层次分析法在高层建筑供水设备选型中的应用初探

韩永峰

(身份证号：230121197209243030 ，哈尔滨 150001)



层次分析法在高层建筑供水设备选型中的应用初探

韩永峰

(身份证号：230121197209243030 ，哈尔滨 150001)

根据中国高层建筑给水方式的主要特点，利用层次分析法对各种高层供水方式做出分析和选择，从而对供水设备做出正确的选择。同时，对供水设备在施工过程中应该注意的问题进行分析和阐述。

层次分析法；高层建筑；供水设备；节能

高层建筑的供水设备处于整个供水体系的中心，高层建筑的供水设备已成为高层建筑给水设计的难点，能否正确选择供水设备，决定着高层建筑供水体系的成败。

1 高层建筑的主要供水方式

随着高层建筑的增多，建设者们通常会使用高层建筑所采用的几种供水方式：高位水箱式供水、气压罐式以及变频调速水泵式，还有上述三种供水方式的整合。一般情况下，根据给水形式的差异，供水设备主要有以下几种类型：第一，高位水箱式供水。主要由水泵以及水箱组成。高位水箱可以有效贮存与调节这个区域的用水，也可以稳定这个区域的水压，水箱里的水主要用于离心水泵的供给。第二，气压罐式相应设备主要有离心水泵以及气压罐。气压罐是一种钢制的非常密闭的容器，供水的时候可以利用容器中的空气来有效的调节水量，同时将罐里的水进行物理压送，当达到一定高度时，可以保证无水箱供水的效果。第三，变频调速水泵式供水方式，最重要的设备是变频泵，它有效结合单片机、变频技术以及水泵，利用变频器的电源将频率以及电压进行适当改变，这样就可以控制电动机的转速，保证水压和流量可以有效的调控。因为变频泵里的流量以及压力都可以进行有效调控的，因此，能取消高位水箱的。全自动变频调速恒压给水设备有着非常良好的效果，目前多采用此方式。

2 一般的供水模式和对设备的选择

2.1 经常使用的给水模式

高层建筑供水体系主要有三个给水种类，这里又包含了五种形式，也就是高位水箱供水、并联水泵水箱供水、串联水泵水箱供水、减压水箱供水以及减压阀供水。气压供水模式主要有并列气压供水，就是有效的结合气压给水装置和减压阀。变频泵供水模式主要有针对不同的建筑高度使用不一样的水泵机组进行供水，第二种模式是减压阀。在具体的设计里也有变频调速水泵和水箱联合供水结合的方式，因为它的供水非常安全，所以，有很多单位都在使用。在实际的使用中，上面提到的这几种供水方式都可能会使用，很多专家进行过一些研究，不过，一个建筑到底选择什么样的给水方式到现在为止还没有统一标准，因此，还需要相关的工作人员针对具体情况，利用精确的计算方式进行最佳方案的制定。

2.2 选择合适的给水方式

选择一个合适的给水方式属于决策方面的问题，由于每种供水方式有自身的特点以及适合的条件，所以，不同的建筑因为建筑功能不同，给水方式也是不一样的，因此，设计人员以及广大的小区业主对给水方式的要求也不一样。我们在选择给水方式的时候应该考虑一些定量方面的因素，这就存在不同的供水方式在设备上出现的一些问题，比如它的占用面积、投资情况、可靠性，等等。因为所有的评价对不一样的建筑在功能上都是不同的，我们不要只是在概念上做出量化，而应该对指定的建筑进行多方面的考虑，选择比较优质的给水方式。对于上述的现象，笔者会使用层次分析法对给水方式进行具体分析。

2.3 使用层次析分析法对供水方式做出正确的选择

2.3.1 层次分析法的基本原理

层次分析法这个理念是在上世纪70年代由一位美国学者提出来的，到现在为止，经历了多年的发展已经变成了非常成熟的方法。它有一个基本原理，就是把需要评价的各种方案要素进行细致的分解，变成若干个层次，同时用同一个层次中每个要素来参考上一个要素作为判断标准，进行两两判断。之后，再依据综合比较的权重选择一个最优方案。

