水力論文:高層建筑二次增壓供水方案探析

發(fā)布時(shí)間： 1

　　高層建筑二次增壓供水方案探析
　　龍寶
　　南寧春暉房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司廣西南寧530022
　　摘要：從高層建筑二次增壓供水問(wèn)題的提出開始，闡述了高層建筑二次增壓供水的概念及其重要性。介紹了目前通常采用的幾種高層建筑二次增壓供水系統(tǒng)的形式及其工作原理，并分析各種系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，從而得出探討的結(jié)論。
　　關(guān)鍵詞：高層建筑二次增壓供水方案
　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市地價(jià)的攀升，高層建筑在大中型城市的比例逐年增加。因此，高層建筑的給排水系統(tǒng)也得以快速發(fā)展。而高層建筑的供水就涉及到二次增壓供水的問(wèn)題，當(dāng)前研究和探討此類問(wèn)題，是十分必要的。下面對(duì)高層建筑二次增壓供水方案進(jìn)行探討。
　　在消防給排水設(shè)計(jì)中，高層建筑一般指十層及十層以上的居住建筑（包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）或建筑高度超過(guò)24m的公共建筑。自來(lái)水公司通過(guò)恒壓變頻供水系統(tǒng)為六、七層以下的住宅樓供水，住戶正常用水是沒(méi)有問(wèn)題的。而目前城市用地越來(lái)越緊，不得不建筑較高的樓房。而高層建筑的供水就涉及到二次增壓供水的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，當(dāng)前研究和探討此類問(wèn)題，是十分必要的。本文對(duì)高層建筑二次增壓供水方案進(jìn)行探討。
　　一、高層建筑二次增壓供水的意義
　　1、為何要二次增壓供水
　　隨著城市化建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大發(fā)展，高層建筑用水戶的出現(xiàn)是必然的，這些用水戶是城市供水企業(yè)需要服務(wù)的新對(duì)象，是一個(gè)不可忽視的用水群體。但是現(xiàn)有城市各水廠（或管網(wǎng)增壓站）給供水管網(wǎng)的壓力已不能滿足這一新的用水群體的需要。因此，為滿足這些群體用水的需要，五花八門的二次增壓供水的設(shè)施、設(shè)備、系統(tǒng)集成的制作廠商應(yīng)運(yùn)而生。主要有歷史傳統(tǒng)的和現(xiàn)代新型的二大類，這就提出了二次增壓供水系統(tǒng)是用何種供水方案為好的問(wèn)題。
　　2、何為二次增壓供水
　　城市各水廠向城市供水管網(wǎng)送水稱之為一次加壓供水，其供水壓力按設(shè)計(jì)一般能滿足多層建筑（7層）用戶用水。二次增壓供水主要由兩大部分組成：（1）有因長(zhǎng)距離供水管網(wǎng)壓力損失大而設(shè)立的管網(wǎng)供水增壓站；（2）有因高層建筑用水戶的需要而設(shè)立的用戶供水增壓站。一般說(shuō)，管網(wǎng)供水增壓站要比用戶供水增壓站的規(guī)模大得多。
　　3、高層建筑用水戶二次增壓供水的現(xiàn)狀
　　從供水方式上講大體有二大類。
　�。�1）傳統(tǒng)的地下水池或地面水池或高層的樓層水池（箱）加水泵增壓供水的方式；
　�。�2）現(xiàn)代的水泵直接抽取供水管網(wǎng)內(nèi)的水增壓供水的方式。
　　從二次增壓供水管理上講大體也有二大類
　�。�1）房地產(chǎn)開發(fā)商或物業(yè)管理公司；
　�。�2）自來(lái)水公司。從供水管理模式來(lái)講主要有二種：①自來(lái)水公司供給小區(qū)物業(yè)公司，由物業(yè)公司轉(zhuǎn)供給用水戶；②自來(lái)水公司直接供給小區(qū)各個(gè)用水戶，一般都采用遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)，減少抄收人員和工作強(qiáng)度。
　　二、常用的二次增壓幾種供水系統(tǒng)形式及其工作原理
　　一般高層建筑二次增壓采用以下幾種供水形式：
　　1、水池－水泵－高位水箱（氣壓罐）－管網(wǎng)系統(tǒng)－用水點(diǎn)
　　單幢次高層和高層建筑的高壓供水區(qū)較多采用該種方案。一般也需要設(shè)計(jì)有一座地下水池，通過(guò)兩臺(tái)水泵（一用一備）抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水點(diǎn)。這種供水系統(tǒng)根據(jù)水箱的高低水位控制水泵的停啟，當(dāng)水箱水位達(dá)到高水位時(shí)加壓水泵停止運(yùn)行，水箱水位降至設(shè)定的低水位時(shí)水泵投入運(yùn)行，該控制系統(tǒng)可靠性比較差。
　　2、水池－水泵（恒壓變頻設(shè)備）－管網(wǎng)系統(tǒng)－用水點(diǎn)
　　對(duì)于一、二層是商業(yè)群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前較多采用此種供水方案。一般設(shè)計(jì)有地下生活水池一座，集中恒壓變頻供水，不設(shè)屋頂水箱，最不利用水點(diǎn)是頂層住宅。主水泵一般有三臺(tái)，二開一備自動(dòng)切換，付泵為一小流量泵，夜間用水量小時(shí)主泵自動(dòng)切換到付泵，以維持系統(tǒng)壓力基本不變（氣壓罐一般不用于生活用水）。該系統(tǒng)采用了變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)供水需求的平衡，根據(jù)管網(wǎng)的壓力通過(guò)變頻控制器控制供電頻率改變水泵的轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)的壓力控制在一定的范圍內(nèi)。技術(shù)含量進(jìn)一步提高，自控水平也較高，在工程造價(jià)及能耗方面也較省。
