建筑给排水系统中节水节能设计浅析

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建筑给排水系统中节水节能设计浅析

林国瑜

【摘要】随着经济体制的不断改革，城镇化建设建筑内部用水量逐年递增，建筑给排水系统中节水节能问题不可忽视，我们要做好全方面的考虑，做到真正的节水节能。本文将简单的阐述一下建筑给排水系统中节水节能的相关措施，供大家参考。

【关键字】建筑；给排水系统；节水节能

给排水系统是任何建筑都必不可少的重要组成部分。一般建筑物的给排水系统包括生活给水系统、生活排水系统和消防水系统，这几个系统都是楼宇自动化系统重要的监控对象。我国人口众多，相比之下的用水量比其他的国家多得多，而且我国又是一个水资源紧缺的国家，所以水资源供应情况存在着很多问题，我们要节约用水，珍借水资源。

计的，因为共公厕所数量超多，冲洗水系统选择时如有不慎，或是选择不当，则会造成极大的水资源浪费。

3.4 消防加压贮水系统选择不合理造成水资源的浪费：现在生活条件好了，经济发达了，大部分的高层住宅楼房和一些办公写字楼都是各楼号单元自己独立加压的。可是这样会造成工程建设和设备投资运转的费用不断加大，贮存在水池里的消防贮水要定期更换，又造成了水资源严重浪费。

3.5 建造中水系统的中水没有合理利用造成水资源的浪费：在介绍建筑给排水系统类别的时候我们讲到了中水系统，中水就是指建筑内的冷却水、淋浴排水，洗衣服时的各种排水经过物理和化学过相关处理后，达到一定的要求不质标准，作为非饮用水的回收利用。但是相关的政策未能落实，在认识上也存在着很大的不足，回收利用没有得到广泛利用，造成水资源的浪费。

1 建筑给排水系统类别

建筑给排水系统可以分成给水系统，排水系统，建筑中水系统三部分。①给水系统：是通过管道及其他辅助设备，它是按照建筑物和用户的生产、生活和消防需要，有组织地输送到用水点的网络，被称之为给水系统，它又包括生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。②排水系统：是通过管道及其他辅助设备，把屋面的雨水、雪水，生活中脏水和生产加工时产生的污水、废水能够及时排出去的网络，被称之为排水系统。③建筑中系统：是将建筑内的冷却水、淋浴排水，洗衣衣服时的排水经过物理和化学处理后，合理利用，可以用在厕所洗便器、绿化、洗车、道路保湿、空气冷却等供水系统，被称之为建筑中水系统。

4 建筑给排水系统中节水节能措施

4.1 利用太阳能：太阳能己经家喻户晓，它是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，是我们实施节能措施的最好途径。太阳能热水器是由集热哭喊，储水箱，给水箱等各种部件组成的。结构简单，成本低，具有抗冻、耐压和耐冷热的特点，采用落水法取热水，非常适合家庭使用。

4.2 利用雨水：所谓的雨水利用就是把大量雨水收集起来，经过相关设备和专业技术处理后，符合相关水质的指标后的再利用的过程，它有点类似于中水，处理的雨水作为回收的水资源，可以用来冲洗厕所、城市清扫、绿化用水等。

4.3 注意生活给水管道中的减压节流：生活给水系统是水资源浪费的最大体现者，仍有部分的卫生器具配水点水压偏大的问题，目前市场上的减压装置主要有减压阀、关、减压孔板、节流塞等，为了减少超压出流现象发生，给水系统中要合理利用这些配置减压装置，将水压尽量控制在限定范围内。

4.4 选择优质的材料：一些管道阀门随着时间的增长会老化，一些镀锌钢也容易生锈，长期下来会造成水质污染，污染后的水又要重新更换，因此建议使用新型管材，像一些铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP–R 管等，都能很好的防止这些问题的发生。阀门的质量对水的质量也很重要，它是关断水流最常用的工具。

4.5 选择节能型的卫生器具和配水器：不要只考虑卫生器具的美观，过于注重外表上的形态，像公共厕所用的人不计其数，还是要从每次使用完后冲洗衣用水量来选择，要选择节水节能的卫生器具。在配水器选择上，像充气泡沫口水咀、脚踏开关淋浴器、节水延时自闭冲洗阀等都可以在不同程度上起到节水节能的效果。浴盆节水和节能的主要靠的是流量控制器以自动恒温调节器，恒温调节器可把冷热水混合到预定温度，一旦调整好，可自动的随进水温度和压力的变化而变化，在淋浴时可有效防止被烫伤，可以随时开关而达到既定温度，不必为调节水温而浪费水。

