高层分区供水的形式及相关计算
目前我国市政管网的供水压力达不到高层建筑压力的要求，一般情况下市政管网的压力只满足1~2层用户正常用水，在这样的情况下，分区供水就显得很有必要。
一、分区的目的
（1）避免过高的供水压力造成用水不必要的浪费。水压过大，龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，用水量增大。
（2）防止损坏给水配件。水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道振动，产生噪音，引起管道松动漏水，甚至损坏，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用年限，同时增加维修工作量。
二、分区的形式
高层分区的形式有并联、串联、分区减压。建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式；
建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串联供水方式。一般低区部分采用市政水压直接供水；中区和高区采用加压至屋顶水箱（或分区水箱），再自流分区减压供水的方式，也可采用一组变频调速泵直接供水；对建筑高度超过100m的高层建筑，若仍采用并联供水方式，其输水管道承压过大，存在不安全隐患，而串联供水可化解此矛盾。
三、低位贮水池容积、水箱容积、水泵流量和扬程
（一）低位贮水池容积
生活用水低位贮水池的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定；当资料不足时，宜按建筑物最高日用水量的 20%～25%确定。
（二）水箱容积
（1）高位水箱
由城镇给水管网夜间（白天市政水进不了水箱）直接（不设水泵）进水的高位水箱的生活用水调节容积，宜按用水人数和最高日用水定额确定。
由水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积，不宜小于最大时用水量的50%；
（2）中间水箱
中间传输水箱可以调节水量、防止水压回传。生活用水调节容积应按水箱供水部分和转输部分水量之和确定。供水水量的调节容积，不宜小于供水服务区域楼层最大时用水量的50%，转输水量的调节容积，应按提升水泵3min~5min 的流量确定；当中间水箱无供水部分生活调节容积时，转输水量的调节容积宜按提升水泵5min~10min 的流量确定。
1）仅转输功能：V=5~10min Qb
2）高位水箱+转输：V=50% Qh+（3~5）min Qb
（3）水箱在各个工况下的容积计算
（三）水泵流量和扬程
设水泵的四种典型工况：
（1）水泵+高位水箱（情况一、二水泵流量的计算）
建筑物内采用高位水箱调节的生活给水系统时，水泵的供水能力不应小于最大时用水量（最低要求）。
（2）变频泵（情况三、四水泵流量的计算）
（生活给水系统采用变频调速泵组供水时）泵组的供水能力应满足系统设计秒流量。
（3）水泵在各种工况下的流量计算
（4）水泵扬程的计算
式中：H1–静水压，kpa；
H2—计算管路的沿程和局部水头损失，kpa；
H3—水流通过水表时水头损失，kpa；
H4—最不利配水点所需最低工作压力，kpa；
V—高位水箱进水管处流速，m/s
H0—室外给水管网所能提供的最小压力，kpa。
四、案例分析
1、下图中水箱3、2、1的调节容积及水泵1、2、3的流量分别是多少？
2、某高层办公楼地上二十层，一、二层层高6.0m，三层及以上层高3.6m；一~二十层为办公，每层卫生间内设感应式洗手盆(水嘴安装高度距地面1.0m)和延时自闭式冲洗阀蹲便器(冲洗阀安装高度距地面1.2m) ；屋顶层设给水高区水箱。市政供水在引入管处压力0.30MPa，引入管标高-1.5m，室外总水表压力损失0.03MPa，水表后至低区最不利卫生器具给水配件压力总损失按0.03MPa考虑；本建筑分高中低三区供水，见图示。低区由市政直供，中、高区按各分区最低卫生器具给水配件处的最大静压0.40MPa进行分区；水箱底高度为0.8m，最高有效水位距箱底1.5m。问:图示中H1、H2值为多少？中区可供几层？
解:（1）低区市政管网水压直接可供第n1层:
(6x(n1-1)+1.2-(-1.5) )x0.01+0.03+ 0.03+0.1≤0.3
n1=2.88，则n1=2，低区 H1=6m；中区的最底层为第3层
（2）按各分区最低卫生器具给水配件处的最大静压0. 40MPa进行分区，则中区水箱放置的楼层到第三层有n2层，则:
3.6xn2-1.2 +(0.8+1.5)≤0.4×100，n2≤10.8， n2取10
则水箱安放在第13 层，H2= 2×6+3.6×10= 48m
（3）中区水箱最低水位是应该满足中区最不利点的工作压力(中区最高层的自闭式冲洗阀大便器)，则设中区最高层与第十三层的相差层数为n3层
0.8+(3.6-1.2)+3.6x(n3-1)≥0.1，n3≥2.88，n3取3
所以中区的最高层为13-3=10，中区所供的层数为第3~10层。
分析：
- 划分低区：H1所在楼层的延时自闭式冲洗阀蹲便器能满足《建水标准》3.2.12条所规定的0.1MPa；计算得知低区为1~2层。
- 水箱位置：使中区最低层卫生器具最大静压小于等于0. 40MPa；也即3层的洗手盆最大静压≤40m
- 中区的层数：中区最高层的延时自闭式冲洗阀蹲便器能满足《建水标准》3.2.12条所规定的0.1MPa。
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