　　3、市政供水管網(wǎng)-無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備－管網(wǎng)系統(tǒng)-用水點(diǎn)
　　此方式為直接在市政管網(wǎng)上抽水，同樣是一種變頻恒壓的供水系統(tǒng)。無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備是一體化給水增壓設(shè)備，不用建水池，也不用水箱，直接從市政管網(wǎng)抽水又直接供給用水點(diǎn)。
　　無(wú)負(fù)壓穩(wěn)流給水設(shè)備由變頻控制柜、穩(wěn)流罐、水泵機(jī)組、儀表、閥門管路等組成。當(dāng)設(shè)備投入使用，自來(lái)水管網(wǎng)的水進(jìn)入穩(wěn)流罐，罐內(nèi)空氣從真空消除器排出，待水充滿后真空消除器自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)壓力和流量能夠滿足用水要求時(shí)，系統(tǒng)由旁通管向用水管網(wǎng)直接供水；當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)不能滿足用水要求時(shí)，系統(tǒng)壓力信號(hào)由壓力傳感受器反饋給變頻控制器，水泵運(yùn)行，并根據(jù)用水量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)恒壓供水，若運(yùn)轉(zhuǎn)水泵達(dá)到工頻轉(zhuǎn)速時(shí)則啟用另一臺(tái)水泵變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵供水時(shí)自來(lái)水管網(wǎng)供水流量大于水泵流量，系統(tǒng)形成接力供水；用水高峰時(shí)自來(lái)水管網(wǎng)供水量小于水泵流量時(shí)，穩(wěn)流罐內(nèi)的水作為補(bǔ)充水源仍能正常供水，此時(shí)，空氣由真空消除器進(jìn)入穩(wěn)流罐，罐內(nèi)真空遭到破壞，確保自來(lái)水管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓；用水高峰過(guò)后系統(tǒng)恢復(fù)到接力供水狀態(tài)。當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)停水，造成穩(wěn)壓罐內(nèi)水位不斷下降，液位探測(cè)器將信號(hào)反饋給變頻控制器，水泵自動(dòng)關(guān)機(jī)，以保護(hù)水泵機(jī)組。
　　三、三種二次增壓供水模式的探析
　　第一種方式是較成熟的水池、水泵、水箱供水方式。水泵控制柜采用最簡(jiǎn)單的電器元器件，如出現(xiàn)故障，普通的電工就能維修，而且元器件的費(fèi)用也低。再加上有高位水箱，不會(huì)造成一停電就停水，供水保障率高。但用在單幢次高層建筑同樣也存在收交水電費(fèi)難的問(wèn)題。用在高層建筑，則可以由物業(yè)管理公司一并考慮解決。
　　第二種方式從理論上講恒壓變頻供水是較為理想和先進(jìn)的。首先恒壓變頻供水保證出水壓力不變，根據(jù)用水量大小進(jìn)行變頻供水，既節(jié)約電能，又保證水泵軟啟動(dòng)（對(duì)電網(wǎng)電壓沖擊不大），延長(zhǎng)了水泵壽命。各臺(tái)水泵自動(dòng)輪換使用，即最先投入使用的水泵最早退出運(yùn)行，這樣，各臺(tái)水泵壽命均等，而且，一旦水泵出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能自動(dòng)跳過(guò)故障泵運(yùn)行。從造價(jià)上看較省，只需考慮水泵房的變頻供水設(shè)備費(fèi)、地下貯水池費(fèi)，不需要屋頂水箱，還可減少屋頂水箱的二次污染和保證頂層的供水壓力（用熱水器壓力也沒(méi)問(wèn)題）。
　　但是，在實(shí)際使用中，卻遇到了許多問(wèn)題，給工作帶來(lái)了麻煩，公司社會(huì)效益直接受到影響。本人曾承建的一個(gè)項(xiàng)目就采用了無(wú)屋頂水箱的集中變頻供水方式，它的使用和日常管理所反映出的問(wèn)題，就很有代表性。首先，由于是集中供水，進(jìn)地下水池的總水表屬自來(lái)水公司產(chǎn)權(quán)，他們只按此總水表所走的度數(shù)收取水費(fèi)，表內(nèi)管網(wǎng)的跑冒滴漏與他們無(wú)關(guān)。而一般管網(wǎng)跑冒滴漏總是難免的，即使沒(méi)有，各單元的單元分表度數(shù)與地下水池的總水表也有誤差，再到各分戶水表度數(shù)相差更大，誰(shuí)來(lái)承擔(dān)這一差價(jià)，再加上水泵的電費(fèi)（經(jīng)測(cè)算約0.9度電／噸水）使得這里水價(jià)很高，住戶無(wú)法承擔(dān)，收交水電費(fèi)成了很傷腦筋的事。從九四年至今，我開發(fā)公司一直在承著水泵電費(fèi)和水費(fèi)差價(jià)，這樣無(wú)止盡地下去，不知到何時(shí)，這項(xiàng)費(fèi)用是無(wú)法估算的，也無(wú)帳可出（因?yàn)檫@里沒(méi)有實(shí)行物業(yè)管理）。而另一方面，通過(guò)四年多來(lái)的使用，我還發(fā)現(xiàn)，雖然該設(shè)備可以完全自動(dòng)化，無(wú)需人天天管理，但它還有致命的弱點(diǎn)：水泵在自動(dòng)切換時(shí)（卸載或加載時(shí)）水泵供水會(huì)出現(xiàn)短暫的低壓，特別是電腦判斷有故障需跳過(guò)故障泵運(yùn)行時(shí)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。隨著設(shè)備使用年限加長(zhǎng)，設(shè)備房潮濕造成電腦元器件老化加快，水管路系統(tǒng)止回閥的失錄。