淺談如何選擇現代高層住宅小區(qū)供水方式

馮 琳 李善榮

（1.大連億達德基裝飾工程有限公司 116011 ； 2.大連美易銘嘉裝飾設計工程有限公司 116000）

淺談如何選擇現代高層住宅小區(qū)供水方式

馮 琳1李善榮2

（1.大連億達德基裝飾工程有限公司 116011 ； 2.大連美易銘嘉裝飾設計工程有限公司 116000）

文章闡述了高層住宅小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇原則及對高層住宅小區(qū)生活用水的常用供水方式進行比較，選出最合理的方案。

高層住宅小區(qū) 供水方式 選擇原則 比較分析

一、前言

隨著我國小區(qū)建設規(guī)模日趨加大和高層建筑的普及,氣壓罐供水、變頻調速水泵供水、工頻水泵＋高位水箱供水等技術的發(fā)展與應用,拓寬了小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇范圍。文章闡述了高層住宅小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇原則及對高層住宅小區(qū)生活用水的常用供水方式進行比較，選出最合理的方案。

二、高層住宅小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇原則

（1）高層住宅小區(qū)建筑應盡量利用市政給水管網的水壓直接供水,在外部管網水壓不能滿足小區(qū)的用水要求時,則多層建筑物、高層建筑物樓層較低部分,應盡量利用外部管網水壓,上部則設置加壓和流量調節(jié)裝置供水。

（2）高層住宅小區(qū)室外消防給水應盡量與小區(qū)外部直接供水的給水管網合并為一個系統(tǒng)。

（3）進行系統(tǒng)分區(qū)時,應根據設備材料性能、使用要求，維護管理及建筑物層數和城鎮(zhèn)供水管網水壓合理確定, 住宅衛(wèi)生器具給水配件靜水壓力為 300kPa～350 kPa。

（4）消火栓消防給水系統(tǒng)最低消火栓處,最大靜水壓力不應大于 800kPa。高層建筑消火栓給水系統(tǒng)的豎向分區(qū),按最低消火栓處最大靜水壓力不大于 600kPa進行控制，超過600kPa，消火栓支管裝減壓孔板。

三、供水方式的比較與選擇

高層建筑小區(qū)生活用水的常用供水方式一般可分為氣壓罐供水、變頻調速水泵供水、工頻水泵＋高位水箱供水等三種供水方式。

（1）氣壓水罐供水方式(Ⅰ)就是利用氣壓水罐內氣體的可壓縮性以達到供水目的。主要缺點是氣壓水罐調節(jié)容積小，一般作為消防給水及小流量用戶系統(tǒng)中的經常性增壓設備，對于用水量較大的高層建筑生活給水一般使用較少。

（2）工頻水泵＋高位水箱供水方式(Ⅱ)的特點是水泵向高位水箱供水的流量和揚程是基本恒定的，不會因用水管網的流量波動而改變，水泵的運行工況是可以固定在其特性曲線的一個高效點上，此時水泵是最節(jié)能的，但設置水箱，勢必會帶來以后水箱清理、二次污染等繁瑣問題。

（3）變頻調速水泵供水方式(Ⅲ)與工頻水泵＋高位水箱供水方式相比，在節(jié)約建筑面積、防止和減少二次污染、簡化系統(tǒng)方面更有優(yōu)勢。恒壓變頻供水系統(tǒng)中，供水泵的流量是不斷變化的，揚程是基本恒定的，這樣只能通過調整水泵的轉速（頻率）來達到節(jié)能效果。