2 给排水系统重要性

我们先来看一组数据，1997 年每百户居民空调器的拥有量，重庆数据显示是 59 .3 台，而上海却高达 62.2 台，这些数据年年变化，年年不断增长。由于，环境潮湿，通风要求又高，再加上这些地方建筑需要空调制冷，采暖时间长达半年，所以它的建筑围护结构图保温隔热性能很差。而这些地方空调制冷、采暖所使用的能源大部是集中在电能之上的高品位能源上，电能是要经过能源加工转换和输配电损失，使用电能的终端能源效率只有 30％左右，相当于直接采取烧煤的锅炉采暖效率的一半。季节性的冷暖需要给建筑耗能带来了很大幅度的上升，我们不应该再抱着得过且过的态度，要及时采取有效的措施，节约能源，这是当务之急。高耗能的建筑越来越多了，总有一天，能源被我们使用耗尽，将会严重影响我们的正常生活和工作，甚至牵累到下一代的子子孙孙的幸福。国家应该及时制定出居住建筑环境和节能标准，为了人民的切身利益，要切实落实。因为这不仅是一项破在眉捷的任务，更直接关系到我国建筑体系。

3 建筑给排水系统中水资源浪费的几种方式

3.1 超压出流造成水资源的浪费：所谓的超压出流量就是卫生器具给水额定流量是给水配件出口在单位时问内流出的规定出水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量，是阀前所需的静水压。若给水配件阀前压力大于流出水头，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量，称为超压出流，该流量与额定流量的差值。如果不采取减压节流的相关措施，那么卫生器具实际上的出水量会是额定流量的好几倍，这样就会造成水量浪费等情况。

3.2 管道及阀门等其他给水配件泄漏造成水资源的浪费：一些管道使用的时间长了就会生锈，一些质量低劣的阀门都会造成大量的水资源浪费，像水管道的接口处，阀门连接处，球阀漏水，都导致大量水流失。

3.3 卫生器具和配水器造成水资源的浪费：像一些生产年份早的卫生器具和配水器也会严重浪费水资源。我们相大家都见过那种老式的抽水马桶吧，它的冲洗水箱是高水位的，每一次问洗水时的水量达到了 12L /5s。以此看来，我们每年的水资源浪费是不可估

5 结论：

综上所述，建筑给排水系统中节水节能的措施不止这些，有效的防止水资源浪费的方法不计其数。生活中建筑给排水系统看起来很是简单，水资源的浪费也看不太出来，其实不然，只要你仔细观察，生活中每天有很多有限资源在不断的浪费，我们要从自我做起，节约节能，为提高生活质量而努力，为祖国全面发展做好伏

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笔。

参考文献：

[1]吕静.高层建筑给排水节能与经济性浅析[J].华章.2010(22).

[2]许欢评.金泉写字楼给排水设计特点及探索[J].福建建筑.2009(05) .

[3]董洪亮.建筑给排水设计中应注意的一些问题[J].中水企业管理与科技.2008(06) [4]高树民.浅析房地产开发中给排水工程前期管理的问题和措施[J].福建建

筑.2009(11) .

超高层住宅剪力墙结构设计与计算分析

施红军

华东建筑设计研究院有限公司上海 200135

摘要：随着超高层住宅建设项目的日益增多，其结构设计问题引起工程设计人员的高度关注。本文结合某超高层住宅的剪力墙结构设计实例，针对该工程的特点，对该超高层的主体结构、地下室以及地基基础设计进行深入分析，同时提出该结构所采取的加强措施。分析结果表明，所采取的技术措施可有效地确保该结构的安全性。

关键词：超高层住宅；部分框支剪力墙结构；结构设计

1. 工程概况

本工程为一栋超高层住宅楼，地下1层，地上层数为49层，高度为154.8米。二层以上为剪力墙结构，由于底层大堂大空间的需要，部分剪力墙无法落地，需要转换，因此结构为部分框支剪力墙结构体系。转换层设于二层楼面，采用梁式转换。该结构强度计算基本风压按100年重现期取值，取W。=0.50kN/㎡；位移计算基本风压按50年重现期取值，为0.45 kN/㎡。拟建场地内未发现影响建筑物稳定性的不良工程地质作用。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组第一组；建筑场地类别为II类；经进行地基土液化可能性判别，该场地为非液化场地。

