管治均
摘 要:多樓棟住宅小區(qū)設(shè)計在近年設(shè)計中是比較常見的項目類型,國家呼吁建立節(jié)約型社會,可持續(xù)發(fā)展,提倡綠色建筑設(shè)計,要求建筑節(jié)能降低能耗,在此背景中,給排水設(shè)計是中重要一環(huán)。在住宅小區(qū)項目,給排水專業(yè)耗能大戶為生活給水泵,現(xiàn)今主流做法是采用變頻供水設(shè)備加壓供給高區(qū)生活用水,在此過程中,水泵設(shè)計參數(shù)的選擇、水泵的分組及運行模式的設(shè)置,直接關(guān)系到給排水設(shè)計的節(jié)能效果優(yōu)劣。本文通過對不同方案的變頻給水泵組生活供水設(shè)計討論,提出此類項目給排水生活變頻加壓供水的一個案例。
關(guān)鍵詞:變頻泵;分區(qū)設(shè)計
一.項目概況
(一)建設(shè)地點
貴州省黔西縣
(二)建設(shè)項目參數(shù)
總建筑面積為47650.90平方米。其中,地下室建筑面積:12854.46㎡,住宅建筑面積:34796.44㎡。
住宅高度:54.00米,為三層地下室+十七層塔樓+一層躍層,為二類高層住宅,有2棟,每棟2個單元,每個單元2個戶型(戶型相同),每個單元每層共4戶。住宅戶數(shù)用房共計288套。每戶按4.0人計算,給水定額取200L/p/d。
三層地下室均為地下停車庫。
(三)市政生活給水情況
本項目位于縣城,業(yè)主提供資料顯示:項目市政開口管徑為DN100,靜水圧為0.20MPa,由項目一側(cè)市政道路供給,項目擬從此道路引入2路生活給水入小區(qū)。
二.生活給水供水設(shè)計概況
本項目中,水源由一路市政給水管供給,不能保證兩路水源。市政水壓不足以供給到所有樓層,考慮水表水頭損失5米(根據(jù)圖集:型號水表節(jié)點水頭損失為米)市政水壓可直接供給最高樓層N:
0.15=0.12+0.04*(N-2),N=2層
住宅1~4層采用市政給水直供。根據(jù)建設(shè)方反映,該路段市政供水不穩(wěn)定,易停水,綜合考慮后,室外澆灑綠化采用市政直供,住宅部分設(shè)置生活水池,通過變頻泵組二次供水。
(一)生活水池
生活水池容積取高日用水量Qd的25%,水池容積計算如下:
Vc=288×4×200×25%÷1000=57.60m?。
水池占地面積約:Sc=20㎡。生活水泵房占地面積預(yù)計50㎡。
(二)生活泵房
生活水泵房設(shè)置在地下三層,生活泵房設(shè)置在四個單元中間位置,生活泵房到每個單元水平距離約100米,生活泵房到一層住宅垂直距離約15米。
(三)高區(qū)給水方案設(shè)計
1生活給水設(shè)計方案
方案一:一個單元,不分區(qū)(整個項目設(shè)置4組水泵)。
即每個單元設(shè)置一套變頻泵組,該變頻泵組對一個單元供水,本項目有四個單元,需設(shè)置4組泵組。
方案二:二個單元,不分區(qū)(整個項目設(shè)置2組水泵)。
即每2個單元設(shè)置一套變頻泵組,該變頻泵組對2個單元供水,本項目有四個單元,需設(shè)置2組泵組。
方案三:四個單元,不分區(qū)(整個項目設(shè)置1組水泵)。
即每4個單元設(shè)置一套變頻泵組,該變頻泵組對4個單元供水,本項目有四個單元,需設(shè)置1組泵組。
方案三:四個單元,分高低區(qū)(整個項目設(shè)置2組水泵)。
即每4個單元高區(qū)、低區(qū)分別設(shè)置一套變頻泵組,該變頻泵組對4個單元高區(qū)、低區(qū)分別供水,本項目有四個單元分為高、低區(qū),需設(shè)置2組泵組。
2 計算公式及步驟
本項目為純住宅,只有一個戶型,計算過程遵循規(guī)范《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? GB50015-2019》,經(jīng)過計算,本項目最大用水時衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率Uo=1.851851852,具體計算公式如下:
步驟一.計算最大用水時衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率:
步驟二.計算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時出流概率:
步驟三.計算管段的設(shè)計秒流量:
3生活給水設(shè)計各方案計算
4.生活給水泵分組計算結(jié)論
由上一節(jié)計算表可知,通過理論計算,最優(yōu)方案為方案三:四個單元,分高低區(qū)(整個項目設(shè)置2組水泵)。
此方案理論上能節(jié)約能源:(7.87-6.87)÷7.87×100%=12.71%。
另一方面,從方案一、方案二可知,設(shè)置較多的泵組,往往比較耗能不經(jīng)濟(jì)。在2.3.3節(jié)可知,即使在供應(yīng)10個單元的時候,設(shè)置較少的泵組將會比設(shè)置多泵組的4個單元的耗能低。
三.總結(jié)
住宅小區(qū)設(shè)計中,生活水泵是能源耗用大戶,通過2.3.3接對比可知,在類似項目中,在變頻泵二次加壓供水工程中,生活泵組給水方式采用分高、低區(qū)的生活給水方案能節(jié)約能源。
在實際工程中,設(shè)計師應(yīng)結(jié)合實際,合理采用分區(qū)方案,對分區(qū)方案、泵組數(shù)量等進(jìn)行計算對比。此外,應(yīng)結(jié)合設(shè)備參數(shù),管理等方面因素,力求做到最合理的方式,積極響應(yīng)節(jié)能建筑、綠色建筑設(shè)計要求。
參考文獻(xiàn)
[1]《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? GB50015-2019》
[2]《給水工程? 第一冊》全國勘察設(shè)計注冊公用設(shè)備工程師給水排水專業(yè)職業(yè)資格考試教材(第三版)
[3]《常用資料? 第四冊》全國勘察設(shè)計注冊公用設(shè)備工程師給水排水專業(yè)職業(yè)資格考試教材(第三版)