高层建筑给水系统竖向分区方式有哪几种？

选择给水方式是高层建筑给水系统设计的关键。高层建筑竖向分区给水方式有高位水箱给水方式、无水箱给水方式和气压罐给水方式等。

（1）高位水箱给水方式 高位水箱给水方式就是各分区的供水均由高位水箱供给，具体可分为串联给水方式、并联给水方式和减压给水方式。

1）串联给水方式。如图7-1a所示为垂直串联供水设中间转输水箱，水泵和水箱分散设置在各区的楼层中，低区水箱兼作上区的水池，上区的水泵从下区的水箱中抽水供上区用水，这种方式的优点是各区水泵的扬程和流量按本区需要设计可保持在高效区工作，使用效率高，能源消耗小；水泵压力均匀、扬程较小、水锤影响小；无需设置高压水泵和高压管，设备和管道较简单；投资较省。其缺点为水泵分散布置，维护管理不方便；水泵和水箱占用一定的楼层使用面积，增加了结构的负荷和造价，且水泵设在楼层产生振动，噪声较大，供水不够安全，如下区设备发生故障，则其上部数区供水将受影响。采用这种给水方式供水，水泵设计应有消声减振措施。

2）并联给水方式。如图7-1b所示，各分区独立设置水箱和水泵，水泵集中布置在建筑底层或地下室，各区水泵独立向各区的水箱供水。

这种方式的优点为各区自成体系，独立运行，互不干扰，当某区发生事故时，不影响其他系统，供水安全可靠；各区升压设备集中布置，便于维护管理，水泵效率高，能源消耗小；水箱分散布置，各区水箱容积小，有利于结构设计。其缺点为管材耗用较多，且需要高压水泵和管道，设备费用增加；水箱占用楼层的使用面积，影响经济效益。这种方式适用在可以分区设置水箱的各类高层建筑中，当建筑高度大于100m时，管道及配件承受压力大，水锤影响也较严重。

对于分区不多的高层建筑，当室外有市政高、低压给水管网，电费又较低时，可采用并联单管供水方式，如图7-1c所示。这种方式可节省投资，维护管理也方便。

图7-1 串、并联给水方式

a）串联给水方式 b）并联给水方式 c）并联单管供水方式

3）减压给水方式。减压给水方式分为减压水箱给水方式和减压阀给水方式，如图7-2所示。建筑物的用水由设置在底层的水泵一次提升至屋顶总水箱，再由此水箱依次向下区减压供水。

①减压水箱给水方式（图7-2a）。减压水箱给水方式是通过各区减压水箱实现减压供水。优点是水泵台数少，管道简单，投资较省；设备布置集中，维护管理简单；缺点是下区供水受上区供水限制，水泵或屋顶水箱输水管、出水管出现局部故障就会影响各区供水，供水的可靠性低；而建筑内全部用水均需经水泵提升至屋顶总水箱，能源消耗大，水箱容积也大，对建筑的结构和抗震不利。因此，这种方式适用于可以分区设置水箱，电力供应充足，电价较低的各类高层建筑。采用减压水箱给水方式供水，中间水箱进水管上安装减压阀，可以防止或减缓浮球阀损坏及减轻水锤作用的影响。对于高度不是很高的高层建筑，可在减压水箱内设置一个小水箱，以延长浮球阀的启闭间隔时间，从而来避免中间减压水箱浮球阀频繁启闭。

②减压阀给水方式。减压阀给水方式是减压阀代替减压水箱进行减压供水。与减压水箱给水方式相比，可节省建筑的使用面积，同时避免了由于管理不善可能引起的水箱二次污染现象。减压阀可有各种设置方式，如输水管减压，配水立管减压，配水干管减压，配水支管减压等，设计时可根据建筑的形式择优确定，图7-2b所示为减压阀给水方式。减压阀给水方式目前应用比较广泛。常用的减压阀有比例式和弹簧式两种。比例式减压阀构造简单，体积小，可垂直和水平安装。由于活塞后端受水面压力为前端受水面压力的整数倍，所以阀门关闭时，阀前后的压力比是定值，减压值不需要人工调节。当阀后用水时，管内水压作用在活塞前端，推动活塞后移，减压阀开启通水，至阀后停止用水，活塞前移，阀门关闭。减压阀的选型是根据设计流量和压力，查阀门的流量—压力曲线确定的。

（2）无水箱给水方式 无水箱给水方式通常是各分区单独设置变速水泵或采用多台水泵并联，向各分区分级供水。这种方式不设置高位水箱，水泵集中设在建筑物底层或地下室中。设备布置集中，便于维护管理，占用面积较小，而且能源消耗小。但水泵数量较多，投资较大，且水泵控制调节较麻烦。目前多采用变速水泵供水方式。用水量较大的高层建筑群可采用多台水泵并联，分级供水的方式。

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图7-2 减压给水方式

a）减压水箱给水方式 b）减压阀给水方式

无水箱给水方式有无水箱并联给水和无水箱减压阀给水两种方式。无水箱并联给水方式是将水泵设备集中设置在建筑物的低层或地下室中，各个分区都是独立的供水系统。无水箱减压阀给水方式是采用统一的设备供水，而在低区供水管路上设置减压阀，以保证各区所需的供水压力，这种方式供水安全可靠，如图7-3所示。

（3）气压罐给水方式 高层建筑气压罐给水方式主要有气压罐并联给水方式和气压罐减压阀给水方式，如图7-4所示，该系统是利用密闭水罐内空气可被压缩的性能，根据波玛定律来提高空气压力对水加压的过程。优点是具有隐蔽性，适用于住宅、地震区和其他不宜建造高位水箱的地区和场合。缺点是运行动力费用高，调节容积小，分区多时高区气压罐承受压力大。不适用于用水量大，层数多的高层建筑。

图7-3 无水箱给水方式图

a）变频调速水泵给水方式 b）气压给水设备给水方式

气压罐给水方式可以配合其他给水方式局部使用，在高层建筑最高层的消防给水系统中，可解决压力不足的问题。

高层建筑中在供水分区较多的超高层建筑中通常组合使用上述给水方式。

图7-4 气压罐给水方式

a）气压罐并联给水方式 b）气压罐减压阀给水方式