試論水泵在建筑給排水設計中的選用問題

丁迓豐

【摘要】建筑給排水工程與人們的日常生活息息相關，在進行建筑工程施工時，必須加強給排水施工質量管理，由于建筑給排水設計對其施工質量有很大的影響，因此，必須不斷提高建筑給排水設計水平，從而保證建筑給排水系統(tǒng)的正常運行。隨著水資源的減少，為保證建筑給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，必須科學、合理的選擇給排水水泵，從而達到節(jié)約用水的目的。文章從水泵的概述出發(fā)，分析了建筑給排水中水泵的選擇原則，并介紹了建筑給排水設計中水泵的選擇方法。

【關鍵詞】水泵；建筑給排水設計；選擇

前 言

在建筑給排水系統(tǒng)中，水泵有不可代替的作用，只有在建筑給排水設計中，科學、合理的選擇水泵，才能為建筑給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。設計人員在進行建筑給排水設計時，必須根據(jù)工程的實際情況及水泵的特性、技術參數(shù)，選擇合理的水泵，確保建筑給排水系統(tǒng)的有效運行，下面就建筑給排水設計中水泵的選擇進行分析。

1. 水泵的概述

1.1 水泵的工作原理

在建筑給排水中，選擇水泵的主要目的是將水資源從一個地方輸送到另一個地方，水泵在開啟前，泵中充滿液體，當水泵打開后，泵體中的葉輪會帶動液體做高速旋轉運動，在離心力的作用下，葉輪會在出口處將液體甩出，被甩出的液體會在泵體擴散室中降低運動速度，而葉輪將液體甩出后，其中心處會形成真空低壓地帶，液池中的液體會在大氣壓下，通過吸入管進入水泵中。隨著水泵的運轉，泵體擴散室中的液體會逐漸增多，擴散室中的壓力也會逐漸增大，最后將水泵擴散室中的液體排出。

1.2 水泵的結構形式

水泵主要由三種結構形式，分別是立式結構、臥式結構、斜式結構，其中立式結構的水泵高度比較高，尺寸比較小，在運行過程中，葉輪會被水淹沒，立式結構水泵對安裝要求比較高，檢修難度比較大；臥式結構水泵對泵房面積有一定的要求，要保證泵房荷載均勻，臥式結構水泵維護檢修比較方便。

2. 建筑給排水中水泵的選擇原則

設計人員在建筑給排水設計中選擇水泵時，首先要對人們生活所需的水資源進行分析，確保選擇的水泵能滿足揚程和流量要求。當水泵在高效區(qū)運行時，需要保證水泵在長期運行中都能保持良好的運行效率，并且要保證水泵的運行費用和能量消耗比較少。在選擇水泵時，要對水泵運行中可能出現(xiàn)的各種工況進行詳細的分析，確保水泵發(fā)生異常現(xiàn)象時，能及時進行檢查維修。在選擇水泵時，設計人員還要對水泵的整體運行效果進行分析，盡量選擇大功率水泵，從而適當?shù)臏p少水泵的數(shù)量，達到節(jié)能的目的。水泵在運行過程中，要保證同時運行的水泵低于3臺，為保證水泵既能并聯(lián)運行又能單獨運行，要在水泵安裝過程中，將并聯(lián)水泵的工況點設置在離高效段左邊比較近的位置，同時將單泵運行的工況點設置在高效段右邊比較近的距離。

3. 建筑給排水中水泵的選擇

3.1 建筑給水泵的選擇

在建筑給水泵選擇中，有高位水箱給水、氣壓罐供水、變頻調速泵給水三種形式，其中高位水箱給水主要是由水箱和水泵組成的，設置高位水箱的主要目的是儲存和調節(jié)水量，確保水壓的穩(wěn)定。高位水箱中水是通過底層或者地下室中的水泵進行輸送的，高位水箱供水模式為：水池—水泵—水箱—給水管網(wǎng)—用水點，根據(jù)水泵、水箱、給水管網(wǎng)之間的關系，可以將高位水箱的給水方式分為分區(qū)水箱串聯(lián)給水、分區(qū)水箱并聯(lián)給水、減壓閥給水、減壓水箱供水等幾種形式。設計人員選用高位水箱供水形式時，要根據(jù)具體情況，選擇合理的給水形式，從而保證給水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

