無負壓供水設備在某小高層小區項目中的設計選型淺析

陳知富

摘? ?要：本文通過對某小高層綜合小區項目建筑生活給水情況的分析，結合給水排水以及無負壓給水設備行業規范標準，對該綜合性小區的無負壓供水設備進行了比較詳盡的設計選型，并進一步總結了無負壓供水設備的特點和優勢，最后提出在實際工程項目中要緊密結合工程項目供水的需求情況，要同專業的設備生產供應商合作，最大限度發揮無負壓給水設備的特點和優勢，更好地服務于現代建筑和百姓生活。

關鍵詞：生活給水? 無負壓供給? 設計選型? 特點優勢

中圖分類號：TU82? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（a）-0037-03

無負壓管網增壓穩流給水設備，是在普通變頻泵給水設備基礎上開發研制的一種新型供水設備，它改變了傳統的供水方式真正節能、節水無污染。本文針對某小高層綜合性小區生活水無負壓供給設備，就如何合理設計選型進行了詳細的計算與分析，對其特點及優勢進行了進一步歸納總結，合理應用該設備可滿足當前建筑小區日益提升的供水要求。

1? 工程項目概況

1.1 某小高層綜合性小區情況

建筑情況：11層6棟，6層13棟，4層2棟，9層1棟，如表1所示。

1.2 生活供給水設計方式的要求

某小高層綜合小區的生活水水源由本地市政給水管道供給，給水的水質符合我國《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006版）要求，高峰期市政壓力0.2MPa，按要求，供水加壓區由位于泵房的采用無負壓設備加壓供給，泵房位于地下7.1m，加壓區給水方式為：市政自來水→WWG型無負壓供水設備→用水點。

2? 設計方案的計算說明

2.1 給水流量的計算

⑴根據住宅配置的衛生器具給水當量、使用人數、用水定額、使用時數及小時變化系數，依據《建筑給水排水設計規范》（GB50015-2003）第3.6.4條款，按下式計算出最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率：

式中：U0——生活給水管道最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率;

q0——最高用水日的用水定額（取180/（人·d））;

m——每戶用水人數，本工程中低區取3.3人，高區取3.5，合用取3.3

Kh——小時變化系數，取2.5;

Ng——每戶設置的衛生器具給水當量數;單衛一廚取4，雙衛一廚取6.5，四衛一廚取10.5，加權平均低區取4.2，高區取5，合用取4.5;

T——用水時間，T=24;

0.2——一個衛生器具給水當量的定額流量L/s。

計算結果：U0低區 =0.020;U0高區=0.018;U0合用=0.020;

根據計算管段上的衛生器具給水當量總數，按下式計算出該管段的衛生器具給水當量的同時出流概率：

式中：Ng——計算管段上的給水當量總數;

ac——對應于不同U0的系數，ac低區=0.011;ac高區 =0.010;ac合用 =0.011;

計算結果：U0低區=0.027;U0高區=0.045;U0合用=0.026;

根據計算管段上的衛生器具給水當量同時出流概率，按下式計算得計算管段的設計秒流量：qg=0.2·U·Ng

其中：qg——計算管網的設計秒流量（L/s）。

設計流量：qg低區=0.2·U·Ng=19.254L/s=69.315m3/h;

qg高區=0.2·U·Ng=6.949L/s=25.016m3/h;

qg合用=0.2·U·Ng=21.943L/s=78.995m3/h。

⑵集體宿舍、旅館、賓館、醫院、療養院、幼兒園、養老院、辦公樓、商場、客運站、會展中心、中小學校、公共廁所、等建筑的生活給水設計秒流量，依據《建筑給水排水設計規范》（GB50015-2003）第3.6.5條款，按下式計算。

式中：qg——計算管段的給水設計秒流量（L/S）;

a——根據建筑物用途而定的系數，商業取1.5;賓館取2.5;

加權平均低區取2.1，合用取2.12

Ng——計算管段上的給水當量總數，

低區賓館：坐便器42個;洗手盆42個;淋浴器30個;浴盆12個;低區商業：蹲便器37個;小便器20個;洗手盆31個;拖布池8個;坐便器12個;高區賓館：坐便器9個;洗手盆9個;淋浴器9個;蹲便器當量：0.5;小便器當量：0.5;洗手盆當量：0.75;拖布池當量：1;坐便器當量：0.5;淋浴器當量：0.75;浴盆當量：1;計算可得：

Ng低區賓館=42×0.5+42×0.75+30×0.75+12×1=87;

