試論建筑給排水設(shè)計(jì)中水泵的選用

（河北省保定市東三環(huán)七一路交口 河北 保定 071000）

1.引言

進(jìn)入世紀(jì)以來，我國的建筑產(chǎn)業(yè)取得了快速的進(jìn)步，當(dāng)前的建筑無論是在規(guī)模上還是在使用功能上都較過去有了顯著的提升，這一方面為經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提供了服務(wù)和支持，但同時也對建筑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作提高了要求。作為現(xiàn)代建筑中不可或缺的一部分，給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量將直接影響到建筑產(chǎn)品的使用性能，必須得到充分的重視。現(xiàn)實(shí)中，建筑給排水的設(shè)計(jì)合理與否將對建筑使用者帶來直接影響，特別是在水資源短缺嚴(yán)重和日益污染的今天，科學(xué)合理的建筑給排水設(shè)計(jì)不僅能夠滿足用水的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，而且對促進(jìn)實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水也有具有積極意義。本文以建筑給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用問題為出發(fā)點(diǎn)，對給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用原則和要點(diǎn)等進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對建筑給排水設(shè)計(jì)工作能夠有所借鑒。

2.水泵的概述

水泵主要是一種將水從一個位置輸送到另外一個位置的裝置。水泵在正式啟動前，需要在泵體能充滿液體。一旦水泵被啟動，由于泵體內(nèi)葉輪做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的緣故，所以液體會在葉輪離心力的作用下被甩出。此時，因?yàn)槿~輪中心處會出現(xiàn)真空，所以外界的液體會在大氣壓力的作用下被抽吸入泵體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對液體的不斷抽入。同時，因?yàn)楸皿w內(nèi)的液體會被不斷甩出到泵體擴(kuò)散室內(nèi)，造成室內(nèi)的壓力會隨著甩出的液體量增多而增大，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)將液體從泵的出口處排出的功能。以上就是水泵的工作原理，當(dāng)水泵運(yùn)行時，與水泵入口相連的液體會不斷地被抽取到泵體內(nèi)，并通過出口被排出。現(xiàn)實(shí)中常用的水泵結(jié)構(gòu)形式主要有立式和臥式兩種，前者的縱向高度比較大且平面尺寸較小，具有啟動方便的優(yōu)勢，缺陷是葉輪往往被淹沒在液體中，給水泵的安裝和檢修作業(yè)等工作增加了難度；后者的安裝和檢修作業(yè)工作則相對簡單，但由于平面尺寸過大的緣故，所以對泵房的面積要求一般會大的多，而且在使用中需要適當(dāng)增加充水設(shè)備。

3.建筑給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用原則

3.1 根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要。進(jìn)行選用水泵的主要技術(shù)參數(shù)就是揚(yáng)程和流量，不同類型、規(guī)格、廠家的產(chǎn)品在這些參數(shù)上也存在著較大差異，而水泵的選用首先要確保的就是其揚(yáng)程和流量能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)和生活的需求，要保障所選水泵能夠長期穩(wěn)定地運(yùn)行在高效區(qū)域，從而達(dá)到節(jié)能降耗的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。此外，所選水泵在實(shí)際運(yùn)行中要避免出現(xiàn)超載，還要結(jié)合建筑給排水設(shè)計(jì)的各種標(biāo)準(zhǔn)來避免所選水泵出現(xiàn)氣蝕等問題。最后，實(shí)際所選水泵還應(yīng)重點(diǎn)考慮運(yùn)行管理、安裝和維修的便捷要求。

3.2 綜合考慮水泵運(yùn)行的整體效果?，F(xiàn)實(shí)中，建筑給排水系統(tǒng)可能會涉及到多臺水泵，要對水泵運(yùn)行的整體效果進(jìn)行綜合考慮，不能僅僅簡單地只追求單個水泵的高效率運(yùn)行。例如通過選用大功率水泵，不僅可以減少工作水泵的臺數(shù)，而且對節(jié)能環(huán)保工作也具有積極意義。

3.3 合理控制并聯(lián)工作。水泵的臺數(shù)建筑給排水水泵的選用要保證并聯(lián)工作的水泵臺數(shù)在3臺以下以實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的目的。如果想某臺水泵既可以單獨(dú)運(yùn)行又可以和其他水泵并聯(lián)運(yùn)行，那么就要確保所選水泵的工況點(diǎn)與高效運(yùn)行區(qū)段的左邊界相近，這樣即使移動工況點(diǎn)，水泵也依然可以維持在高效運(yùn)行的狀態(tài)。

4.建筑給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用要點(diǎn)

