小高層建筑二次供水技術(shù)的探討

李 英

（茂名市世源建筑設(shè)計(jì)有限公司，廣東 茂名 525000）

近年來(lái)，城市高層建筑日益增多，這些建筑多采用二次加壓供水系統(tǒng)供水，其水質(zhì)情況的好壞與居民的健康狀況有直接的關(guān)系。在建設(shè)部有關(guān)規(guī)定中，只有多層與高層有規(guī)定，沒(méi)有次高層的理念。自從上海、深圳等地出現(xiàn)了次高層的樓盤并取得驕人的銷售業(yè)績(jī)后，次高層樓盤開(kāi)始走俏。次高層樓盤屬于目前市場(chǎng)上比較時(shí)尚的一種住宅類型，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著人們追求高品質(zhì)住宅意識(shí)的提高，次高層生活的便利性、舒適性將贏得更多購(gòu)房者的喜愛(ài)。

這種高度的建筑供水系統(tǒng)不同于多層和高層。如何在滿足使用功能的情況下實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)供水，選用何種供水系統(tǒng)，一直是次高層出現(xiàn)以來(lái)困擾給排水工程師的問(wèn)題。

1 二次供水概述

自來(lái)水廠通過(guò)城市輸、配水管道供水，水壓一般在2 kg/cm2左右，夜間可達(dá)2.6 kg/cm2，一般供水高度只為20 m左右，即只能直接供水 5層樓高，6層以上的建筑一般要進(jìn)行二次加壓才能供水。二次供水是指單位或者個(gè)人使用儲(chǔ)存、加壓等設(shè)施，將城市公共供水或者自建設(shè)施供水經(jīng)儲(chǔ)存、加壓后再供用戶的形式。常見(jiàn)的二次加壓設(shè)備基本上是用戶建一個(gè)配套有增壓設(shè)備的蓄水池或水箱，自來(lái)水自流到儲(chǔ)水池由增壓設(shè)備加壓實(shí)現(xiàn)二次供水。從供水原理上看，這是一種可行的方法，但由此帶來(lái)的水質(zhì)二次污染成為自來(lái)水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的主要原因。

2 二次供水系統(tǒng)分類

2.1 市政水——地下蓄水池——水泵加壓——用水點(diǎn)

19世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的二次供水設(shè)施基本上都是采用這種模式，這種模式的最大的缺陷是：水池水未經(jīng)衛(wèi)生監(jiān)督部門的預(yù)防性衛(wèi)生監(jiān)督。由于這種設(shè)施屬于各自的房屋產(chǎn)權(quán)單位，與市政供水脫節(jié)，如果不能對(duì)蓄水池進(jìn)行定期清洗、消毒和衛(wèi)生防護(hù)，就有可能出現(xiàn)水質(zhì)二次污染。

2.2 市政水一地下蓄水池一水泵加壓一屋頂蓄水池一用水點(diǎn)

這種模式與以上的模式差別不大，與以上模式相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：水泵不需24 h運(yùn)轉(zhuǎn)，減少了用電量，也減少了水管長(zhǎng)期負(fù)荷的壓力，降低水泵及水管的維修費(fèi)用；缺點(diǎn)：增加了一個(gè)蓄水池，前期費(fèi)用大，增加了污染的可能性。

2.3 加壓設(shè)備直接連在自來(lái)水管網(wǎng)上

這種方法可以解決二次污染問(wèn)題，但這種接法會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，影響前端用戶用水，因而為供水法規(guī)所不允許。要解決負(fù)壓的問(wèn)題，需要在接口前端加裝一個(gè)節(jié)氣閥。其作用為：當(dāng)水泵進(jìn)水管的水壓低于一個(gè)大氣壓時(shí)，節(jié)氣閥打開(kāi)，水泵只能抽取空氣，不會(huì)影響前端用戶用水。現(xiàn)在有些廠家極力推廣的管網(wǎng)直聯(lián)電子防負(fù)壓供水設(shè)備和其他直連式無(wú)負(fù)壓設(shè)備，即為此類設(shè)備。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)自來(lái)水管網(wǎng)的自然供水流量能夠滿足加壓需要時(shí)，可以采用這種無(wú)負(fù)壓設(shè)備。否則，用戶只能用到加壓空氣了，水表也會(huì)空轉(zhuǎn)。下面重點(diǎn)介紹這種模式。

