泵房設計要點解析

劉倩妮

摘 ?要：水泵房作為通用性的機械類而廣泛應用于國民經濟的各個部門，文章對泵房設計的要點進行解析。

關鍵詞：泵房位置;水池設計;水泵選型及布置;泵房內排水設計

中圖分類號：TU992 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0009-02

1 ?現狀概述

隨著現代工業的蓬勃發展，采礦、冶金、電力、石油、化工、市政以及農林等部門中，各種形式的泵房很多，其規模和投資越來越大，功能分類愈分愈細。在電力部門中，無論是火力或原子能發電系統，從高壓鍋爐給水泵房起，一直到冷熱水的循環泵房、水力清渣除灰的高壓泵房以及冷卻水的補給泵房都是必不可少的。它們在整個系統中常常是規模大、投資大、地位重要的工程項目。

在市政建設中，水泵房也是城市給水和排水工程中必要的組成部分，它們通常是整個給水排水系統正常運轉的樞紐。城市中水的循環都是借一系列不同功能的水泵房的正常運行來完成的。原水由取水泵房從水源地抽送至水廠，凈化后的清水由送水泵房輸送到城市管網中去。

從經濟的角度來看，城市供水企業一般都是用電大戶。在整個給水工程的用電量中，95%～98%的電量是用來維持水泵的運轉，其它2%～5%用在制水過程中的輔助設備上（如電動閥、排污泵、真空泵、機修及照明等）。以一般城鎮水廠而言，泵房消耗的電費，通常占自來水制水成本的40%～70%，甚至更多。就全國水泵機組的電能消耗而言，它占全國電能總耗的21%以上。因此，通過科學優化調度，提高機泵設備的運行效率;采用調速電機，擴大水泵機組的高效工作范圍;對役齡過長、設備陳舊的機泵，及時采取更新改造等措施，都是合理降低泵房電耗的重要途徑。

除此以外，泵房中還有多種形式的節電措施，例如采用液壓自控蝶閥，各種微阻緩閉止回閥，取消止回閥等方式均能達到良好的節電效果。

泵房的設計包括泵房位置的選擇、水池的設計（包括水池的池底標高、有效水深、水池的進出水管等設計）、水泵選型、水泵布置、泵房內排水溝、集水坑的設計等。下文就泵房設計過程中幾點容易忽略的問題作討論。

2 ?水泵房位置的選擇

水泵房是整棟建筑或整個小區、廠區給水、消防管網核心部分，泵房的位置選擇既要有利于給水和消防管網的敷設，又不能對有安靜要求的房間有噪音的影響，還應盡量少占有價值的建筑用房（如商鋪及停車位）。生活給水泵房和消防泵房宜合建，既節省用地，也有利于維修管理。

對于一個住宅小區來說，泵房往往設計于地下車庫的設備用房內，與發電機房等電氣、空調機房合并在同一個防火分區內。且泵房應盡量靠近用水大戶或整個小區的中央位置，可以減少主干管的長度，也可以減少管網水頭損失。泵房出口應直通室外或直通安全出口。如設在民用建筑物內的水泵房不應毗鄰居住用房或在其上層或下層，并且泵房應設置在通風良好、不結凍的房間內。泵房的大小由生活水池、消防水池以及水泵組的布置來確定。

3 ?水池進、出、溢流水管的設計

《建筑給水排水設計規范》GB 50015-2003（2009年版）（以下簡稱“水規”）中3.2.4B條：生活飲用水水池（箱）的進水管口的最低點高出溢流邊緣的空氣間隙應等于進水管管徑，但≥25 mm，最大≤150 mm。另3.2.4C條：從生活飲用水管網向消防、中水和雨水回用水等其他用水的貯水池（箱）補水時，其進水管口最低點高出溢流邊緣的空氣間隙≥150 mm。因此，往往有的設計中只考慮了3.2.4B條的規定，將消防水池的進水管設在溢流水位上一倍管徑處。此條文考慮到消防、中水和雨水回用水等用途的水池因為池內水質低于生活飲用水，并且池內水往往不能定期清洗或循環水池內的貯水，會形成死水及滋生細菌。