（1）对于高度超限的抗震加强措施：将底层剪力墙和框支柱抗震等级从一级提高至特一级。底部加强区剪力墙抗震等级从二级提高至一级。

（2）对于平面规则性超限的抗震加强措施：由于平面较长造成楼层位移比超过规范限制1.2，但小于1.3。增大端部剪力墙水平分布筋的配筋率，加厚端跨楼板厚度并双面双向配筋，使端墙承受的水平地震力能传递至相邻内部剪力墙。

（3）进行基于性能的抗震设计，具体要求见3.4。

3. 地基基础与地下室设计3.1 地基基础设计

本工程的地基基础设计等级为甲级，基础采用桩基-筏板基础。地下室底板面标高为-5.350m，底板厚2.5m，主楼基础埋置深度7.85米，为主楼高度的1/19.7。根据地质勘察结果表明，该建筑场地内7层中风化砂砾岩是良好的桩端持力层。基础采用Φ850钻孔孔灌注桩，桩端持力层设置于7层土，为嵌岩桩，嵌岩深度2.5m，桩长23~28.5米，单桩抗压承载力特征值为4200kN~5000kN。经验算，在罕遇地震和风作用工况下，边缘部位的桩均未出现拉力。

地下室在塔楼和裙房之间不设沉降缝，通过控制塔楼沉降量，在塔楼与裙房之间设置沉降后浇带，并采取控制后浇带封闭时间等措施，来调整塔楼与裙房之间的差异沉降。

2. 主体结构设计2.1 地震作用及抗震措施

根据《安评报告》，小震下水平地震影响系数最大值αmax为0.084，超过《抗震设计规范》中7度设防烈度的αmax，故小震地震作用计算按照《安评报告》取值计算，中震、大震按照规范取值，抗震构造措施适当加强。该超高层住宅高度为154.8米，按照抗震规范规定，6度区框支剪力墙结构的B级高层建筑的最大适用高度为140m，因此该建筑属于超B级高层建筑。应该采取更严格的抗震设计措施以及构造措施。本超高层结构各构件所对应的抗震等级，见表1所示。

表1 本结构抗震等级汇总

3.2 地下室设计

剪力墙底部加强区范围

地下一层～5层

结构体系框支剪力墙结构

抗震等级

框支框架特一级

剪力墙

底部加强部位为一级非底部加强部位为二级

地下室为1层，顶板楼盖采用梁板结构。本工程塔楼与裙房于地下相连，地上设缝脱开。塔楼外围即为地下室外墙，同时利用地下室电梯井壁及部分填充墙布置剪力墙，使地下室刚度达到大于一层刚度2倍的嵌固要求。经计算地下一层与一层楼层的侧向刚度比为X向为6.86，Y向为3.69。地下室顶板可以作为上部结构的嵌固端。鉴于本工程的地下室结构超长，因此设置施工后浇带和沉降后浇带来减少混凝土早期收缩对结构的不利影响。

2.2 抗侧力体系布置

本工程平面呈梭形，长宽比2.95。根据建筑布置，利用房间隔墙、楼梯间、电梯间布置剪力墙，受建筑限制，体型较薄方向(Y向)布置剪力墙较多，X向能布置的剪力墙较少。根据计算结果，由于本工程设防烈度为6度，地震作用下结构反应较小，易于满足规范要求。X向迎风面较小，也易于满足规范要求。Y向迎风面较大，Y向风荷载下的侧向变形是控制设计的主要影响因素，整体位移曲线呈典型的弯曲型，最大层间位移角出现在40层附近。为增加Y向抗侧刚度，端部两片剪力墙加厚至600mm，中间房间分隔墙基本为300mm厚，部分为400mm厚，标准层的墙厚没有变化。底层因建筑需要形成南北通畅空间，局部区域上部剪力墙无法落地，通过转换构件将上部竖向及水平荷载传递至框支柱。转换采用转换梁形式。由于上部剪力墙在端部有洞口，致使转换梁内剪力较大，而转换梁高度又受到限制，故通过在梁内设置型钢增加抗剪承载力。为增加延性，在转换梁两侧的框支柱内设置型钢。底层落地剪力墙加厚，增加底层侧向刚度。

3. 结构计算分析

本工程采用SATWE进行计算设计，用ETABS程序进行了校核比较，并采用弹性时程分析结果与前两者进行分析比较。其主要计算结果如下。

3.1 动力分析结果

X向平

Y向平动比

程序

周期

动比例

例（%）

（%）

SATWE

T2T3T1