3 無(wú)負(fù)壓供水技術(shù)

3.1 概述

這種技術(shù)的核心是無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備，該設(shè)備是國(guó)家重點(diǎn)推廣的高科技產(chǎn)品，被列入2003年科技成果推廣項(xiàng)目，具有節(jié)水、節(jié)電、密封性能良好等優(yōu)點(diǎn)，可以解決傳統(tǒng)二次供水設(shè)施如水池、水箱存在的水質(zhì)污染問(wèn)題。無(wú)負(fù)壓供水指的是供水設(shè)備在工作時(shí)，通過(guò)設(shè)備的控制方式、穩(wěn)流補(bǔ)償器與真空控制器的聯(lián)合作用，消除水泵工作時(shí)產(chǎn)生的吸程，對(duì)自來(lái)水管網(wǎng)的動(dòng)壓沒(méi)有影響，全密閉的結(jié)構(gòu)隔絕了與空氣的接觸，并且利用原有自來(lái)水的壓力，實(shí)現(xiàn)壓力“差多少補(bǔ)多少”的節(jié)能、無(wú)污染供水方式。

無(wú)負(fù)壓設(shè)備是一種直接安裝在自來(lái)水管網(wǎng)上通過(guò)加壓方式滿足高層建筑用水的產(chǎn)品，假如安裝不當(dāng)，很可能使供水管網(wǎng)的壓力失去平衡，造成管網(wǎng)安全事故。為了保證供水管網(wǎng)的運(yùn)行安全，目前，這種技術(shù)仍然處于試用階段。而采用無(wú)負(fù)壓產(chǎn)品的工程必須經(jīng)嚴(yán)格審查，符合條件后才能批準(zhǔn)使用。

3.2 工作原理

無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的工作原理是：通過(guò)微機(jī)控制變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水。其根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定用水點(diǎn)工作壓力，并時(shí)刻監(jiān)測(cè)市政管網(wǎng)壓力，當(dāng)壓力低于用戶所需壓力時(shí)，微機(jī)自動(dòng)控制子變頻器啟動(dòng)，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速提高，直到管網(wǎng)壓力上升到用戶所需壓力，并控制水泵以一恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行進(jìn)行恒壓供水。當(dāng)用水量增加時(shí)轉(zhuǎn)速提高，當(dāng)用水量減少時(shí)轉(zhuǎn)速降低，時(shí)刻保證用戶的用水壓力恒定。自來(lái)水的壓力越低，水泵的轉(zhuǎn)速越高；自來(lái)水的壓力越高，水泵的轉(zhuǎn)速越低。當(dāng)自來(lái)水的壓力不小于用戶所需的壓力時(shí)，水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中充分利用自來(lái)水的原有壓力，又保證了用戶供水壓力恒定。設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中微機(jī)時(shí)刻監(jiān)測(cè)市政管網(wǎng)和系統(tǒng)壓力，自動(dòng)控制真空抑制器及穩(wěn)流補(bǔ)償器來(lái)抑制負(fù)壓的產(chǎn)生，既充分利用了市政管網(wǎng)的壓力，又不產(chǎn)生負(fù)壓，不對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生任何不良影響，保證了用水的安全性。無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備既能利用自來(lái)水管網(wǎng)的原有壓力，又能動(dòng)用足夠的儲(chǔ)存水量滿足高峰期用水，且不會(huì)對(duì)自來(lái)水管網(wǎng)產(chǎn)生吸力。

