其中太阳能热水技术是最广泛的太阳能应用。太阳能一热泵集中热水系统的主要组成为太能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组，其辅助设备与常规的中央热水系统相同，包括太阳循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器太阳能与太阳能辅助加热空气源热泵结合作集中热水系统的热源，其目的在于取长补短，使二互为补充，互为备用，在日照充足时优先使用太阳加热热水，利用太阳能集热器产生的低温热水作为阳能辅助加热空气源热泵的辅助热源，从而改善热的运行工况，提高其制热性能。这种组合形式，使者均在相对比较稳定高效的条件下工作，保证系统年全天候的卫生热水供应。
结语：空气源热泵制热过程是对空气中蕴藏的太阳能量的提升利用，根据泵的工作特性，在整个热水系统的运行过程中，热机组作为辅助热源运行所供应的热量中，只有一小分来自电能，所以太阳能量热泵集中热水系统大大高了太阳能利用率，减少了对一次能源的消耗。目前世界各国正在研究开发卤代烷灭火剂代用品，并采取了一系列技术措施，限制卤代烷的使用。对于使用卤代烷的计算机房消防系统，能否采用自动喷水灭火系統，采取代替全淹没式系统，正在进行实用性研究。高层建筑给水排水设备的完善程度，必须考虑今后的发展和要求。
参考文献：
[1]李亚锋、蒋白爵等.高层建筑给水排水工程.北京：化学工业出版社，2004
[2]张志刚.给水排水工程专业设计.北京：化工工业出版社，2004
关键词：高层建筑给排水；设计；太阳能热水系统
1 高层建筑给水设计
为了选择给水方式，可按建筑物的层数粗略估计自室外地面起所需的最小保证压力值，一般一层建筑物为10米水柱；二层建筑物为12米水柱；三层及三层以上的建筑物，每增加一层增加4米水柱。对于引入管或室内管道较长或层高超过3.5米时，上述值应适当增加。
根据上述因素来确定给水方式，基本方式可分为下列几种：
1.1直接供水方式：室外配水管网的压力、水量整日能满足室内用水需要，一般低层可采用。
1.2设置高位水箱的供水方式：配水管网的压力在一天之内有定期高低的变化，这种情况下可以设置高水箱。
1.3设置水泵和水箱的供水方式：在城市配水管网的压力经常或周期性的室内所需要的供水压力；室内用水量较大且不均匀时，可采用设置水泵及水箱的方式。
1.4分区分压供水方式：在高层建筑物中，城市供水管网的压力仅能供到下面的几层，同时为避免底层管道承受过大的静水压力，又能充分利用室外管网的压力，可采用分区分压供水方式。低区可由室外管网直接供水；上区可采用水泵与水箱联合供水。
消防给水系统如与生活或生产供水系统合并时，则消防泵要求能供上下两区消防用水。
2 高层建筑排水系统分类和排水系统的组成
城市高层建筑的排水系统通常由卫生器具，生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物等组成。具体设置如下：不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制；排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济、技术比较。对于民用建筑而言，生活污水可以和雨水公用排放系统，对环境的污染不大，还可以节约管道布置资金，减少建筑成本；对于工业建筑而言，工业废水因为必须经过一定的处置才能排放，因此不能与雨水河流，以免造成更大的污染，更重要的是大大增加水处理成本，当然如果生产废水和生产污水较轻，可以与雨水合流，否则应单独收集处理。排水管道有如下通气方式：伸顶通气管；专用通气管；环形通气管；主通气管；副通气立管；结合通气管；器具通气管等。
3 高层建筑消防给水系统
3.1确定消防用水量是高层建筑防火设计的一个中心环节。《高层民用建筑防火设计规范》（以下简称《高规》）以及近期公安部编写的《防火手册》对消防用水量都有较具体而又合理的规定，给排水设计者可根据建筑物的性质选择合适的消防用水量。
