1. Introducción
Con el rápido desarrollo de la economía y la mejora continua del nivel científico, la altura y el número de pisos de los edificios de gran altura también aumentan constantemente. Al entrar en el siglo XXI, los edificios de gran altura se están desarrollando hacia más pisos, mejores equipos, funciones más completas y tecnología más avanzada. Los rascacielos se han convertido en un símbolo de las metrópolis modernas. Los edificios de gran altura se diferencian de los de poca altura en que tienen muchos pisos, grandes alturas, muchas fuentes de vibración, altos requerimientos de agua y grandes volúmenes de drenaje. Por lo tanto, se han propuesto nuevos requisitos técnicos para el diseño, los materiales de construcción y. Gestión de proyectos de abastecimiento de agua y drenaje de edificios. Se deben tomar nuevas medidas técnicas para garantizar el buen funcionamiento del sistema de suministro de agua y drenaje y cumplir con los requisitos funcionales de varios edificios de gran altura.
2. Características de los proyectos de suministro y drenaje de agua en edificios de gran altura
Dado que los edificios de gran altura tienen las características de muchos pisos, grandes alturas, muchas fuentes de vibración, altos requisitos de agua y grandes volúmenes de drenaje, el diseño, La construcción y los materiales de los proyectos de suministro de agua y drenaje requieren mucha atención y la administración ha presentado requisitos más altos. En comparación con los proyectos de suministro de agua y drenaje de edificios de poca altura, los proyectos de suministro de agua y drenaje de edificios de gran altura tienen las siguientes características.
1 El sistema de extinción de incendios de suministro de agua y agua caliente de edificios de gran altura tiene una alta presión hidrostática. Si solo se utiliza un distrito para el suministro de agua, no solo afectará el uso, sino también las tuberías y. Los accesorios se dañarán fácilmente. Por lo tanto, el suministro de agua debe dividirse verticalmente de manera razonable para reducir la presión hidrostática y garantizar el funcionamiento seguro del sistema.
2 Hay muchos factores que provocan incendios en edificios de gran altura, el fuego se propaga rápidamente, el peligro de incendio es alto y es difícil apagar el fuego. Por tanto, la seguridad y fiabilidad del sistema de protección contra incendios de los edificios de gran altura es mayor que la de los edificios de planta baja. Debido a la capacidad limitada actual de los equipos de protección contra incendios en nuestro país, es más difícil apagar incendios en edificios de gran altura, por lo que el sistema de protección contra incendios de los edificios de gran altura debe basarse en el autorrescate. 3. Los edificios de gran altura tienen grandes volúmenes de drenaje, tuberías largas y grandes fluctuaciones de presión en las tuberías. Para mejorar la capacidad de drenaje del sistema de drenaje, estabilizar la presión de las tuberías y proteger el sello de agua contra daños, el sistema de drenaje de edificios de gran altura debe estar equipado con un sistema de tubería de ventilación o un nuevo sistema de elevador único. Además, las tuberías de drenaje en edificios de gran altura deben utilizar materiales de tubería con alta resistencia mecánica y adoptar interfaces flexibles.
4 Los edificios de gran altura tienen altos estándares de construcción, muchos usuarios de equipos de suministro y drenaje de agua y grandes cantidades de agua. Una vez que se produce un corte de agua o un bloqueo de la tubería de drenaje, el impacto será grande. Por lo tanto, los edificios de gran altura deben adoptar medidas técnicas eficaces para garantizar un suministro de agua seguro y fiable y un drenaje fluido. Suministro y descarga instantáneos de agua
5 Los edificios de gran altura tienen muchos equipos eléctricos y tuberías largas, que son propensas a vibraciones y ruidos. Por lo tanto, el suministro de agua y drenaje de edificios de gran altura debe considerar medidas técnicas para evitar vibraciones y ruidos de equipos y tuberías.
3. Problemas en la ingeniería de suministro de agua y drenaje de edificios de gran altura
Después de cientos de años de desarrollo, la tecnología de suministro de agua y drenaje de edificios de gran altura se ha vuelto cada vez más madura, pero también hay muchos problemas que deben resolverse urgentemente, incluidos los siguientes aspectos.
(l) Desarrollo y aplicación de equipos y accesorios de suministro y drenaje de agua que ahorran agua y energía.
(2) Desarrollo y aplicación de nuevos equipos reductores y estabilizadores de presión.
(3) Investigación, promoción y aplicación de tecnologías y métodos de suministro de agua que sean seguros, confiables, económicos, prácticos, fáciles de operar y gestionar.
(4) Tecnología de protección contra incendios y tecnología de control automático para edificios de gran altura.
(5) Medidas técnicas para mejorar la capacidad de paso de agua del sistema de drenaje y estabilizar la presión del sistema de drenaje.
