1、居住小区生活给水二次加压泵房设计摘要：地势起伏较大，高层住宅较多的城市，市政供水管网压力不能满足所有用户水压要求，与调高市政供水管网压力相比在居民小区内增设生活给水二次加压泵房是即经济且安全的选择。本文从节能降耗、安全供水的角度，通过生活用水量和水泵扬程的确定，介绍居住小区生活给水二次加压泵房的设计过程。 关键词：无负压；变频；设计秒流量；扬程；压力水柜 中图分类号：TU984.1 文献标识码：A 前 言： 在城市化进程步伐不断加快的过程中，新建高层住宅小区不断增加，人们对供水质量的要求也趆来越高。城市市政供水管网压力已不能满足所有用户的要求，调高市政供水管网压力会大大增加运行成本，同时高压区
2、市政供水管网事故率及漏失率也会相应增高，所以应在每个不能满足水压要求的居住小区增设二次加压泵房。经过不断的经济技术比较和大量的实践数据分析，最后确定了以压力水柜和变频调速泵联合的无负压供水方式。 该供水方式较传统工艺具有很多优点，正广泛地应用于生产实践中：系统封闭，保证水质；利用余压，节约能源、水泵自灌；无需水池水箱，降低投资、节省占地；设备精巧，便于安装；远程控制、无人值守，方便管理。 一、用水量的确定 在确定用水量之前应预先选择供水系统，一般生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水且局部减压的供水方式。竖向分区的主要原则为各分区最低卫生器具配水点处的净水压不宜大于，特殊情况下不宜大于，各分区顶
3、层入户支管水压不宜小于，水压大于的入户支管宜设减压装置。低区一般选用市政给水管网直接供给，主要依据市政管网水压确定直供层数。其余部分可根据分区原则划分加压层数。 居住小区人口为 1000-3000 人的称居住组团，生活用水量应根据设计秒流量确定，本文主要介绍居住组团的计算。详细阅读建筑单体图，计算每户设置的卫生器具给水当量数及当量总数，查住宅最高日生活用水定额及小时变化系数确定最高用水日的用水定额及小时变化系数，每户用水人数可根据建筑单体设计总说明确定，用水时数取 24 小时。根据以上参数计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率，计算公式如下： 式-1 生活给水管道的最大用水时卫生器具给水
4、当量平均出流概率； 最高用水日的用水定额； 每户用水人数； 小时变化系数； 每户设置的卫生器具给水当量数； 用水时数； 一个卫生器具给水当量的额定流量。 根据平均出流概率及当量总数查给水管段设计秒流量计算表 ，确定设计秒流量。 二、扬程的确定 式-2 水泵所需总扬程； 自由水压； 泵房进出水管道总水头损失； 泵房内的总水头损失； 最不利点与接管点间地面标高差； 资用水头，接管点处市政管网的最低压力。 （一）自由水压 工程设计中为简化计算过程，可根据建筑层数估算所需最小水压值。（二）泵房进出水管道总水头损失 该部分水头损失共分二部分，即沿程水头损失和局部水头损失，沿程水头损失可查阅给水排水设计手
5、册第一册常用资料第二版 。局部水头损失可按沿程水头损失的 1530计算。 管段的沿程水头损失： 式-3 管段的沿程水头损失； 管道单位长度水头损失； 计算管段长度； （三）泵房内的总水头损失 该部分水头损失可分三部分计算，即给水管道沿程水头损失；水表、阀门、弯头、渐缩管等管件的局部水头损失和压力水柜的水头损失。 给水管道沿程水头损失可依据式-3 计算； 水表、阀门、弯头、渐缩管等管件的局部水头损失： 式-4 管段局部水头损失总和； 管段局部阻力系数之和，按各种管件及附件构造情况有不同的数值（可查局部阻力系数表） ； 沿水流方向局部零件下游的流速； 重力加速度； 压力水柜的水头损失可依据水力学中
6、伯努利方程计算，亦可根据经验估算，一般为。 （四）最不利点与接管点间地面标高差 根据建筑总平面图确定。 （五）资用水头 资用水头也称管网余压，即当地自来水公司相关管理部门出具的自来水水压证明书所注压力。 注：.若给水系统分区加压，应分别计算各分区水泵扬程；.利用式-2 计算时必须校核资用水头减掉泵房进水管水头损失所得压力能够流入泵房且满足各种管件的水头损失。 三、水泵的选择 根据以上计算的设计秒流量和扬程并参照水泵样本中提供的曲线即可选择水泵型号，水泵一般采用多级立式离心泵；水泵的型号宜整齐统一，当分区供水时每区应有各自的备用水泵。 选择水泵前应确定水泵的曲线，然后根据设计秒流量和扬程确定水泵
7、工况点，该点应在水泵的曲线高效区内，且应位于高效区的末端；当有二台及二台以上水泵并联工作时应根据单台水泵的曲线画出多台水泵并联的曲线，然后选泵。 通常选择多泵并联变频恒压供水的工作方式，根据水泵电动机的额定功率选择对应的变频器。变频器主要根据水泵出水管预先设定的压力值调节变频调速泵的转速，从而控制水泵的出水量和扬程，以达到符合实际的水泵运行工况点。 变频器接收出水压力信号，与设定值比较，调节变频调速泵的转速，以保持出水压力恒定。同时利用电接点压力表对来水压力进行监控，即来水压力充裕时水泵能够实现自灌引水，根据预设出水管压力，系统可正常运行；若来水压力不足，即压力水柜进水管压力低于水泵的最低保护
8、水压，变频器停车，同样出水压力过大，变频器亦停车。 四、压力水柜的选择 根据水泵机组的台数，可粗略估算压力水柜的长度（考虑机组的布置间距） ，然后假定压力水柜流速，一般小于，并依据压力水柜流量（所有加压用水总量） ，计算压力水柜直径，确定压力水柜流速，并计算压力水柜体积及压力水柜停留时间，压力水柜的停留时间一般为 3 分钟左右；上述过程可重复计算直至满足压力水柜的停留时间。 五、起重及排水 起重设备宜根据水泵或电动机重量选用：起重量小于时，采用固定吊钩或移动吊架；起重量在时，采用手动或电动起重设备；起重量大于时，采用电动起重设备。泵房设有起吊装置时净高不宜小于。 泵房应设排水设施，排水沟、集水坑和提升设备。排水沟坡度为，集水坑的有效容积不得小于泵房内最大一台水泵的出水量，且每小时开启潜水排污泵的次数不得超过 6 次，排水泵宜设备用泵及超水位报警系统。 参考文献： 1 柯蔡 朱立明 李嵘 水力学 上海：同济大学出版社，2000. 2 姜乃昌 水泵及水泵站 北京：北京工业出版社，1998.
