無負(fù)壓供水設(shè)備在某小高層小區(qū)項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)選型淺析

陳知富

摘? ?要：本文通過對(duì)某小高層綜合小區(qū)項(xiàng)目建筑生活給水情況的分析，結(jié)合給水排水以及無負(fù)壓給水設(shè)備行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該綜合性小區(qū)的無負(fù)壓供水設(shè)備進(jìn)行了比較詳盡的設(shè)計(jì)選型，并進(jìn)一步總結(jié)了無負(fù)壓供水設(shè)備的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，最后提出在實(shí)際工程項(xiàng)目中要緊密結(jié)合工程項(xiàng)目供水的需求情況，要同專業(yè)的設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)商合作，最大限度發(fā)揮無負(fù)壓給水設(shè)備的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，更好地服務(wù)于現(xiàn)代建筑和百姓生活。

關(guān)鍵詞：生活給水? 無負(fù)壓供給? 設(shè)計(jì)選型? 特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：TU82? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）11（a）-0037-03

無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備，是在普通變頻泵給水設(shè)備基礎(chǔ)上開發(fā)研制的一種新型供水設(shè)備，它改變了傳統(tǒng)的供水方式真正節(jié)能、節(jié)水無污染。本文針對(duì)某小高層綜合性小區(qū)生活水無負(fù)壓供給設(shè)備，就如何合理設(shè)計(jì)選型進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算與分析，對(duì)其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了進(jìn)一步歸納總結(jié)，合理應(yīng)用該設(shè)備可滿足當(dāng)前建筑小區(qū)日益提升的供水要求。

1? 工程項(xiàng)目概況

1.1 某小高層綜合性小區(qū)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(shè)計(jì)方式的要求

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

2? 設(shè)計(jì)方案的計(jì)算說明

2.1 給水流量的計(jì)算

⑴根據(jù)住宅配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量、使用人數(shù)、用水定額、使用時(shí)數(shù)及小時(shí)變化系數(shù)，依據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003）第3.6.4條款，按下式計(jì)算出最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率：

式中：U0——生活給水管道最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)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(shù)，本工程中低區(qū)取3.3人，高區(qū)取3.5，合用取3.3

Kh——小時(shí)變化系數(shù)，取2.5;

Ng——每戶設(shè)置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量數(shù);單衛(wèi)一廚取4，雙衛(wèi)一廚取6.5，四衛(wèi)一廚取10.5，加權(quán)平均低區(qū)取4.2，高區(qū)取5，合用取4.5;

T——用水時(shí)間，T=24;

0.2——一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的定額流量L/s。

計(jì)算結(jié)果：U0低區(qū) =0.020;U0高區(qū)=0.018;U0合用=0.020;

根據(jù)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)，按下式計(jì)算出該管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概率：

式中：Ng——計(jì)算管段上的給水當(dāng)量總數(shù);

ac——對(duì)應(yīng)于不同U0的系數(shù)，ac低區(qū)=0.011;ac高區(qū) =0.010;ac合用 =0.011;

計(jì)算結(jié)果：U0低區(qū)=0.027;U0高區(qū)=0.045;U0合用=0.026;

根據(jù)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率，按下式計(jì)算得計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量：qg=0.2·U·Ng

其中：qg——計(jì)算管網(wǎng)的設(shè)計(jì)秒流量（L/s）。

設(shè)計(jì)流量：qg低區(qū)=0.2·U·Ng=19.254L/s=69.315m3/h;

qg高區(qū)=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(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院、辦公樓、商場(chǎng)、客運(yùn)站、會(huì)展中心、中小學(xué)校、公共廁所、等建筑的生活給水設(shè)計(jì)秒流量，依據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003）第3.6.5條款，按下式計(jì)算。

式中：qg——計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量（L/S）;

a——根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，商業(yè)取1.5;賓館取2.5;

加權(quán)平均低區(qū)取2.1，合用取2.12

Ng——計(jì)算管段上的給水當(dāng)量總數(shù)，

低區(qū)賓館：坐便器42個(gè);洗手盆42個(gè);淋浴器30個(gè);浴盆12個(gè);低區(qū)商業(yè)：蹲便器37個(gè);小便器20個(gè);洗手盆31個(gè);拖布池8個(gè);坐便器12個(gè);高區(qū)賓館：坐便器9個(gè);洗手盆9個(gè);淋浴器9個(gè);蹲便器當(dāng)量：0.5;小便器當(dāng)量：0.5;洗手盆當(dāng)量：0.75;拖布池當(dāng)量：1;坐便器當(dāng)量：0.5;淋浴器當(dāng)量：0.75;浴盆當(dāng)量：1;計(jì)算可得：

Ng低區(qū)賓館=42×0.5+42×0.75+30×0.75+12×1=87;

Ng低區(qū)商業(yè)=37×0.5+31×0.75+20×0.5+8×1+12×0.5=65.75;

Ng低區(qū)賓館=9×0.5+9×0.75+9×0.75=18;

