1、简述传统二次加压供水类型摘要：为了保障社会公众利益，提高供水设施的建设水平，在进行高层住宅给水设计时，充分优化设计方案，确保二次供水安全。 关键词：高层建筑；二次加压；供水设计 Abstract: in order to protect the social public benefit, improve the level of the construction of water supply facilities, in the high-rise residential water supply design, optimization design, ensure the securi
2、ty of the secondary water supply. Key words: high-rise buildings; Secondary pressure; Design of water supply 中图分类号：TU97 文献标识码：A 近几年，随着城市的快速发展，高层住宅小区如雨后春笋般拔地而地，可是高层住宅二次供水设施的建设、维护和运行管理及水质安全问题也随之凸现，在此根据实际情况并结合本人多年工程实践经验，就高层住宅二次供水方案作如下几点探讨。 一、几种常见的二次加压供水方式案例列举 1 水池水泵(恒压变频或气压罐)管网系统用水点 该二次加压方式适合于集中供水，尤其是底
3、层或低层为商业房、商业房之上为住宅区的建筑物的集中供水。首先是在地下设置一处借助集中恒压变频供水的生化水池，屋顶上不安装水箱,最高层住宅房为最不利用水点。设置至少三台水泵，其中有两台水泵处于运转状态，另一台水泵作为备用，设计一个小流量泵作为副泵。副泵安装的目的在于当晚上或者其它用水低峰期时自动代替主泵，以保障系统压力的稳定性能。 2 水池水泵-高位水箱-用水点 该二次加压方式适用于单幢高层建筑的高压供水区的集中供水，通常也是在底下设置一处地下水池，并借助两台水泵将水送入到高位水箱中，注意的是这里两台水泵也是一台处于运行状态，另一台为替代设备。水进入高位水箱后，经过高位水箱的作用向下流动最终被送
4、到各个用水点。 3 单元水箱单元增压泵单元高位水箱各单位无水点 该二次加压方式目前已实现了单元水箱与单元增压泵的整体衔接，加压方式也得到了极大的便捷，实现了从繁琐向单元总水表，也就是我们常说的单元增压器进水的过渡简化。 二、 “无负压”供水装置 以上二次加压方式均为在加压泵与城市水源之间安装有调节水池的间接增压供水，对于城市水源的充分利用上不能达到满意效果，鉴于此，一种直接连接城市管网，通过串联提升压力的“无负压”供水装置正在供水系统市场上开始崭露头角， “无负压”供水装置有利于充分实现对城市水源剩余压力的利用，进而降低二次加压所需要的能源消耗，为广大高层建筑供水提供了便利，受到房地产开发商和
5、高层建筑物供水系统的最新青睐。 1“无负压”供水装置运行原理与特点 “无负压”增压供水装置的运行原理在于借助变频控制柜压力，传感器的信号实现了对恒压值的调节，在水泵的转速带动下实现了恒压供水。如果市政进水量达不到水泵供水量的话, 缓冲罐中的压力值快速下降,当压力值接近到零时，通过变频控制柜，负压传感器的压力信号减弱了水泵的运行速度，保障了城市管段压力的平稳正常。 “无负压”供水装置具有的特点和优点：第一、实现对城市水源剩余压力的充分利用。第二、供水方式直接通过管网补压进行，不必另行设置水箱和水池，极大减少了二次加压给水源造成的二次污染概率。第三、加压泵在压力回到正常时能够自动开启智能模糊控制系
6、统，既能自动补压，又能自动恢复。第四、自动控制系统为智能化防负压操纵系统，水源切断时自动停止工作，水源打开后自动恢复工作。第五、管网本身携带的压力如果能够承担正常的用水需求的话，智能进入安全待机状态。第六、建筑物突然遭遇停电时，依然能够保证正常的网压供水。 2 供水能力不足地区二次供水装置 “无负压”加压供水装置并不适用于因城市供水能力不足导致水压不足和水源切断等问题的建筑给水系统。 “无负压”加压供水装置要想在供水能力不足的地区进行普及应用，就需要装有水池、水箱等贮水设备，在用水低峰阶段利用储水设备事先存储大量的水源以在用水高峰期调解弥补供水能力不足问题。我们对二次增压供水装置的设计如下图所
