摘要：住宅小区的给水系统设计合理性关乎到用户的用水质量。本文根据多年的给排水设计工程实践，对住宅小区室外给水系统选择及方案对比进行分析，供同行借鉴参考。
关键词：住宅小区；给水系统；方案对比
前言
住宅小区给水具有一定的特点，比如建筑内部用水量不均匀，变化较大，而且建筑室外供水管网的水压难以保证，经常低于建筑物内部所需压力。为确保建筑供水的稳定性以及达到节能的要求，因此在选择住宅小区室外给水系统时应考虑如何保证住宅小区的水压稳定和水量要求等两点要素。同时也需要避免出现设计方案及方式不当而造成能源浪费问题，需要选择合理的给水方式。住宅小区室外给水系统主要包括生活给水系统和消防给水系统。
一、住宅小区生活给水系统选择
住宅小区的主要功能是居住，而住宅小区的用水是以生活用水为主。由于大部分人的生活习惯相似，因此用水量的变化具有一定的规律。住宅小区用水量较大主要集中在三个时间段：早餐前后、午饭前后及晚饭前后，在这三个时间段容易或经常达到用水高峰。由于最高峰往往集中在较短的几个时间段内，传统的市政管网水量难以满足这种短时间的瞬时高峰。因此为保证这些规模巨大的新建小区的特殊用水需求，往往需要对新建小区的给水进行二次加压，以保证这些小区具有足够的压力满足短时间的用水高峰。
（一）生活给水系统的分类
根据现实调研和设计归纳，住宅小区的生活用水，一般有下列几种供水方式：
1.市政管网直接供水
此给水系统要求市政管网的水量、水压充足，可以在任何时候均能满足绝大部分的建筑物用水要求。在面对楼层较低并且用水量较少的楼层，可以利用市政管网的水压直接供水。但对于那些楼层较高、用水量较大的用户，市政管网的水压往往难以满足要求，强行采用这种系统，会使高层建筑的高层用户往往面临着无水可用的窘境。因此，现在的住宅小区特别是具有高层建筑的住宅小区，已经很少采用这种系统。
2.加压供水
适用于市政管网水压较低，无法满足住宅小区底层用户用水点用水压力要求时，或为利用市政水压而增设一套管网系统不经济时使用。地势较高或处于市政供水管网末端市政供水压力较小的住宅小区适用此类给水系统。
3.市政直接供水+分楼层加压供水
目前新建的住宅小区，较多的采用市政直接供水和分楼层加压供水结合的供水方式。建筑物底部的楼层充分利用市政或小区给水管网的水压直接供水，高层的用户采用水箱+变频泵加压的方式进行供水。住宅小区使用该种给水方式充分利用市政管网的水压，节约能源，减少居民生活饮用水水质污染。
二、生活给水系统的选择
确定住宅小区生活给水方式时，应首先依据市政给水管网的流量和水压。当市政给水管网的流量和水压能够满足小区供水需要时，市政管网直接供水应作为首选方案。这种供水方式的优势十分明显：造价低、便于维护、节能环保、减少水质污染。然而我国目前采用市政管网直接供水要受到诸多因素的限制，例如：市政管网的初投资及日常运行管理维护投资分析、管网的总流量和压力分析以及能耗等因素的限制。因此许多城市都采用低压供水的方案进行市政供水。目前我国城市自来水管的压力在非高峰用水时，一般市政给水管网压力均在 0.15～0.35MPa，该水压能够达到较低楼层的供水需求，但难以满足较高楼层用水器具的压力要求。因此一般情况下高层住宅较多的采用下区直供，上区用泵升压供水。
对于目前新建的小区（非超高层），常采用分区并联供水方式，分区水泵直接从生活水箱（池）吸水，加压供水。以下对分区并联供水的优缺点进行分析：
缺点：设置“市政直接供水+分楼层加压供水”系统时，初投资高。原因是对于不同的楼层进行分区，需要对不同分区均配置相应的加压泵组，同时不同分区必须采用不同的供水管网。多个供水管网不仅使整个泵房加大，而且使得配套的管网系统复杂。同时复杂的管网系统不仅增加管网的初投资，而且会使得之后的维护成本和运行成本增加。如果某些分区用户较少，但该分区的配套管网系统也必须运行，从而导致了较大的能源浪费。
优点：对于设置“市政直接供水+分楼层加压供水”系统的住宅小区，当管网系统均运行在设计状态附近时，加压供水效率很高，能源可以得到充分利用。每一分区均达到水量和水压的最优分配，在保证供水稳定性的同时，大大降低了管网中的损耗，明显地提升了供水可靠性和供水效率，并且有明显的节能效果。同时高区泵扬程高，输水管的材质及接口要求比较高，事故只涉及一个区，不会造成全楼停水。
分区供水时，对楼层分区的需注意以下原则及方法
（1）住宅小区应本着节能、环保的原则，优先采用市政管网直接供水的供水方式以充分利用管网余压。
（2）从符合经济合理性出发应考虑分区不宜过多。
（3）应结合建筑的用户情况，尽可能满足所有用户的基本供水需求。在无法兼顾少数用户极端用水需求的同时，应尽可能满足其他大多数人供水需求，并兼顾这些少数用户的一般用水需求，在此基础上进行分区。
（4）应预留必要的空间，以考虑小区扩建或改建时进行分区的需求。
（5）为保证供水系统的长期可靠运行，对加压管道系统分区设计时应在经济允许的情况下，极可能多地考虑各种不同情况。
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（6）为使分区供水更为经济合理，对设备和土建等环节的选型应充分考虑。能够合用则尽量合用，不能合用则尽量集中布置以节省更多的土建空间。
