泵房設(shè)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(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門，文章對泵房設(shè)計的要點進行解析。

關(guān)鍵詞：泵房位置;水池設(shè)計;水泵選型及布置;泵房內(nèi)排水設(shè)計

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

1 ?現(xiàn)狀概述

隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展，采礦、冶金、電力、石油、化工、市政以及農(nóng)林等部門中，各種形式的泵房很多，其規(guī)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(fā)電系統(tǒng)，從高壓鍋爐給水泵房起，一直到冷熱水的循環(huán)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(tǒng)中常常是規(guī)模大、投資大、地位重要的工程項目。

在市政建設(shè)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(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的樞紐。城市中水的循環(huán)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(wǎng)中去。

從經(jīng)濟的角度來看，城市供水企業(yè)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(zhuǎn)，其它2%～5%用在制水過程中的輔助設(shè)備上（如電動閥、排污泵、真空泵、機修及照明等）。以一般城鎮(zhèn)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(xué)優(yōu)化調(diào)度，提高機泵設(shè)備的運行效率;采用調(diào)速電機，擴大水泵機組的高效工作范圍;對役齡過長、設(shè)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(jié)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(jié)電效果。

泵房的設(shè)計包括泵房位置的選擇、水池的設(shè)計（包括水池的池底標(biāo)高、有效水深、水池的進出水管等設(shè)計）、水泵選型、水泵布置、泵房內(nèi)排水溝、集水坑的設(shè)計等。下文就泵房設(shè)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(qū)、廠區(qū)給水、消防管網(wǎng)核心部分，泵房的位置選擇既要有利于給水和消防管網(wǎng)的敷設(shè)，又不能對有安靜要求的房間有噪音的影響，還應(yīng)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(jié)省用地，也有利于維修管理。

對于一個住宅小區(qū)來說，泵房往往設(shè)計于地下車庫的設(shè)備用房內(nèi)，與發(fā)電機房等電氣、空調(diào)機房合并在同一個防火分區(qū)內(nèi)。且泵房應(yīng)盡量靠近用水大戶或整個小區(qū)的中央位置，可以減少主干管的長度，也可以減少管網(wǎng)水頭損失。泵房出口應(yīng)直通室外或直通安全出口。如設(shè)在民用建筑物內(nèi)的水泵房不應(yīng)毗鄰居住用房或在其上層或下層，并且泵房應(yīng)設(shè)置在通風(fēng)良好、不結(jié)凍的房間內(nèi)。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(shè)計

《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB 50015-2003（2009年版）（以下簡稱“水規(guī)”）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(yīng)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(wǎng)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(shè)計中只考慮了3.2.4B條的規(guī)定，將消防水池的進水管設(shè)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(nèi)水質(zhì)低于生活飲用水，并且池內(nèi)水往往不能定期清洗或循環(huán)水池內(nèi)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(shè)置。

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

溢流管上不得設(shè)置閥門，出口處應(yīng)設(shè)防蟲網(wǎng)格，并且應(yīng)采取間接排水。

4 ?水池吸水槽、通氣管、人孔的設(shè)置

一般鋼筋混凝土水池均設(shè)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(yīng)按最大一臺水泵的3 min的設(shè)計流量計算，并且吸水槽（井）的尺寸應(yīng)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(shè)計的部分。通氣管的管徑應(yīng)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(shù)量（一般不少于2根），通氣管的末端應(yīng)設(shè)置防蟲網(wǎng)格。

水池頂部應(yīng)設(shè)置人孔，人孔附近應(yīng)設(shè)置爬梯，并且人孔設(shè)置的位置應(yīng)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(nèi)水泵的選擇及布置

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

但當(dāng)采用疊壓設(shè)備供水時，往往不清楚設(shè)備組的揚程如何選擇。因為疊壓供水的優(yōu)點是節(jié)能，商家也會向設(shè)計者介紹選設(shè)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(jù)無負壓設(shè)備的技術(shù)分析，無負壓設(shè)備分有水箱和無水箱兩種，當(dāng)采用有水箱的無負壓設(shè)備時，若市政停水時仍要滿足一定時間內(nèi)的供水安全。因此，此時供水壓力應(yīng)按建筑最不利供水點所需壓力確定。

消防水泵的選用，設(shè)計人員往往按計算的室內(nèi)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(guī)范上這樣設(shè)計沒有問題，但是在實際使用和建設(shè)投資上存在難度和投資過大。如果室內(nèi)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(shè)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(fā)電機的容量。對于這種情況應(yīng)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(guī)范上規(guī)定的泵組間距離及泵組離墻距離外，還應(yīng)注意水泵的布置不能妨礙泵房內(nèi)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(zāi)時能及時向消防管網(wǎng)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(zhuǎn)彎。

6 ?泵房內(nèi)排水的設(shè)計

水泵房內(nèi)應(yīng)設(shè)排水設(shè)施，盡量考慮能直接靠重力排至室外排水管網(wǎng)。若為地下室水泵房或室外排水管網(wǎng)標(biāo)高高于泵房排出管標(biāo)高時應(yīng)設(shè)置污水提升設(shè)備。水泵房內(nèi)常用的排水設(shè)施是排水溝加集水井，經(jīng)潛污泵提升排至室外排水管網(wǎng)。

泵房內(nèi)排水溝應(yīng)設(shè)于經(jīng)常溢水、滴水、濺水的地方，且排水溝上應(yīng)鋪設(shè)可過水格柵。集水井中潛污泵的選擇應(yīng)根據(jù)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(yīng)該設(shè)置一用一備，并設(shè)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(shè)計的溢流量，以免造成水泵房被淹。

集水井的有效容積應(yīng)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(shù)不宜大于6次。

7 ?其他問題

常見的民用建筑或普通工業(yè)建筑的生活泵房和消防泵房在設(shè)計中還有很多容易被忽視的問題，如：外網(wǎng)水池進水管上設(shè)置的閥門應(yīng)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(yīng)設(shè)置獨立結(jié)構(gòu);水泵吸水管穿水池池壁時應(yīng)采用柔性防水套管等。

8 ?結(jié) ?語

在建筑給排水設(shè)計中，除了嚴格按照國家現(xiàn)行規(guī)范外還應(yīng)注重聯(lián)系實際工程中或?qū)嶋H使用中遇到的問題，結(jié)合社會的發(fā)展趨勢，充分考慮到建筑設(shè)備的安全可靠、實用、合理、經(jīng)濟、美觀。更應(yīng)該在實際工程中不斷地完善自己的知識結(jié)構(gòu)面，不斷注意本專業(yè)及社會各層面的最新發(fā)展及對設(shè)計工作的影響，不斷改進自己的設(shè)計及設(shè)計思想，使設(shè)計的工程既實用，又有超前意識。

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