7、示。（是否带图？） 当城市水源的供水压力与水泵吸水管的最低设定压力相比较变大时，城市供水管借助串联直接对变频泵加压。当供水管的压力数值下降到 4这个部位时，打开水池出水管的电动阀 5，同时关闭供水管的电动阀 6,贮水供水泵对水池实施加压供水。反之，当供水管的压力数值恢复到实现设定的压力时, 打开供水管的电动阀 6，同时关闭出水管的电动阀 5,实现城市水源向水池补水与向水泵加压装置供水的统一结合。这一设计流程有助于减少或避免串联加压对地区供水安全稳定性带来的不利影响，维持城市供水紧张时的正常用水。 三、 供水方式的选择 高层建筑二次供水又称高层建筑二次加压供水，它是指供水单位将来自集中式供水或自
8、备水源的生活饮用水，贮存于水箱或贮水池中，再通过水泵加压或凭借高层建筑形成的自然压差二次输送至水站或用户的供水系统。由于城市高层建筑发展迅速，二次供水系统也随之增加。二次供水时常会发生水质污染，表现为水池和末梢水浑浊度、细菌数、大肠菌群数，铁、锰、氯仿、四氯化碳、亚硝酸盐的含量均较出厂水有所增加。而余氯明显下降，表明二次供水在贮存、输送过程中受到一定程度的污染，致使水质下降。 四、 供水污染的风险发生 供水企业在生产过程中发生重大事故，生产人员疑似患有传染疾病，输送环节中管网的爆管、漏失，大管径管道损坏、老化、腐蚀、结垢，以及水箱、水池管理不善，施工及抢修不按规范操作等原因造成的污染，都会使供
9、水水质达不到水质标准，从而影响人类的健康。造成供水系统污染风险的主要原因有供水管道不均匀沉降；管材、管件管理问题；人为破坏；道路性质变化；管网运行方式和调度发生变化；管道施工质量等。我国早期城市供水管网中使用的管道材料和配件质量普遍较低，管道耐压力和耐冲击力性能差.部分管道年久老化，维护费用不足，加上长期超限使用，造成爆管以及各种形式的明露、暗漏，漏损和爆管事故率高。全国每年有上百亿吨符合城市饮用水水质的水因管网爆漏而流失，造成宝贵水资源的浪费和经济效益的损失。 五、 高层建筑二次供水设计 二次供水是指集中式供水在入户之前经再度储存、加压和消毒或深度处理，通过管道或容器输送给用户的供水方式。二
10、次供水是目前城市高层建筑广泛使用的供水系统。二次供水设施包括：储水设备：高位、中位、低位水箱和蓄水池；水处理设备：过滤、软化、净化、矿化、消毒等设备；供水管线：供、输饮水的管线、阀门、龙头等。目前国内大中城市二次供水方式主要有四种：水池+水箱+定速水泵、水池+变频水泵、无负压变频增压设施、射流变频增压设施等。第一种是较早采用的二次增压方式，也是目前深圳、上海等大城市采用的主要供水方式之一。第二种是对第一种供水方式的改进，普遍采用恒压变流量供水方式满足供水的需要，由于运行稳定，在上海、北京、广州等大城市应用广泛。第三种是近年才出现的增压供水方式，自来水直接进入稳流补偿器通过变频水泵增压至用户。该
11、方式具有节能、易维护和安全卫生(无二次污染)的优点，在部分城市有所应用，绍兴正在推广使用，但由于缺少蓄水池，对城市管网系统持续足量供水的要求太高，在大城市应用较少。第四种是自来水通过管道进入变频调速泵和调节水箱，经由水泵加压(补充水量射流增压)至用户，优点是能利用管网压力，将节约能源和增加一定的调节量相结合，并且能起到一定的调蓄作用。但其调节量过小，在大城市应用较少。 储水箱(水池)水质污染的主要原因有：储水箱(池)设计不合理，如出水口高出水箱(池)底平面，储水箱(池)中的水不能完全循环，形成死水，致使杂质沉淀，微生物繁殖。储水箱(池)容积过大，水箱储水量过多，超过用户正常需水量而滞留时间过长
12、，导致余氯耗尽，微生物繁殖，成为夏秋季传染病暴发流行的隐患。同时水体自身与贮水设施表面接触时间愈长，愈可能发生各种物理、生物化学变化，导致水质恶化。水箱壁的腐蚀、结垢、沉积物沉积造成水质污染。 除了储水箱(池)外，导致二次供水水质污染的常见部位就是管网，主要原因有：管道壁的腐蚀、结垢、沉积物沉积造成水质污染。管道内壁防腐涂料等不符合卫生要求，涂料中的有害物质可迁移到水中，涂料的脱落可使某些元素含量升高，水质恶化。基础设施和设计安装不合理，如上下管道配置不合理，上水管设在污水管下面，并与污水管交叉或并行；溢水管与污水管直接连接，缺乏必要的防倒灌措施，引起污水倒流。此外，二次供水管理单位卫生管理不
