無負(fù)壓供水的應(yīng)用

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，高層建筑越來越多，用水的安全、衛(wèi)生越來越受到人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的加壓供水方式，會(huì)造成二次污染，給人們的身體健康造成影響。在當(dāng)前國(guó)家推動(dòng)節(jié)能降耗和污染減排工作的大背景的前提下，無負(fù)壓變頻二次供水技術(shù)無疑是很好的一種節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：無負(fù)壓；二次供水；供水技術(shù)；

隨著城市建設(shè)的不斷加快，高層建筑日益增多，二次供水設(shè)施成為自來水供水管網(wǎng)建設(shè)中不可缺少的一部分。然而，傳統(tǒng)二次加壓供水方式，水池、水箱造成二次污染已直接影響了供水水質(zhì)安全，產(chǎn)生了嚴(yán)重水質(zhì)污染事故，這一問題已引起政府主管部門和供水企業(yè)密切關(guān)注。由于傳統(tǒng)的氣壓供水設(shè)備和變頻調(diào)速供水設(shè)備都不能有效地避免水泵抽水時(shí)市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓的問題，因此市政供水部門一般不允許其加壓水泵從管網(wǎng)直接抽水，需要設(shè)置貯水池，而貯水池往往導(dǎo)致管網(wǎng)剩余水量得不得利用，長(zhǎng)期浪費(fèi)資源，在當(dāng)前國(guó)家推動(dòng)節(jié)能降耗和污染減排工作的大背景的前提下，無負(fù)壓變頻二次供水技術(shù)無疑是很好的一種節(jié)能技術(shù)，直接從市政管網(wǎng)中取水增壓，通過對(duì)傳統(tǒng)變頻恒壓供水技術(shù)和無負(fù)壓供水技術(shù)的對(duì)比，來論述無負(fù)壓供水技術(shù)的的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性等方面。

1.二次供水技術(shù)

1.1 傳統(tǒng)二次供水技術(shù)

變頻恒壓供水技術(shù)是由水泵機(jī)組和變頻控制系統(tǒng)、穩(wěn)壓裝置（壓力罐）及配套的管路閥門等組成的自動(dòng)供水設(shè)備。將供水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備串接在供水管網(wǎng)壓力不足的地方，設(shè)備通過壓力傳感器檢測(cè)出口壓力，將檢測(cè)值和設(shè)定值進(jìn)行比較，運(yùn)算出需要增加的壓力值，確定水泵投入臺(tái)數(shù)和變頻器輸出頻率（反應(yīng)到電機(jī)及水泵為轉(zhuǎn)速）以符合用水曲線實(shí)現(xiàn)恒壓供水。

1.2 無負(fù)壓供水技術(shù)

無負(fù)壓供水技術(shù)是以市政管網(wǎng)為水源的直接增壓供水，所以又叫管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，其出口壓力等于市政管網(wǎng)壓力加上泵組揚(yáng)程。

2.二次供水技術(shù)對(duì)比（見表1）

3.無負(fù)壓供水的應(yīng)用實(shí)例

3.1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目是一住宅小區(qū)，位于東莞中堂，供水樓宇12幢，項(xiàng)目豎向分區(qū)情況為：1-4層，低區(qū)；市政直供：5-11層，加壓中區(qū)，居民戶數(shù)280戶，一廚一衛(wèi)用水戶型174戶，一廚二衛(wèi)用水戶型106戶，最不利用水點(diǎn)標(biāo)高36m（按3m/層計(jì)算）；12-24層，加壓高區(qū)，居民戶數(shù)234戶，一廚一衛(wèi)用水戶型88戶，一廚二衛(wèi)用水戶型138，一廚三衛(wèi)8戶；最不利用水點(diǎn)標(biāo)高75m。根據(jù)讀圖得知，市政給該項(xiàng)目?jī)陕凡煌吹腄N200 給水管，市政到此地最不利點(diǎn)水壓0.20MPa。

3.2 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算

3.2.1 設(shè)計(jì)給水流量

根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003）第3.6.4 條款的規(guī)定確定住宅樓生活給水設(shè)計(jì)流量。通過公式計(jì)算，計(jì)算公式如下： U0= %.