(6) Desarrollo y aplicación de nuevos materiales para tuberías de bajo coste y alta eficiencia.
(7) Desarrollo y aplicación de equipos de calentamiento de agua caliente con alta eficiencia térmica y pequeño tamaño. La industria de la construcción en rápido desarrollo definitivamente impondrá requisitos más altos para la tecnología de drenaje y suministro de agua de los edificios. Para adaptarse y promover el desarrollo de edificios de gran altura, es necesario mejorar y mejorar continuamente el suministro de agua y el drenaje de los edificios de gran altura. Tecnología, para que la tecnología de suministro de agua y drenaje de edificios de gran altura pueda alcanzar un nuevo nivel.
Cuatro. Sistema de suministro de agua para edificios de gran altura
1 La necesidad y el método de partición vertical del suministro de agua y drenaje en edificios de gran altura. Debido a la gran altura total de los edificios de gran altura, depender únicamente de la presión del suministro de agua de la red de tuberías exteriores generalmente no puede cumplir con los requisitos de presión de agua de los puntos de agua en los pisos más altos. En los proyectos, generalmente se utilizan equipos de refuerzo. ayudar al suministro de agua para generar una mayor presión de agua.
Si el sistema de suministro de agua no está dividido verticalmente, los aparatos sanitarios del piso inferior soportarán una mayor presión hidrostática, lo que provocará una serie de problemas: primero, el caudal de los grifos del piso inferior es demasiado grande y el agua el flujo salpicará, lo que no solo causará desperdicio, sino que también afectará el uso. En segundo lugar, el caudal del grifo de agua superior es demasiado pequeño e incluso se produce succión por presión negativa, lo que provoca contaminación por reflujo. En tercer lugar, debido a la enorme presión en el inferior; red de tuberías, es probable que se produzcan golpes de ariete cuando la válvula está cerrada, lo que puede causar ruido y vibración en casos leves, o dañar las tuberías en casos graves. La red se daña en cuarto lugar, las partes inferiores de la válvula son fáciles de usar; , provocando fugas y aumentando la carga de trabajo de mantenimiento. Si la presión excede la presión de trabajo nominal de las tuberías y el equipo, también causará daños a las tuberías y al equipo. La práctica ha demostrado que la zonificación del suministro de agua en edificios de gran altura es una forma eficaz de resolver los problemas anteriores. La red de suministro de agua de edificios de gran altura debe dividirse verticalmente en varias zonas. Los principios habituales de zonificación son los siguientes: aprovechar al máximo la presión de la red de suministro de agua municipal, por lo que el método de estimación inicial se utiliza generalmente para calcular el número de capas en la zona inferior y dividirla en función de la presión hidrostática;
2 Métodos de suministro y drenaje de agua para edificios de gran altura
①Método de suministro de agua por tanque de agua alto. Los métodos de suministro de agua con tanques de agua altos incluyen bombas de agua y tanques de agua. Este método se puede dividir en tipo de suministro de agua en paralelo, tipo de suministro de agua en serie, tipo de suministro de agua con tanque de agua reductor de presión y tipo de suministro de agua con válvula reductora de presión. La función del tanque de agua de alto nivel es almacenar y regular el consumo de agua y estabilizar la presión en la zona. El agua del tanque de agua es suministrada por una bomba de agua centrífuga ubicada en la sala de bombas. El método de suministro de agua del tanque de agua de alto nivel tiene las siguientes ventajas: en primer lugar, se puede almacenar una cierta cantidad de agua en el tanque de agua y el suministro de agua es relativamente seguro y confiable; en segundo lugar, la presión del agua es estable; el número de arranques de bombas es menor y la eficiencia es mayor; en cuarto lugar, los costos de equipo y operación son menores. Sus principales desventajas son: en primer lugar, la instalación del tanque de agua ocupa cierta superficie de construcción; en segundo lugar, aumenta la complejidad de las estructuras de los edificios de gran altura y, en cuarto lugar, la inversión en infraestructura aumenta; en cuarto lugar, la calidad del agua es más susceptible a la contaminación; cuando entra el tanque de agua se generan ruidos y vibraciones.