因此消防水池的進水管管徑雖為50～100 mm，但與溢流邊緣的空氣間隙仍按≥150 mm來設置。

水池的出水管應盡量布置在進水管的最遠點，應運用進、出口的位置來使水池內的水能達到最有利的循環，否則應采取防止短路的措施。

溢流管上不得設置閥門，出口處應設防蟲網格，并且應采取間接排水。

4 ?水池吸水槽、通氣管、人孔的設置

一般鋼筋混凝土水池均設置吸水槽（井），吸水槽（井）多為埋地式（即吸水槽比水池底板埋深0.8～1.0 m）。吸水槽（井）的有效容積應按最大一臺水泵的3 min的設計流量計算，并且吸水槽（井）的尺寸應滿足水泵的吸水管的安裝要求。

通氣管在生活水池和消防水池中也是常常被忽略設計的部分。通氣管的管徑應由最大進水量或最大出水量求得最大通氣量，按最大通氣量求通氣管的管徑和數量（一般不少于2根），通氣管的末端應設置防蟲網格。

水池頂部應設置人孔，人孔附近應設置爬梯，并且人孔設置的位置應盡量靠近水池進水浮球閥的位置，以便維修水池的進水閥。

5 ?泵房內水泵的選擇及布置

一般生活加壓設備多采用變頻設備或疊壓（無負壓）設備供水。當用變頻設備時，生活泵組按建筑物（或分區）的最大秒流量和最不利點的揚程選擇主泵，而且現在市場上變頻泵組的設備都很齊全，變頻技術也很完善。

但當采用疊壓設備供水時，往往不清楚設備組的揚程如何選擇。因為疊壓供水的優點是節能，商家也會向設計者介紹選設備時只需選擇建筑最不利點所需的壓力減去市政常年壓力即可。但根據無負壓設備的技術分析，無負壓設備分有水箱和無水箱兩種，當采用有水箱的無負壓設備時，若市政停水時仍要滿足一定時間內的供水安全。因此，此時供水壓力應按建筑最不利供水點所需壓力確定。

消防水泵的選用，設計人員往往按計算的室內消火栓或噴淋的用水量和揚程選擇一用一備的消防泵。在規范上這樣設計沒有問題，但是在實際使用和建設投資上存在難度和投資過大。如果室內消火栓和噴淋的用水量和揚程相差不大時，可以共用一臺備用泵，且按最大一臺消防泵的工作能力。還有一種情況，消防泵的功率過大（如110 kW或以上），在電氣配電設計中，對于水泵的起動電流要比工作電流大5～6倍，這無形中加大了發電機的容量。對于這種情況應將一用一備改為二用一備，用兩臺一半流量同揚程的水泵代替一臺大流量的消防泵。

水泵的布置除了要滿足規范上規定的泵組間距離及泵組離墻距離外，還應注意水泵的布置不能妨礙泵房內通道的使用，吸水管上閥門的安裝等。

為提高消防水泵取水的可靠性，確保火災時能及時向消防管網供水。消防水泵宜采用獨立的吸水管，并且吸水管盡量減少轉彎。

6 ?泵房內排水的設計

水泵房內應設排水設施，盡量考慮能直接靠重力排至室外排水管網。若為地下室水泵房或室外排水管網標高高于泵房排出管標高時應設置污水提升設備。水泵房內常用的排水設施是排水溝加集水井，經潛污泵提升排至室外排水管網。

泵房內排水溝應設于經常溢水、滴水、濺水的地方，且排水溝上應鋪設可過水格柵。集水井中潛污泵的選擇應根據水池溢流量、泄水量與排入集水井的其他排水量中最大者。潛污泵應該設置一用一備，并設置兩臺泵同時啟動的信號水位，以防止水池進水閥損壞時溢流量遠大于設計的溢流量，以免造成水泵房被淹。

集水井的有效容積應按最大一臺潛污泵5 min的出水量計算，且潛污泵每小時啟動次數不宜大于6次。

7 ?其他問題

常見的民用建筑或普通工業建筑的生活泵房和消防泵房在設計中還有很多容易被忽視的問題，如：外網水池進水管上設置的閥門應采用杠桿式浮球閥或液壓式水位控制閥等自動水位控制閥，并且不得少于兩個;生活貯水池應設置獨立結構;水泵吸水管穿水池池壁時應采用柔性防水套管等。

8 ?結 ?語

在建筑給排水設計中，除了嚴格按照國家現行規范外還應注重聯系實際工程中或實際使用中遇到的問題，結合社會的發展趨勢，充分考慮到建筑設備的安全可靠、實用、合理、經濟、美觀。更應該在實際工程中不斷地完善自己的知識結構面，不斷注意本專業及社會各層面的最新發展及對設計工作的影響，不斷改進自己的設計及設計思想，使設計的工程既實用，又有超前意識。

參考文獻：

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