無負壓供水設備在某項目設計管理中的應用

鄭寧

摘 要：介紹了無負壓供水設備原理、構成、優點，明確其供水方式及實際可行性，并通過具體項目應用實例，從房地產開發設計管理的角度，整理了無負壓供水設備計算原則、計算依據、計算方法和設備選型，同時總結無負壓供水設備的主要招標控制點，從而對無負壓供水設備在房地產開發中實際應用做出指導建議。

關鍵詞：無負壓供水設備 設計選型 應用

中圖分類號：TU821 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0040-02

無負壓供水設備已廣泛應用于各類型建設項目的供水系統，以下從房地產開發公司的設計管理角度淺析無負壓供水設備的應用要點。

1 無負壓供水設備簡介

1.1 原理及構成

無負壓供水設備可直接從市政給水管網吸水，具備防負壓和穩流裝置，使其不會對給水管網產生負壓，并可在原有給水管網壓力基礎上實現壓力疊加、壓力穩定、節能節水的目的。

目前市場上無負壓供水設備生產廠家眾多，采用規范和專利各有不同，總體來說該類型設備由以下部件構成：防負壓裝置、穩流罐、壓力傳感裝置、水泵機組、自動控制柜（箱）等。

1.2 優點

（1）衛生、無二次污染。無負壓供水設備直接從給水管網吸水，可維持管網中的余氯，同時采用全密封方式運行，有效防止污染物進入給水系統。

（2）節約能源、節約水資源。無負壓供水設備充分利用給水管網余壓，可減少水泵設備的能源浪費。同時，避免了水池或水箱的滲水、漏水及清洗用水等問題，減少了水資源的浪費。

（3）節約用地、布置靈活。無需修建水池或水箱，整套供水設備占地面積小，有利于布置在地庫邊角或不規則處，有利于停車區域的完整或增加停車位。

2 無負壓供水設備在某項目中的選型

2.1 項目概況及給水設計原則

北京某住宅小區，共有6棟高層住宅組成，最高樓棟為19層（層高2.8 m），生活水泵房位于地庫地下2層。項目水源為市政給水，市政給水水壓為0.25 MPa。經與當地自來水公司溝通，可使用無負壓供水設備。此為小區給水設計前提條件，應在方案設計階段給予確認。

給水設計原則：相關設備及系統形式成熟穩定、運行安全可靠、設備及泵房占地面積少、衛生、節能環保等。其中，泵房位置建議放置在小區地庫中間靠外墻位置，既滿足建筑平面布局又減少進出泵房干管長度。

按照項目建筑高度、市政水源等條件，將給水管網豎向分為兩個個分區：1～3層為低區，105戶住戶的生活給水由市政給水管網直接供應；4～19層為加壓高區，550戶住戶的生活給水由生活水泵房的無負壓供水設備加壓供應。在高區住戶中，290戶為一廚一衛，260戶為一廚兩衛。

2.2 給水計算

給水計算依據：《建筑給水排水設計規范GB5015-2003（2009版）》及《全國民用建筑工程設計技術措施——給水排水（2009）》等。

（1）流量計算。

公式1：U0=q0×m1×Kh/0.2×Ng×T×3600，其中Kh取2.5，T取24 h。

公式2：U=1+αc×（Ng-1）×0.49/Ng1/2

公式3：qg=0.2×U×Ng

當每戶一廚一衛時，有洗滌盆、洗臉盆、坐便器、淋浴器、洗衣機水嘴各1個，則q01=150L/（人·d），m1=2.8人，Ng1=4，U01=1.52%。當每戶一廚兩衛時，有洗滌盆1個、洗臉盆和坐便器各2個、淋浴器和浴盆各1個、洗衣機水嘴1個，則q02=180L/（人●d），m2=4人，Ng2=6.45，U01=1.61%。

