民用建筑常見(jiàn)的幾種供水方式的分析與比較

摘 要：本文從供水安全、高效、節(jié)能等方面分析了多層建筑和高層建筑中常見(jiàn)的幾種供水方式的優(yōu)缺點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的有關(guān)注意事項(xiàng)，為以后民用建筑供水方式的選擇和設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：市政直供水;無(wú)負(fù)壓供水;加壓供水;能耗

0前言

建筑供水方式是指建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)所采用的供水方案。受建筑高度、用水性質(zhì)、管網(wǎng)承壓能力以及供水安全保障程度等因素的影響，一般分為市政直供水、水箱（水池）和水泵供水、無(wú)負(fù)壓供水以及多種供水方式組合，根據(jù)管網(wǎng)的敷設(shè)方式又可分為并聯(lián)供水和串聯(lián)供水。

1市政直供水

市政直供水就是直接利用市政管網(wǎng)壓力供給用戶(hù)使用的一種簡(jiǎn)單有效的供水方式。其突出優(yōu)點(diǎn)是投資少，管網(wǎng)簡(jiǎn)單，能充分利用市政管網(wǎng)水壓，無(wú)二次污染。缺點(diǎn)是受外網(wǎng)供水條件限制，外網(wǎng)停水時(shí)內(nèi)部立即斷水。市政直供水常用于市政供水穩(wěn)定的城鎮(zhèn)單層、多層或地下建筑。

當(dāng)前城鎮(zhèn)多層住宅建筑基本控制在6層內(nèi)，主要考慮充分利用市政管網(wǎng)壓力，因城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)壓力宜滿(mǎn)足建設(shè)部《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50282-98）規(guī)定的28米服務(wù)水頭要求;《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（2009年版）規(guī)定居住建筑入戶(hù)管給水壓力不應(yīng)大于0.35MPa[1]。故大多數(shù)水廠(chǎng)供水壓力在0.28MPa～0.35MPa之間。設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)層高不超過(guò)3.5米的民用建筑，可直接按照下表估算層數(shù)對(duì)應(yīng)的供水服務(wù)水頭大小。

2水箱和水泵加壓供水

早期高層建筑中，設(shè)水箱和水泵加壓供水方式應(yīng)用較為普遍。由于市政管網(wǎng)水壓、水量局限性以及當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門(mén)禁止水泵直接在其管網(wǎng)上抽水，所以有些高層建筑供水方式采用在屋頂設(shè)置高位水箱，在建筑底層泵房設(shè)置加壓泵組和低位水箱（池）。此供水系統(tǒng)獨(dú)立性強(qiáng)，受市政管網(wǎng)牽制小，如市政管網(wǎng)短時(shí)停水，此系統(tǒng)仍可正常運(yùn)行。

設(shè)水箱和水泵加壓供水方式當(dāng)前主要應(yīng)用于市政管網(wǎng)水壓不穩(wěn)定，不允許直接抽水的高層建筑或市政管網(wǎng)最大時(shí)供水量小于用戶(hù)最大時(shí)用水量的用戶(hù)。這種情形在學(xué)校宿舍、公寓類(lèi)建筑較普遍;因?qū)W生生活區(qū)人員密集，下課時(shí)用水高峰固定，短時(shí)用水量大;這時(shí)設(shè)計(jì)水箱和水泵供水方式，可調(diào)節(jié)市政管網(wǎng)供水量不足的部分，從而避免了周期性缺水。這種供水方式的缺點(diǎn)如下：一是建設(shè)一次性投資大，運(yùn)營(yíng)成本也較大;二是系統(tǒng)復(fù)雜，水泵啟動(dòng)頻繁，效率低下;三是水箱為開(kāi)式系統(tǒng)，市政給水流進(jìn)水池后壓力降為零，再通過(guò)水泵加壓，能源損失大，市政水壓得不到有效利用;四是水箱（池）中的水停留時(shí)間長(zhǎng)，余氯損耗大，與空氣接觸時(shí)間長(zhǎng)難免造成二次污染，水質(zhì)變差，如要維持水質(zhì)不變，勢(shì)必要增加投藥成本，并對(duì)水箱進(jìn)行定期清洗。

3無(wú)負(fù)壓供水

無(wú)負(fù)壓供水方式又稱(chēng)管網(wǎng)疊壓供水方式。是直接將無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備連接到市政管網(wǎng)或用戶(hù)內(nèi)部給水干管上，通過(guò)變頻水泵疊加市政管網(wǎng)水壓供水的一種高效、節(jié)能、無(wú)二次污染的密閉供水方式。無(wú)負(fù)壓供水技術(shù)開(kāi)始于上世紀(jì)80年代，至今30幾年，技術(shù)日臻成熟，鑒于其節(jié)能、環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的國(guó)家和地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用;尤其在大中型城市，水廠(chǎng)分步均勻，市政管網(wǎng)水質(zhì)、水量、水壓保障安全度高，無(wú)負(fù)壓供水方式成為設(shè)計(jì)首選。