三、住宅小区消防给水系统选择
新建、扩建和改建小区，需要在已有的国家相关规范基础上，根据消防设置的原则和目的，结合小区的具体特点，通过单体建筑和整体相结合，以安全、有效、经济、合理、完整为原则进行消防系统设计，最终在保证消防供水安全可靠性的前提下，尽可能选择更加经济合理、节能的消防给水系统。
（一）消防系统的分类
消防给水系统可分为高压消防给水系统，临时高压消防给水系统、低压消防给水系统。
高压消防给水系统 能始终保持满足水灭火设施所需的工作压力和流量，火灾时无须消防水泵直接加压的供水系统。
临时高压消防给水系统 平时不能满足水灭火设施所需的工作压力和流量，火灾时能自动启动消防水泵以满足水灭火设施所需的工作压力和流量的供水系统。
低压消防给水系统 能满足车载或手抬移动消防水泵等取水所需的工作压力和流量的供水系统。
（二）住宅小区消防给水系统水源
1.天然水源作为消防水源
我国有些地区天然水源丰富，常年水量充足，且建筑物紧靠天然水源，采用天然水源作为消防水源是比较理想的选择。但是，考虑到消防给水的可靠性和安全性，这对天然水源的水质、水量、取水的便利程度等很多方面都提出了比较高的要求。而且常年干旱、冰冻期长的区域都不适合选用天然水源作为消防水源。由于天然水源作为消防水源要求条件较高，可以选用天然水源作为消防用水的住宅小区相对较少。
2.市政给水管网作为消防水源
当市政给水管网连续供水时，消防给水系统可采用市政给水管网直接供水。但若采用市政给水管网作为消防水源时，应避免对生活用水构成大的影响和波动。
3.消防水池作为消防水源
符合下列规定之一时，应设置消防水池: 1、当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管网或入户引入管不能满足室内、室外消防给水设计流量；2、当采用一路消防供水或只有一条入户引入管，且室外消火栓设计流量大于 20L/s 或建筑高度大于50m； 3、市政消防给水设计流量小于建筑室内外消防给水设计流量 。
（三）住宅小区室外消防给水设施的设置
根据实际需要，室外消火栓应作为消防人员进场灭火的第一选择水源，其他水源仅作为备用选择。当市政给水管网两路消防供水，且不符合《消防给水及消火栓系统技术规范》规定的一路进水情况，从可靠性和安全性的角度来考虑，消防水池需储存室外消火栓用水量，供取水的消防水池的保护半径不宜超过150m。
目前住宅小区普遍采用区域集中消防给水系统，即消防水池作为住宅小区区域共享资源。由于新建小区规模日渐庞大，建筑类型多样，采用一个取水口往往难以满足保护半径内消防取水要求。可以采取增加取水井和增设室外加压消防栓的形式加以解决。前者主要用于新建小区的规模不是特别大，可以在消防水池上连接连通管，借以延长消防水池的可保护范围。后者可广泛应用于规模较大的新建小区，通过消防水池中的增压泵在需要时开启，供消防用水至各个室外消火栓。
四、住宅小区室外给水管网布置及管材选择
住宅小区中的给水系统以生活饮用水为最主要用水，其次为消防用水。当布置室外给水管网时，若市政压力足够，则室外消火栓从室外市政给水管道上接出，室外市政给水管道成环状布置。若市政压力不满足室外消火栓的压力要求，则需要设置加压泵，并且单独敷设室外消火栓加压埋地管道。干管原则上应绕过建筑物，建在开阔、易于维修的地下，例如可建在绿化带下。按照规范相关要求，结合小区的特点，室外给水管网应尽量满足以下原则：
1.给水管网布设时，应分别满足《建筑设计防火规范》 《建筑给水排水设计规范》 《室外给水设计规范》 《消防给水及消火栓系统技术规范》的相关要求。
2.给水管网的布设，应特别注意考虑用水大户（如洗衣房）的用水需求。因为用水大户和集中用水区域一样，影响着给水主管道的布置和走向。具体的给水管网布设，应遵循经济、短距、有效的原则，可根据实际的小区具体特点和总平面布置而实际确定。
3.合理的给水方式应根据很多因素来确定，包括有市政给水管网的水量、水压、小区规模及建筑性质等。
4.管线覆土主要根据管道强度和当地土质特点来确定，一般工程中应控制为 0.7m 以下深度，消防管道最小管顶覆土不应小于0.70m ； 但当在机动车道下时管道最小管顶覆土应经计算确定，并不宜小于0.90m ；管道最小管顶覆土应至少在冰冻线以下0.30m 。。
5.管网应可能地经济、短距、有效。
住宅小区室外给水管网由于埋设在地下，安全性和可靠性有保障，因此管材有多种选择，可在遵循可靠、经济的原则下选择钢管、塑料管或球墨铸铁管等，其管径应根据给水量来确定，常规室外埋地管道管径为100mm 至 400mm 之间。
五、结束语
合理的规划住宅小区的给水系统方案，选择合适的管材及接口形式，能提高供水的安全性，节能、节水，同时对后期的运行维护都将有益。
论文作者:吴福兴
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/30
标签：管网论文; 市政论文; 住宅小区论文; 系统论文; 用水论文; 室外论文; 水源论文; 《基层建设》2016年36期论文;