變頻調速水泵供水方式由于方便簡單，目前在高層建筑中普遍使用，但其節(jié)能效果在實踐中也是有限的。水泵的管道特性曲線公式如下：

H＝Hst＋Σh （1）

式中H——水泵總揚程；Hst——水泵靜揚程，為與供水幾何高差ΔZ加出流水頭ho之和；Σh——管道阻力。

對于一棟建筑來講，Hst是不變的，供水系統(tǒng)節(jié)能主要取決于Σh 在總揚程H中所占比例，對于一般民用建筑的供水來說，Σh為5～10m，隨建筑高不同的變化不大，這樣Hst在H中的比例會隨著建筑高度的增加越來越大，而通過變頻來達到節(jié)能的可能性會越來越小。若供水高度32m以下分區(qū)，Σh/H約在30%；供水高度32～50m的分區(qū)，Σh/H 約在20%；供水高度50～100m的分區(qū)，Σh/H約在10%。因此對于變頻系統(tǒng)來說，更適合建筑高度相對較低，或者是建筑物的低區(qū)供水。再者變頻水泵變頻器的自身耗電為其額定輸出功率的3%左右，采用變頻調速是以變量恒壓為前提，來發(fā)揮最大限度節(jié)能的；但隨著用水量的波動，當流量波動在20%以上，水泵出現在非高效區(qū)運行而增加能耗。通過以上綜合分析，高度50m以下建筑采用變頻調速水泵供水才有節(jié)能的可能性。對于不同類型高層建筑，供水方式可選擇如下：

1）高層住宅類建筑水表前都是水務公司管理，如果大量采用方式Ⅱ供水，勢必會大量增加水務公司的管理成本，這是他們不愿意的，所以對于高層住宅，大多只能選擇10以下采用市政管網直接供水，其余為方式Ⅲ的供水方式。

2）對于高層辦公、酒店等非住宅類建筑而言，水箱的管理是由物業(yè)公司完成的，對于一棟樓來說增加一個水箱，不會對其物業(yè)工作量產生太大的影響，筆者建議采用如下方式：10m以下采用市政管網直接供水；10～32m可采用變頻調速水泵供水；32～50m優(yōu)先采用采用工頻水泵＋高位水箱減壓供水方式；50～100m采用工頻水泵＋高位水箱供水方式。

3）變頻調速水泵選型

住宅類建筑其最大的特點是用水量大，用水不均勻，時變化系數在2.3以上；用水時間長，一般為24h；且比較集中，一般發(fā)生在一日三餐或某些特定的時間段，尤其在早上，是用水的最高峰，用水量最大且比較集中，約占全天用水量的15%～20%，而用水時間幾乎集中在 30min內。對于住宅類建筑，如果簡單選用變頻水泵一用一備是十分不合理的，因為根據住宅的用水特點，水泵基本不在高效段運行，浪費嚴重。按以下典型例子分析：每戶考慮一廚一衛(wèi)生間衛(wèi)生器具給水當量Ng＝4.45（洗菜盆龍頭1個，洗衣機龍頭1個，洗臉盆混合龍頭1個，座便器1個，浴缸1個），用水定額采用300L/（人·d），每戶3.5人。住宅用水量計算結果見表1。

表1 不用戶數的住宅用水量及不均勻系數

由表1可以看出：

1）隨著用戶數量的增大，K值降低，由5趨近于2。

2）理論上K值越大，水泵的數量越多越節(jié)能，但流量太小的水泵其效率會越小，如流量小于25m3/h的水泵其高效區(qū)效率都在60%以下。

3）對于100～500戶及以內的供水區(qū)域，其供水特點k值較大，總流量小，選泵組時盡量選用3臺及以內，氣壓水罐的容積適當放大。

4）對于500戶以上的供水區(qū)域，其供水特點k值較小，總流量大，單泵流量可控制在平均時流量的70%左右，水泵要至少選用3～4臺，并配備小泵以供小流量之需。

5）對于100戶以下的供水區(qū)域，其供水特點為k值很大，總流量很小，在供水高度不高時，也可以根據具體情況采用氣壓水罐給水方式。

四、結語

總之，對于高層建筑，應根據現行《建筑給水排水設計規(guī)范》規(guī)定并結合建筑物的用水特點、當地的實際及工程的實際情況，確定經濟合理的供水方式，且變頻水泵的選擇也應根據建筑物的用水規(guī)律選擇搭配合理的泵組以達到真正節(jié)能的目的。

[1]趙元,牟旭鳳.住宅小區(qū)二次加壓供水系統(tǒng)的探討[J].山西建筑,2006, 32(22):193-194.

[2]中國建筑標準設計研究院．全國民用建筑工程設計技術措施節(jié)能篇給水排水．北京：中國計劃出版社，2007

[3]丁家民，趙樹立，李彬．高位水箱給水方式的節(jié)能分析[J]．遼寧工學院學報，1999,19(2)：33-35．

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