2.3.2 选择适合的给水方式使用层次分析法介绍

通常情况下需要给高层建筑给水方式进行客观的评价，应该准确的比较不同的给水方式所产生的优点和缺点，应该对不一样同的侧重点进行细致的评价，最后进行总结。之后，依照总结确定它的重要性，要对不同的供水方式做好排序工作。所以，利用层次分析法的原理，应该对应下面的几步对高层建筑的供水方式做出评价。第一，要建立具有层次的结构模型：针对要达成目标的各个因素，应该建立起来层次结构模型。设计过程中要广泛的参考其他人的意见，重点需要考虑的因素是：建筑面积的大小，对设备进行投资的多少，供水是不是安全，是不是可靠和能量消耗的实际情况，等等。第二，各层次实际判断矩阵的方法主要有下面几种：在供水方式的评价目标层，针对不同方式特点，这些特点主要有占地建筑面积、设备的投资多少以及供水是不是安全可靠等因素，通过两两比较，比较出性价比最高的方案。这样依此类推，构造这个级别的判断矩阵(A-Z)。这里可以引用1-9标度对比较重要的结果做出准确的量化，可以参考表1。构造(Z-F)判断矩阵主要是用八种供水方式单因子指数进行对比的。

表1 相对重要性标度

注：表中i和j因素是指水体保护区类别、饮用水地区分布

3 使用层次分析法选择供水方式

以某高层建筑供水体系设备为例，针对层次分析法这些主要的原理，通过下面的步骤对这个建筑供水方式做出具体的分析，选择出比较好的供水方式，最后选择好供水设备。这个建筑总体的高度是一百三十多米，地下一共有三层，地上二十九层，楼顶上能够设立高位水箱，在小区的管理方面比较优秀和方便。按照业主要求选择合适的供水方式，主要按照层次分析法来求解，主要的步骤可以参考以下两点：

3.1 建立层次结构模型

依照应该要实现的目标和各种可能遇到的因素去建立层次结构模型。

3.2 建立有效的判断矩阵

建立有效的判断矩阵，同时要计算出每个因素权重CR的一致性进行检验，在设计的过程中要综合考虑到业主的意见。要明确的确定第二层对第一层判断矩阵权重因子，这样，才可以对体系的供水方式有足够的掌握和了解。在供水设备的选择上，也要按照具体的情况来判断，针对不一样的建筑，不一样的功能目标，既要做到节省资金和能源，还要准确可靠。

4 结语

随着中国经济的快速发展，带动了高层建筑更好更快的发展，可以预见，会逐渐对高层建筑供水设备进行优化与完善，这样也符合现实的要求，达到节省资金和能源的目的，确保其使用功能，充分发挥出它的作用。

[1] 陈方肃.高层建筑给水排水设计[M].长沙：湖南科学技术出版社，2017.

[2] 范瑾初.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[3] 刘灿生.给水排水施工[M].北京:中国建筑工业出版社，2017.

[4] 陈宗杰.国内建筑给水排水新技术研究[M].重庆：重庆大学出版社，2017.

[5] 程智刚.变频调速供水设备在高层建筑的应用[J].广东建材，2006，(08)：180-181.

[6] 曲礼孟.一种高层建筑施工供水的新设备[J].建筑机械，1996，(02):44-45.

[7] 周明.层次分析法在高层建筑给水方式评价中的应用[J].烟台大学学报(自然科学与工程版)，2003，16(04)，286-292.

Application of analytic hierarchy process in selection of water supply equipment for high-rise buildings

HAN Yong-feng

(ID Number: 230121197209243030, Harbin 150001, China)

According to the main characteristics of China′s high-rise building water supply, analytic hierarchy process was used to analyze and choose a variety of high-level water supply methods, so as to make a right choice for water supply equipment. At the same time, the problems should be paid attention to in the construction process of water supply equipment were analyzed.

Analytic hierarchy process; High-rise building; Water supply equipment; Energy saving

2017-03-22

TU976

B

1674-8646(2017)10-0162-02