Ng低區商業=37×0.5+31×0.75+20×0.5+8×1+12×0.5=65.75;

Ng低區賓館=9×0.5+9×0.75+9×0.75=18;

將各參數代入，計算出設計用水量：

qg低區=5.195L/s=18.702m3/h;

qg高區=2.121L/s=7.637m3/h;

qg合用=5.520L/s=19.946m3/h;

按照規定，有大便器延時自閉沖洗閥的給水管段，大便器延時自閉沖洗閥的給水當量均以0.5計算，計算得到的qg附加1.2L/s的流量：

qg低區 =5.195L/s+1.2L/s =6.395L/s =23.022m3/h;

qg合用 =5.520L/s+1.2L/s =6.720L/s =24.192m3/h;

所以本工程低區用水量為商業用水量與住宅用水量之和的80%：

qg低區=（69.315m3/h+23.022m3/h）×80% =73.869m3/h;

qg高區=（25.016m3/h +7.637m3/h）×80% =26.158m3/h;

qg合用=（78.995m3/h+24.192m3/h）×80% =82.549m3/h;

2.2 給水管道水力計算（給水泵揚程計算）

按照《建筑給水排水設計規范》的規定，水泵直接供水時所需揚程按下式進行估算（以滿足最不利點用水要求作為水泵揚程計算依據）：

Hb≥1.05Hy +∑h+Hc-H0

其中：Hb——水泵滿足最不利點所需水壓;

Hy——最不利配水點與引入管的標高差;Hy低區=16.2m;Hy高區=29m;

Hc——最不利配水點所需流出水頭，取10m;

∑h——泵房與建筑物間室外管線的水力損失，含沿程水頭損失hf和局部水頭

損失hd，取5m;

H0——用水高峰期自來水最小供水壓力，采用無負壓供水設備時可充分利用自來水管網的剩余壓力，由于本工程市政壓力為0.20MPa，計算時利用10m。

1.05——給水管網在最不利點流量分配情況下，克服水泵出口至最不利點用

水間的水頭損失而考慮的系數。

通過上述計算：用水高峰期時水泵滿足最不利點所需的水壓：

Hb低區≥22.01m;Hb高區≥35.45m;

3? 項目設備的選型方案

綜合分析投資、運行費用、維護管理、供水安全性等方面的情況，該小區工程設計選型初步可采用兩種方案：方案一，采用2套設備，每套設備2臺水泵;方案二，采用1套設備，2臺水泵;水泵采用互為備用方式工作。兩套方案可依據項目現場、資金等實際情況客觀選擇，如果條件比較充足，方案一的效果更好一些。選型方案詳見表2。

4? 無負壓供水設備的特點及優勢

無負壓管道加壓給水設備與傳統變頻泵給水設備相比，具備如下特點及優勢。

⑴無負壓生成。

該設備可以直接與市政外網給水管道串聯連接，采用密閉式金屬儲水罐和真空抑制及補償系統，全自動化控制與調節，使市政外網給水管道內不生成負壓，進水量變化較大或水壓力突然降低時，其穩流補償器和真空抑制器將發揮其穩流調整作用，使得設備能夠運轉保障小區給水正常。

⑵杜絕二次污染。

傳統的生活供水方式不得不采用混凝土或金屬水池水箱，小區飲用水難免不接觸外界環境，造成二次污染在所難免，無負壓供水設備系統普遍采用密閉不銹鋼形式杜絕污染環節保護了生活飲水的品質。

⑶節約投資。

傳統的生活供水方式需要相應的運行人員倒班值守，其采用的混凝土或金屬水池水箱每個年度必須洗刷消毒兩到三次以上，常年累月反復如此費時費力，洗刷消毒必須停水操作，造成小區百姓生活很大的不便。

⑷高效節能節水。

設備充分利用了市政給水管網的給水壓力，通過工控系統編程軟件控制下，在小流量或不用水時，設備自動停機保壓，節能效果顯著。全密閉結構防止了有水池、水箱的跑、冒、滴、漏等浪費水的現象。

⑸自動化程度高安全性高。

設備可完全采用全自動控制，并可設置過壓、過流、過載、水源無水、報警等多種保護功能，可實現遠程監控、監測功能。

5? 結語

建筑業的快速提升發展使得如何選擇合理、可靠、節儉的工程供水設備，成為突出問題之一。無負壓供水設備的選型計算并不復雜，但一定要緊密結合工程項目供水實際的需求情況，同專業的設備生產供應商合作，最大限度發揮其特點和優勢，更好地應用于現代建筑，服務于百姓生活。

參考文獻

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