根據公式，qg=0.2×U×Ng=14.2L/s=51.1m3/h。

（2）揚程計算。

公式4：Hmax=1.1×（0.01HD1+0.001HD2+H3-P0min）

Hmax為泵的設計揚程（MPa）；HD1為最不利配水點與外網供水干管中心的標高差，按54.5 m取值；HD2為最不利配水點至外網供水干管中心的管道沿程、局部阻力損失值（kPa），按130 kPa取值；H3為最不利配水點滿足工作要求的最低工作壓力，按0.05 MPa取值；P0min為外網供水干管允許的最低工作壓力，按0.15 MPa取值；1.1為考慮磨損等原因造成水泵出力下降的水泵揚程安全系數。

根據公式，Hmax=0.63 MPa。

（3）設備選型。

通過以上計算可得高區流量為51.1 m3/h，揚程需63 m。結合當地自來水公司準入廠家要求，最終選用設備型號為125 ZWG3/CR20-7。該設備符合《CJ/T303-2008穩壓補償式無負壓供水設備》等國家行業標準規定。其中，水泵的型號為CR20-7，Q=26 m3/h、H=65 m、N=7.5 kw，水泵兩用一備。

（4）泵房面積。

通過無負壓供水設備選型，成套設備水泥基礎長2.4 m、寬1.7 m（各廠家尺寸會有不同），理論上長4.5～5.5 m、寬3.5～4.5 m空間可滿足供水設備、潛污泵坑、控制柜（箱）等安裝要求，考慮到泵房實際建筑和結構形式、設備及管道檢修等因素，單臺無負壓供水設備泵房做到20～25 m是比較合理的。

3 無負壓供水設備招標技術要求

通過理論計算的無負壓供水設備，仍需在招標中要明確各部分要求，以進行對比選擇。

3.1 供貨及服務范圍

成套無負壓供水設備及服務范圍應包含進、出水口法蘭之間的所有設備、管道、閥門、配件的材料供應、加工制作、安裝、調試、驗收、保修及售后服務等。應明確設備供應商與機電安裝承包商之間的分界，避免雙方施工和責任交叉。

設備供應商還應出具項目當地衛生局認可的無負壓供水設備準入資質及設備安裝后出口水質檢驗報告以及辦理項目二次供水衛生許可證相關事宜的承諾，保證設備安裝后能夠通過衛生檢查，具備通水條件。

3.2 主要部件要求

（1）水泵。

根據項目規模及檔次選擇合資或國產優質品牌的立式多級離心水泵，注意設置備用泵，一般按同型號的備用泵選取，

泵座、泵頭采用鑄鋼部件，表面采用無鋁水基環氧樹脂黑色涂層浸涂，確保表面物理及化學性質長期穩定。葉輪、軸、腔體、外套筒等均應采用不銹鋼材質，腔體及外套筒應密封保證不泄漏。電機為全封閉風扇冷卻形式，內置熱保護，能夠在高溫下連續運行。

（2）穩流罐。

也有稱之為穩壓補償罐，均采用不銹鋼材質，其設計壓力不應低于直接串聯的給水管網最大給水壓力。罐體厚度應按相關規范進行計算且不得小于4 mm。罐體承壓焊縫應采用氬弧焊和自動電弧焊并進行無損檢測，確保罐體在長期承壓狀況下保持穩固。

（3）其他。

防負壓裝置應符合現行國家及行業規范要求。管材及閥門均應采用不銹鋼。控制柜中電氣元器件建議選用合資品牌，保證長期穩定運行。

4 結語

無負壓供水設備具有安全衛生、節能節水、節約用地等突出優點，在當地供水管網條件允許的前提下，是值得大力推廣的供水設備。同時，也必須注意到，無負壓供水設備生產廠家較多、選用標準各有差異，務必在項目圖紙設計階段詳細計算水泵等參數，確保水泵運行在高效工作區，達到節能的目的。另需在招標階段明確規定無負壓供水設備各組成部分的技術和尺寸參數，保證到場設備滿足設計及安裝要求。

參考文獻

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