3.2防患于未然，高层建筑必须设置具有自救能力的消防给水系统，及时控制火势并迅速扑灭火灾。消火栓给水系统是高层建筑的主要消防系统，要满足各点的灭火用水量和水压的要求。为了扑灭初期火灾，需要在屋顶水箱内储备10分钟室内消防用水量。由于种种条件限制，水箱内静压不能保证顶上约7层消火栓处所需的压力，为此可以设置稳压泵、气压罐。为了节省占地面积、设备布置方便以及满足可靠性要求，推荐采用全自动恒压变量给水设备，以保证任何时候的初期消防用水量和水压，我们已在有些高层建筑消防设计中采用。
3.3关于自动喷水灭火系统。无疑，此系统有极好的灭火效果，按《高规》规定，高层建筑的走廓、厨房、餐厅、舞厅、办公室、会议室等均应装洒水喷头，一般采用湿式灭火系统。这种灭火系统枝状上较成熟，构造简单，投资少，灭火效率高。喷头选用按公称动作温度宜比环境最高温度高30℃的原则。在水力计算中，最上层自动喷水灭火管道设计流速宜比常规的小，以求减少水头损失，因而消防总扬程亦减小，往往可把多级泵至少减少一级，从而减少消防用电、节约资金。
3.4室外给水系统在水量和水压方面，往往满足不了高层建筑消防用水的要求，当高层建筑的建筑高度超过100m，市政给水管道为枝状或只有一条进水管时，宜设消防水池。重要高层建筑需储存3小时的消防用水，其他高层建筑需储存2小时的消防用水，消防水池需设消防车取水用的取水口，取水口与被保护建筑物的外墙距离不宜小于15m，并不宜大于100m。由于受场地限制，消防水池经常设在高层建筑的地下层内，该水池有时还储存室外消防用水，因此，设置消防车取水口不应遗忘。消防电梯井的井底应有排水设施。由于电梯井底深度大，无法自流排水，通常用水泵按集水池水位高低自控抽除。在以往的高层建筑防火设计中，对电子计算机房、金库等重要场所，采用了无管网全淹没式卤代烷灭火系统。
4 建筑室外给排水系统
4.1室外采用生活用水与消防用水合用管道系统。室外消防采用低压制给水系统，由市政自来水直接供水，发生火灾时，由城市消防车从现场室外消火栓取水经加压进行灭火或经消防水泵接合器供室内消防灭火用水。总水表处安装管道倒流防止器，有效防止市政管网突然产生负压时的倒流污染现象
4.2室外污水均都采用生活污水与雨水分流制排水方式，采用雨污分流排水体制，起到了分流节能的作用，生活污水经化粪池处理后排入市政污水管网，化粪池进出口采用FRP/PVC玻璃钢复合水封管件，确保安装和使用质量，防止大量发酵臭氧窜入室内，阻止虫抓入管理，避免漂浮气体固体两相污物堵塞化粪池出口管段。室外道路边适当位置设置雨水沟及检查井，收集道路、人行道及屋面雨水后排至市政雨水管网。
5 太阳能一热泵集中热水系统
在广西，太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一，其中太阳能热水技术是最广泛的太阳能应用。太阳能一热泵集中热水系统的主要组成为太能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组，其辅助设备与常规的中央热水系统相同，包括太阳循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器太阳能与太阳能辅助加热空气源热泵结合作集中热水系统的热源，其目的在于取长补短，使二互为补充，互为备用，在日照充足时优先使用太阳加热热水，利用太阳能集热器产生的低温热水作为阳能辅助加热空气源热泵的辅助热源，从而改善热的运行工况，提高其制热性能。这种组合形式，使者均在相对比较稳定高效的条件下工作，保证系统年全天候的卫生热水供应。
结语：空气源热泵制热过程是对空气中蕴藏的太阳能量的提升利用，根据泵的工作特性，在整个热水系统的运行过程中，热机组作为辅助热源运行所供应的热量中，只有一小分来自电能，所以太阳能量热泵集中热水系统大大高了太阳能利用率，减少了对一次能源的消耗。目前世界各国正在研究开发卤代烷灭火剂代用品，并采取了一系列技术措施，限制卤代烷的使用。对于使用卤代烷的计算机房消防系统，能否采用自动喷水灭火系統，采取代替全淹没式系统，正在进行实用性研究。高层建筑给水排水设备的完善程度，必须考虑今后的发展和要求。
参考文献：
[1]李亚锋、蒋白爵等.高层建筑给水排水工程.北京：化学工业出版社，2004
[2]张志刚.给水排水工程专业设计.北京：化工工业出版社，2004