13、完善，如水箱(池)无定期清洗消毒制度，水箱(池)卫生防护差等也是水质污染的常见环节。 六、高层建筑二次供水的节能方式 供水方式的不同，电耗可能相差很大。在水压能交替满足的地区采用屋顶水箱方式，电耗是最经济的。水池有地下水池、地面水池和楼顶水池，由于充分利用管网剩余压力的不同，耗电是不一样的。加压方式的选择近来发展最快的是变频控制。变频调速水泵有很多优点，目前常用的是出水压力恒定变流量的控制方式，可以保持水压的稳定。从电耗来看，变频调速原则上是节能的方式，但也不是任何情况下都能产生节能效果。深圳对 60 多个二次加压泵站进行全面调查，调查结果传统的加压泵站单位能耗为 0.30.4kWh/m3，变
14、频调速水泵的单位能耗基本在0.550.75kWh/m3 之间。分析其原因，传统加压方式的水泵能在水泵高效时运转，而变频加压时，水泵的工作压力值为恒定，出水量是随用水量变化而变化，在供水量很小时，水泵的效率曲线发生变化，往往偏离高效处。因此采取变频调速与传统水泵大小搭配方式进行比较要根据泵站规模，高低峰实际供水量进行详细测算。变频调速装置的设计在水泵选择、台数及运行方式上要使变频泵始终在高效区运行，最好采用变压变流量控制。 七、给水管道的设计 球墨铸铁管强度高、韧性好，抗变形能好，且抗震抗弯能力强，耐腐性也很好。而 PP-R 管，有材质轻、施工方便、水流阻力小、耐腐蚀、使用寿命长等优点，因此给水
15、管中管径DN100 的管道直供管道可采用球墨铸铁管，而管径DN100 的管道，直供管道选用 PP-R 管，一般在住户室内采用比较经济合理。二次加压管道及管道井内立管采用钢塑复合钢管，不锈钢管，不锈钢复合管等，阻力小、耐腐蚀，能承压、强度高等优点，同时施工方便，很适合管道井敷设。同时为了加压管道的运行安全，在加压立管顶端安装闸阀及自动排气阀尤为必要。 八、给水管网的设计 目前小区室外给水管网大多是生活给水与室外消防用水给水合用，根据建筑防水设计规范要求，消防管网应该是环状网。因此，在设计中我们应该考虑小区有两路或两路以上的进水，并在小区内自行成环，或与市政道路上给水管道构成环，这样既满足了室外消
16、防要求，同时为小区供水安全提供了保障，还出现避免小区死水现象，保证了供水水质。二次加压给水主管由于很难成环状布置，为防止引起水质事故，可在每根枝状主管未端设置排水栓，这样在小区入住率低的情况下可以通过定时排水来避免死水危害。小区内道路上、楼前后的给水管敷设位置一般根据小区内部管线综合位置确定。对于高层住宅，给水管需敷设在管道井内，且立管的顶端要设置自动排气阀，以方便断水后重新启用时排气。九、计量水表的设计 目前根据多层住宅和公共设施、商业用表都是一户一表，抄表到户，高层住宅都实施远程抄表，目前我市采用的远程抄表系统是集中抄表系统，即通过宽带网络实现全市联网，集中管理的模式。集中抄表系统可以实现
17、监测，有故障可以及时发现。这对于一个城市中如果全部采用自动化抄表方式后检修是一个不可忽视的方面。因此在管道井内需增加一根数据采集线和采集终端箱。水表位置的设计，应遵循好管理、便维护、易抄收的原则，所有计量水表统一安装在管道井内（专用水井） ，管道井设置向公共位置开启的检修门，检修门应不小于 600，水表设置在检修门中间位置，住宅户数较多情况时可安装水表组，水表组安装顺序要求与住宅的布置相对应，水表间垂直中心距不小于 300，水表安装总高度要求满足 400H1200,管道井内其他管道位置不得妨碍水表的抄表和维护，每层管道井须有底板隔断，且能承受相应维护、维修工作的荷载。总之，为解决高层住宅二次供水设施的建设、维护和运行管理及水质安全等问题，本文就高层住宅供水方式选择、流量设计、管道设计、管网设计、计量水表设计、泵房设计等作了一些探讨。 参考文献: 1 傅金祥.居住区生活饮用水二次污染及防治对策研究J.科技致富向导，2011， （9）. 2 张金松.安全饮用水保障技术J.建筑与文化，2010， （12）.