U0—生活給水管道的最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量戶均出流概率（%）；q0—最高用水日的用水定額，按建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范取用， m—每戶用水人數(shù)； Kh—小時(shí)變化系數(shù)，按設(shè)計(jì)規(guī)范取用；Ng—每戶設(shè)置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量數(shù)；T—用水時(shí)數(shù)（h）；0.2—一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的額定流量（L/S）；給水當(dāng)量計(jì)算：當(dāng)每戶一衛(wèi)一廚時(shí)，每戶的衛(wèi)生器具及當(dāng)量為：洗滌盆1套（N=0.75）；坐便器1具（N=0.5）；洗臉盆1個(gè)（N=0.75）；淋浴器1具（N=0. 75）；洗衣機(jī)水嘴1個(gè)（N=1.0）小計(jì)：戶當(dāng)量Ng=3.75；

用水定額：120L/（1.d）；戶均人數(shù)：3.5 人；用水時(shí)數(shù)：24h；時(shí)變化系數(shù)Kh=2.5；最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率為：0.0243 取U0=1.6%。

當(dāng)每戶兩衛(wèi)一廚時(shí)，每戶的衛(wèi)生器具及當(dāng)量為：洗滌1套（N=0.75）；坐便2具（N=0.5*2=1.0）；洗臉盆2個(gè)（N=0.75*2=1.5）；淋浴器1 具（N=0.75）；浴盆1 具（N=1.0）；洗衣機(jī)水嘴1個(gè)（N=1.0），小計(jì)：戶當(dāng)量Ng=6.0 。

用水定額：120L/（1.d）；戶均人數(shù)：4人用水時(shí)數(shù)：24h；時(shí)變化系數(shù)Kh=2.5最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率為：0.0174取U0=1.2%。

計(jì)算管段衛(wèi)生器具給水總當(dāng)量：中區(qū)Ng=1290 高區(qū)Ng=1206；經(jīng)查《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003）表D-1得：管段衛(wèi)生器具最大用水秒流量為：中區(qū)Q≈9.86L/S=33m3/h；高區(qū)Q≈9.38L/S=31m3/h。

3.2.2水泵揚(yáng)程計(jì)算

按照《建筑給水排水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，水泵直接供水時(shí)所需揚(yáng)程進(jìn)行計(jì)算，（以滿足最不利用水點(diǎn)要求時(shí)水泵所需揚(yáng)程為計(jì)算依據(jù)）：Hb≥1.1（Hy+Hc+Σh）-Ho；其中：Hb—水泵滿足最不利點(diǎn)所需水壓；Hy—最不利配水點(diǎn)與引入管的標(biāo)高差（從室外地坪算起）； Hc—最不利配水點(diǎn)所需流出水頭；Ho—市政最小水壓；Σh—泵房與最遠(yuǎn)建筑物間管線的水力損失，含沿程水頭損失hf和局部水頭損失hd。

建筑面積較小的項(xiàng)目可以忽略不計(jì)。給水管網(wǎng)在最不利點(diǎn)流量分配情況下，克服水泵出口至最不利點(diǎn)用水間的水頭損失而考慮的系數(shù)。

通過上述計(jì)算：用水高峰時(shí)水泵滿足最不利點(diǎn)所需的水壓：中區(qū)H≥46m；高區(qū)H≥89m；通過以上計(jì)算可得：中區(qū)系統(tǒng)參數(shù)：Q=33m3/h，H=46m；高區(qū)系統(tǒng)參數(shù)：Q=31m3/h，H=89m。

4.結(jié)論

隨著人民生活水平的提高，大家對(duì)飲用水的質(zhì)量提出了更高的要求，為確保人們能飲用對(duì)身體健康有益的自來水，保證供水設(shè)備高質(zhì)量、高效率，減少設(shè)備故障率，原先供水方式已不能滿足要求，采用無負(fù)壓供水技術(shù)，制定科學(xué)可靠的二次供水方案，可滿足供水安全性，提高飲用水的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)規(guī)程（CECS221-2007）.

[2]建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50015-2003.

[3]高層建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版.

[4]泵站設(shè)計(jì)規(guī)范.GB/T50256-97.