無(wú)負(fù)壓供水方式顯著優(yōu)勢(shì)有：疊壓供水，充分利用市管網(wǎng)壓力，大大節(jié)省能源;系統(tǒng)封閉運(yùn)行，有效避免水質(zhì)二次污染;穩(wěn)流罐體積小，節(jié)省占地面積;泵房小，設(shè)備少節(jié)約一次性投資;系統(tǒng)智能全自動(dòng)運(yùn)行，維護(hù)方便;供水可靠衛(wèi)生，最大限度利用市政供水水壓，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用;穩(wěn)流補(bǔ)償器、真空抑制器、壓力傳感器與變頻調(diào)速水泵機(jī)組聯(lián)動(dòng)控制，保持恒壓壓力;當(dāng)小區(qū)停電時(shí)，由市政管網(wǎng)繼續(xù)向低區(qū)用戶(hù)供水，停電不斷水。

當(dāng)前，無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備有罐式和箱式兩種，其中罐式較為常見(jiàn)。罐式無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備主要由穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐、變頻水泵和系統(tǒng)控制柜等組成。與傳統(tǒng)二次加壓供水系統(tǒng)比較無(wú)負(fù)壓供水具有的顯著特點(diǎn)有：一是用穩(wěn)流罐代替了貯水池（箱），《管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)規(guī)程》CECS 221-2012中規(guī)定穩(wěn)流罐的容量不應(yīng)少于1min（有特殊要求時(shí)，可增大）設(shè)計(jì)流量[2]，占地面積通常為2m×1m。而傳統(tǒng)加壓供水中貯水池（箱）的有效容積為最高日用水量的20%-25%，高位水箱的調(diào)節(jié)容積不小于30min最大時(shí)用水量。因貯水池（箱）的有效容積大于高位水箱的調(diào)節(jié)容積，故穩(wěn)流罐的容積至多為傳統(tǒng)設(shè)水箱容積的1/30，其設(shè)備占地面積不到水箱面積的十分之一，從而節(jié)約生活泵房工程一次性投資成本達(dá)到70%以上;二是用變頻水泵替代傳統(tǒng)全自動(dòng)增壓泵。變頻水泵是通過(guò)變頻控制器接收壓力傳感器壓力信號(hào)及時(shí)調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)恒壓供水的設(shè)備。該設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定，噪音小，節(jié)能效果顯著。

箱式無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備與罐式無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備主要區(qū)別即采用一定容積的密閉水箱代替密閉水罐。密閉水箱的容積為1h-2h最大小時(shí)流量，可在市政供水出現(xiàn)短時(shí)停水時(shí)延續(xù)供水，故相比罐式無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備在水源調(diào)節(jié)能力方面有所改善;但罐式無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備有其本身的缺陷，主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)復(fù)雜，密閉性差;在用水低峰時(shí)，儲(chǔ)水時(shí)長(zhǎng)增加，導(dǎo)致水質(zhì)變差。箱體占地面積大，生活泵房面積增加，導(dǎo)致土建成本增加，其箱體本身的造價(jià)也相對(duì)較高，故罐式無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備的這些缺陷有悖于應(yīng)用無(wú)負(fù)壓供水技術(shù)的初衷，導(dǎo)致其市場(chǎng)使用率不高。

4結(jié)論

建筑內(nèi)部供水方式的選擇關(guān)系到用水的安全、節(jié)能、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)和日常管理。供水安全非小事，隨著科技的進(jìn)步，供水設(shè)備、管道等相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量更加安全可靠;安裝維護(hù)更加簡(jiǎn)單便捷;管理使用更加智能高效。同時(shí)，市政管網(wǎng)的水質(zhì)、水壓、水量穩(wěn)定性也會(huì)越來(lái)越高，考慮到高效節(jié)能，無(wú)污染，管理方便等特點(diǎn)，今后民用建筑的供水方式傾向于選擇直供水和無(wú)負(fù)壓供水。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB50015-2003 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京.中國(guó)計(jì)劃出版社，2009

[2]中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì).中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn).疊壓供水技術(shù)規(guī)程[S].CECS 221-2012

作者簡(jiǎn)介：

姓名：龔麗，出生年月日：1982.02.16，性別：女，民族：漢，籍貫：河南省信陽(yáng)市 ，學(xué)歷：碩士研究生，職稱(chēng)：中級(jí)，研究方向：市政工程，工作單位：中鐵城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司