3.3 無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的種類

3.3.1 密封式

該方式將電機(jī)、水泵等設(shè)備完全密封于不銹鋼容器內(nèi)，杜絕水質(zhì)的二次污染；占地少，安裝靈活，可安裝在樓梯間、地下池子等地方；施工周期短，但無(wú)儲(chǔ)備水量，城市公共供水管網(wǎng)停水時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷水現(xiàn)象。

3.3.2 流量調(diào)節(jié)罐式

該方式在水泵前裝上可承壓的流量調(diào)節(jié)器，靠其調(diào)節(jié)作用可進(jìn)一步降低對(duì)城市公共供水管網(wǎng)的影響。

3.3.3 調(diào)節(jié)水箱式

該方式設(shè)有不承壓的調(diào)節(jié)水箱，調(diào)節(jié)水箱與水泵并聯(lián)，通過(guò)電控裝置使調(diào)節(jié)水箱內(nèi)的水每天至少循環(huán)2次，確保水質(zhì)不變。當(dāng)市政管網(wǎng)的水量、水壓條件能滿足無(wú)負(fù)壓供水方式要求時(shí)，直接從市政管網(wǎng)取水；否則，從調(diào)節(jié)水箱取水。其可用于自來(lái)水管網(wǎng)供水不穩(wěn)定區(qū)域。由于存在水箱，采用該方式仍要按規(guī)定對(duì)水箱進(jìn)行清洗消毒。

3.4 工程實(shí)例

茂名市某小區(qū)，位于茂名市中心城區(qū)，小區(qū)總建筑面積22．5萬(wàn)平方米，由9棟小高層（12層，每棟建筑面積在6 000平方米左右）小高層組成，經(jīng)過(guò)審批，同意在9棟小高層上采用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備。

3.4.1 工藝流程

地下水泵房主要由微機(jī)變頻控制系統(tǒng)、負(fù)壓檢測(cè)及處理系統(tǒng)、水泵機(jī)組、穩(wěn)流補(bǔ)償器、真空控制器、各種管件、閥門等構(gòu)成。

3.4.2 供水設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組成（見(jiàn)圖1）

圖1 供水設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組成

4 無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)

無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備與傳統(tǒng)的二次供水方式相比，具有衛(wèi)生無(wú)污染、設(shè)備管理方便簡(jiǎn)單、投資小、運(yùn)行成本低、安裝簡(jiǎn)單、不浪費(fèi)能源、技術(shù)含量高等優(yōu)點(diǎn)。直接式管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備直接與管網(wǎng)串連，在原有管網(wǎng)壓力的基礎(chǔ)上疊加所需的壓力，與所需的壓力相比，差多少，補(bǔ)多少，能充分利用管網(wǎng)的余壓，不會(huì)造成能源的浪費(fèi)，符合國(guó)家節(jié)約能源的要求。其次直接式管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備為數(shù)字控制全自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)人值守，停電停水自動(dòng)停機(jī)，來(lái)電來(lái)水自動(dòng)開(kāi)機(jī)；由于不會(huì)產(chǎn)生污染，因此無(wú)需麻煩的清洗工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，充分證明了該種新技術(shù)具有節(jié)約能源、減少水質(zhì)二次污染等優(yōu)點(diǎn)并且安全可靠。目前，我們要做的是盡快制訂相關(guān)的無(wú)負(fù)壓供水相關(guān)規(guī)范規(guī)程，以便這項(xiàng)技術(shù)早日合法地應(yīng)用到更多的工程。

1 沈亞輝、周良法.二次供水技術(shù)及方案比選［J］.中國(guó)給水排水，2007.18

2 王 琳.新型二次供水技術(shù)的應(yīng)用［J］.天津建設(shè)科技，2007.6

3 孫守智、劉明波、張國(guó)輝、紀(jì)展仕.城市直接增壓二次供水技術(shù)應(yīng)用探討［J］.青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007.03