②Método de suministro de agua del tanque neumático. Los equipos de tanques a presión incluyen bombas de agua centrífugas y tanques a presión. El tanque de presión de aire es un recipiente cerrado de acero. Cuando se suministra agua, la compresibilidad del aire en el recipiente se utiliza para almacenar y ajustar el volumen de agua, y la presión del agua almacenada en el tanque se envía a una cierta altura geométrica. lograr el propósito de ahorrar energía; en segundo lugar, la unidad de bomba de agua utiliza un arranque suave y un arranque secuencial para lograr un suministro de agua sin torre. Las principales ventajas del suministro de agua con tanques de presión de aire: primero, generalmente no hay necesidad de tanques de agua ni torres de agua, y la carga se reduce considerablemente, lo que es especialmente adecuado para edificios de gran altura en áreas sísmicas; segundo, la calidad del agua en; el tanque no se contamina fácilmente; en tercer lugar, la inversión en infraestructura es relativamente baja; en cuarto lugar, es conveniente para la gestión centralizada y es más fácil de lograr el control automático; Sus principales desventajas son: primero, la presión del suministro de agua es inestable y a menudo fluctúa periódicamente; segundo, el tanque de presión tiene un volumen limitado y menos almacenamiento de agua, por lo que la bomba de agua arranca con frecuencia y la bomba de agua funciona a presión variable; no solo baja eficiencia, sino que también aumenta. Reduce los costos operativos del equipo y acorta la vida útil de la bomba de agua. En tercer lugar, debido a que el volumen efectivo del tanque de presión de aire es pequeño, su función de almacenar y regular el volumen de agua es muy grande; inferior al de un tanque de agua de alto nivel, por lo que la confiabilidad del suministro de agua es pobre.
③Método de suministro de agua con bomba de varias frecuencias sin tanque de agua. La bomba de agua de frecuencia variable y velocidad ajustable es un equipo de suministro de agua que combina tecnología de microcomputadora de un solo chip con tecnología de conversión de frecuencia y una unidad de bomba de agua. Cambia la frecuencia y el voltaje a través de la fuente de alimentación del convertidor de frecuencia para controlar la velocidad del motor de CA. , logrando así presión y flujo de agua ajustables. Dado que la presión del agua y el caudal de la bomba de frecuencia variable son ajustables, se puede eliminar el tanque de agua de alto nivel. Las principales ventajas de este método son: En primer lugar, el ahorro energético. Bajo la premisa de mantener la presión establecida, la velocidad del motor se puede ajustar en cualquier momento de acuerdo con los cambios en el consumo de agua, lo que puede extender la vida útil del equipo y garantizar la confiabilidad de la operación. En tercer lugar, la regulación de velocidad es; totalmente automatizado y fácil de usar; cuarto, estructura compacta, ahorro de espacio, fácil instalación, gestión centralizada conveniente, etc. Desventajas de las bombas de agua con regulación de velocidad de frecuencia variable: primero, el convertidor de frecuencia es costoso y el costo de toda la máquina es más caro que el de otros equipos de suministro de agua; segundo, el convertidor de frecuencia tiene requisitos más altos para las condiciones ambientales de trabajo (incluida la temperatura); , humedad, polvo, etc.); en tercer lugar, el convertidor de frecuencia es susceptible a las interferencias de las baterías externas que afectan el funcionamiento normal de la unidad.
④ Método de suministro de agua por zona de reducción de presión. El método de suministro de agua de zona reductora de presión utiliza válvulas reductoras de presión o tanques de agua reductores de presión en cada zona para reducir la presión. La bomba de agua envía agua directamente al tanque de agua superior y se instalan tanques de agua en cada zona. El tanque de agua en la zona superior suministra agua al tanque de agua en la zona inferior y el tanque de agua se usa para reducir la presión. o se instala una válvula reductora de presión entre las zonas superior e inferior y se reemplaza el tanque de agua por una válvula reductora de presión que actúa como aliviador de tensiones. Cuando se suministra agua a la zona inferior, primero pasa a través de la válvula reductora de presión en la tubería principal, luego ingresa a la red de tuberías de la zona siguiente y, a su vez, suministra agua a la zona inferior. Se caracteriza por un suministro de agua relativamente confiable, equipos y sistemas de tuberías simples, ahorro de inversión y mantenimiento y administración convenientes. Al utilizar válvulas reductoras de presión para reducir la presión, ya no se instalan tanques de agua en cada área, lo que puede mejorar la tasa de utilización del área del edificio. Sin embargo, la pérdida de presión del suministro de agua en el área inferior es mayor y el consumo de energía de la bomba de agua es mayor. Durante el diseño, generalmente los sistemas de suministro de agua domésticos utilizan válvulas reductoras de presión ajustables; los sistemas de protección contra incendios utilizan válvulas reductoras de presión proporcionales.
El diseño de abastecimiento de agua y drenaje de edificios de gran altura es una profesión que combina estrechamente teoría y práctica. Sólo cuando las cosas teóricas se apliquen en la práctica se podrá confirmar su eficacia. Todas las localidades deben adoptar las medidas correspondientes basadas en las condiciones reales. Con la mejora y diversificación de las tuberías y equipos de control de los edificios de gran altura, el diseño y la construcción de edificios de gran altura tienden a ser más procedimentales. Esto impone mayores exigencias a los diseñadores, quienes deben profundizar en la aplicación de nuevos materiales y ser buenos cambiando las soluciones de diseño tradicionales para innovar y adaptarse mejor a los requisitos del mercado.
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