4.1 給水泵的選擇。對于建筑給排水系統(tǒng)而言，如果采用高位水箱供水方式，那么其供水模式就可以概括為：地下水池-底層水泵-高位水箱／分區(qū)高位水箱-給水管網(wǎng)-用水點(diǎn)。這種給水系統(tǒng)在工作時，水泵會將水池中的水抽入到高位水箱中進(jìn)行貯存，然后在用戶需要時再通過給水管網(wǎng)輸送給用戶。這種供水模式一般還會在建筑各層的適當(dāng)位置設(shè)置分區(qū)高位水箱，目的是為了穩(wěn)定各層供水的水壓和水量?，F(xiàn)實(shí)中，因?yàn)樗?、水箱以及管網(wǎng)間的組成連接關(guān)系不同，這種供水模式又可以細(xì)分為減壓水箱供水、分區(qū)水箱串聯(lián)給水和分區(qū)水箱并聯(lián)給水等幾種形式。建筑給排水系統(tǒng)還經(jīng)常采用氣壓罐供水的方式，因?yàn)闅鈮汗薜谋举|(zhì)是一個承壓水箱，所以這種供水方式可以被看作是水泵水箱供水方式的一種變形，一般適用于水泵水箱供水的形式也都適用于氣壓罐供水。與高位水箱供水方式不同，氣壓罐除了可以設(shè)置在建筑頂層之外，建筑的中間、底層甚至于建筑外部都可以作為氣壓罐的位置。這里需要重點(diǎn)提及的一點(diǎn)是，氣壓罐供水一般僅僅作為水泵水箱供水方式的一種補(bǔ)充形式，并不能完全替代高位水箱的作用。此外，氣壓罐供水對鋼材的消耗量較大，而且系統(tǒng)的富余水頭較大，系統(tǒng)水量有限，進(jìn)而造成供水的可靠性不高?，F(xiàn)實(shí)中，對于一些難以設(shè)置水箱或者用水量不均勻的情況，可以采用變頻調(diào)速泵給水。優(yōu)點(diǎn)是可以依據(jù)實(shí)際用水情況對水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使其能夠運(yùn)行在高效區(qū)段內(nèi)，同時還因?yàn)槭÷粤烁呶凰涞木壒?，所以有效?jié)省了占地面積并減少了二次污染的機(jī)會；缺點(diǎn)是投資建設(shè)成本和使用維護(hù)費(fèi)用均較高，而且使用中要消耗大量的電能，同時系統(tǒng)還存在一定的流量失調(diào)區(qū)和低效運(yùn)行區(qū)。

4.2 排水泵的選擇。很多建筑都設(shè)有地下排水設(shè)施，其主要由負(fù)責(zé)收集建筑污廢水的地下集污池和負(fù)責(zé)將收集到的污廢水抽取排入到市政排水管網(wǎng)的排污泵組成?？紤]到建筑污廢水中可能存在大量的線狀物質(zhì)，所以要求所選用的排污泵應(yīng)具有較強(qiáng)的抽吸和撕裂線裝物質(zhì)的性能，以避免排污泵被堵塞，進(jìn)而確保污廢水的排放通暢。此外，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，還可以采用變頻排污泵，并在選用時考慮一次抽吸時間，以減小排污泵在1h內(nèi)的啟動次數(shù)和集污池容積的大小。

4.3 消防水泵的選擇。對于現(xiàn)代建筑，消防系統(tǒng)起著非常重要作用，在設(shè)計(jì)時除了需要保障管道系統(tǒng)具有良好的特性曲線外，還要滿足選用消防泵的H-Q特性曲線與管道特性曲線相協(xié)調(diào)的要求。對于高層建筑，一般需要單獨(dú)設(shè)置消防主泵及其備用泵。其中，頂層消防水箱的貯水要求和最不利消火栓栓口的靜水壓力，只是保證了消防主泵在啟動前的需要水壓和用水要求，一旦消防主泵因?yàn)橥话l(fā)原因出現(xiàn)故障，就必須保障能夠及時切入到泵用泵來保障消防系統(tǒng)的工作可靠性。而對于多層建筑，可僅設(shè)置用于火災(zāi)初期的消防增壓泵。

5.結(jié)束語

建筑產(chǎn)品不同，對給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用也有著不同的要求，只有在綜合考慮實(shí)際需求、水泵特性、技術(shù)參數(shù)、使用范圍、水泵產(chǎn)品質(zhì)量和價格的基礎(chǔ)上做到科學(xué)、合理選用，才能最終確保建筑給排水系統(tǒng)能夠正常、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。