氣壓罐供水是一個承壓水箱，其供水方式與水箱供水相同，氣壓罐供水的安裝位置不受建筑結構的影響，建筑的地下室、中間層、頂層均可以安裝，氣壓罐供水的主要目的是滿足建筑消防用水，具有運行方便、安全可靠等特點，但氣壓罐供水的水壓不穩(wěn)定，并且需要消耗大量鋼材。

變頻調速泵給水能對給水系統(tǒng)的用水情況進行分析，根據(jù)實際情況，自動改變水泵轉速，從而保證水泵時刻處于正常運行狀態(tài)，變頻調速泵給水還能自動調節(jié)水流量，達到節(jié)省水資源的目的。變頻調速泵給水能確保供水質量符合相關規(guī)定，為水壓的穩(wěn)定性提供保障，同時變頻調速泵給水還能有效地節(jié)省占地面積，減少污染次數(shù)，但變頻調速泵給水的投資成本比較大，用電量比較大，運行維護成本也比較高，同時變頻調速泵給水會出現(xiàn)低效運行區(qū)。

3.2 建筑排水泵的選擇

在設置建筑排水系統(tǒng)時，可以根據(jù)具體情況設置一個廢污水集水池，從而方便廢污水的收集，在進行建筑廢污水輸送時，利用潛水排污泵將其集水池中的廢污水提升起來，輸送到市政排水管網(wǎng)中。在選擇建筑潛水排污泵時，要選擇具有撕裂、抽吸線狀物質功能的排水泵，這樣才能保證排水泵不會出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，才能保證排水泵順暢的進行排水。對于變頻水泵，具有節(jié)能減排的作用，同時變頻水泵還能減少排水泵的啟動次數(shù)，自動控制集水池容積，從而快速、高效的開展排水工作。

3.3 建筑消防水泵的選擇

設計人員在選擇建筑消防水泵時，為保證消防水泵的安全穩(wěn)定，首先要保證選擇的消防水泵的H-Q特性曲線和管道的特性曲線相互協(xié)調。設計人員在設計水流指示器時，可以將消防水箱出水管和按鈕設置在消防栓中，這樣就能將其看成消防水泵的開啟方式，對于高層建筑的消防水泵，要預留消防主泵的備用泵，確保消防主泵發(fā)生故障后，備用泵能正常運行，從而為消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。

4. 水泵工況調節(jié)

4.1 水泵換輪運行工作

在進行水泵換輪運行時，采用離心泵切削律方法，確保水泵的運行效率不會在切削范圍內發(fā)生改變。在水泵工況點季節(jié)性變化、分期建設給水系統(tǒng)、水泵變化程度比較穩(wěn)定的情況下都可以采用水泵換輪工作進行工況調節(jié)，水泵換輪后，能保證水泵處于高效區(qū)運行，為整個給排水系統(tǒng)的安全運行提供保障。對于水泵調速運行工作，主要是針對水泵轉速進行調整，改變水泵特性曲線，從而實現(xiàn)水泵的節(jié)能減排。水泵的調速運行工作適應性很強，能很好的適應流量揚程改變，最大限度的減少電力資源的消耗。在選擇水泵機組時，要根據(jù)建筑工程的實際情況，科學、合理的進行搭配，在不同的工況段，可以選擇不同的水泵，從而實現(xiàn)小泵進行小流量工作，大泵進行大流量工作。

4.2 水泵節(jié)流調節(jié)工作

水泵工況點的改變主要是通過調節(jié)水泵出水管閥門的開啟度實現(xiàn)的，在進行水泵節(jié)流調節(jié)時，要根據(jù)實際情況，適當改變管道特性曲線，增加建筑給排水系統(tǒng)的阻力。開展水泵節(jié)流調節(jié)工作能有效地防止水泵機組超載、水泵汽蝕等現(xiàn)象的發(fā)生，但會消耗大量能量。

總 結

水泵對建筑給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有十分重要的意義，因此，在進行建筑給排水設計時，設計人員要根據(jù)建筑工程的實際情況，按照水泵的結構形式、選擇原則，科學、合理的選擇水泵，從而保證建筑給排水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行，實現(xiàn)節(jié)水、低耗、環(huán)保的目的，有效地促進和諧社會的構建。

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