將各參數(shù)代入，計(jì)算出設(shè)計(jì)用水量：

qg低區(qū)=5.195L/s=18.702m3/h;

qg高區(qū)=2.121L/s=7.637m3/h;

qg合用=5.520L/s=19.946m3/h;

按照規(guī)定，有大便器延時(shí)自閉沖洗閥的給水管段，大便器延時(shí)自閉沖洗閥的給水當(dāng)量均以0.5計(jì)算，計(jì)算得到的qg附加1.2L/s的流量：

qg低區(qū) =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(qū)用水量為商業(yè)用水量與住宅用水量之和的80%：

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

qg高區(qū)=（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(jì)算（給水泵揚(yáng)程計(jì)算）

按照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，水泵直接供水時(shí)所需揚(yáng)程按下式進(jìn)行估算（以滿足最不利點(diǎn)用水要求作為水泵揚(yáng)程計(jì)算依據(jù)）：

Hb≥1.05Hy +∑h+Hc-H0

其中：Hb——水泵滿足最不利點(diǎn)所需水壓;

Hy——最不利配水點(diǎn)與引入管的標(biāo)高差;Hy低區(qū)=16.2m;Hy高區(qū)=29m;

Hc——最不利配水點(diǎn)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(fù)壓供水設(shè)備時(shí)可充分利用自來水管網(wǎng)的剩余壓力，由于本工程市政壓力為0.20MPa，計(jì)算時(shí)利用10m。

1.05——給水管網(wǎng)在最不利點(diǎn)流量分配情況下，克服水泵出口至最不利點(diǎn)用

水間的水頭損失而考慮的系數(shù)。

通過上述計(jì)算：用水高峰期時(shí)水泵滿足最不利點(diǎn)所需的水壓：

Hb低區(qū)≥22.01m;Hb高區(qū)≥35.45m;

3? 項(xiàng)目設(shè)備的選型方案

綜合分析投資、運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)管理、供水安全性等方面的情況，該小區(qū)工程設(shè)計(jì)選型初步可采用兩種方案：方案一，采用2套設(shè)備，每套設(shè)備2臺(tái)水泵;方案二，采用1套設(shè)備，2臺(tái)水泵;水泵采用互為備用方式工作。兩套方案可依據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)、資金等實(shí)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(fù)壓供水設(shè)備的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

無負(fù)壓管道加壓給水設(shè)備與傳統(tǒng)變頻泵給水設(shè)備相比，具備如下特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。

⑴無負(fù)壓生成。

該設(shè)備可以直接與市政外網(wǎng)給水管道串聯(lián)連接，采用密閉式金屬儲(chǔ)水罐和真空抑制及補(bǔ)償系統(tǒng)，全自動(dòng)化控制與調(diào)節(jié)，使市政外網(wǎng)給水管道內(nèi)不生成負(fù)壓，進(jìn)水量變化較大或水壓力突然降低時(shí)，其穩(wěn)流補(bǔ)償器和真空抑制器將發(fā)揮其穩(wěn)流調(diào)整作用，使得設(shè)備能夠運(yùn)轉(zhuǎn)保障小區(qū)給水正常。

⑵杜絕二次污染。

傳統(tǒng)的生活供水方式不得不采用混凝土或金屬水池水箱，小區(qū)飲用水難免不接觸外界環(huán)境，造成二次污染在所難免，無負(fù)壓供水設(shè)備系統(tǒng)普遍采用密閉不銹鋼形式杜絕污染環(huán)節(jié)保護(hù)了生活飲水的品質(zhì)。

⑶節(jié)約投資。

傳統(tǒng)的生活供水方式需要相應(yīng)的運(yùn)行人員倒班值守，其采用的混凝土或金屬水池水箱每個(gè)年度必須洗刷消毒兩到三次以上，常年累月反復(fù)如此費(fèi)時(shí)費(fèi)力，洗刷消毒必須停水操作，造成小區(qū)百姓生活很大的不便。

⑷高效節(jié)能節(jié)水。

設(shè)備充分利用了市政給水管網(wǎng)的給水壓力，通過工控系統(tǒng)編程軟件控制下，在小流量或不用水時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)保壓，節(jié)能效果顯著。全密閉結(jié)構(gòu)防止了有水池、水箱的跑、冒、滴、漏等浪費(fèi)水的現(xiàn)象。

⑸自動(dòng)化程度高安全性高。

設(shè)備可完全采用全自動(dòng)控制，并可設(shè)置過壓、過流、過載、水源無水、報(bào)警等多種保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)功能。

5? 結(jié)語

建筑業(yè)的快速提升發(fā)展使得如何選擇合理、可靠、節(jié)儉的工程供水設(shè)備，成為突出問題之一。無負(fù)壓供水設(shè)備的選型計(jì)算并不復(fù)雜，但一定要緊密結(jié)合工程項(xiàng)目供水實(shí)際的需求情況，同專業(yè)的設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)商合作，最大限度發(fā)揮其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，更好地應(yīng)用于現(xiàn)代建筑，服務(wù)于百姓生活。

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