二次供水改造設(shè)計(jì)探討

尤曉慧

（深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518028）

二次供水主要是個(gè)人或小區(qū)等采取儲(chǔ)存、加壓方式對(duì)城市供水經(jīng)處理后，以管道形式供應(yīng)給住戶的用水形式。在國(guó)家城市化發(fā)展大背景下，房地產(chǎn)行業(yè)迅速興起，相關(guān)高樓層的二次供水也進(jìn)一步推廣應(yīng)用。伴隨“綠色經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)新一步提高，人們對(duì)水資源的質(zhì)量提出新要求，需強(qiáng)化二次供水改造，以此確保用戶用水符合國(guó)標(biāo)相關(guān)文件要求，為市政供水探索良好的解決方案。

1 建筑二次供水的現(xiàn)狀

1.1 建筑及結(jié)構(gòu)對(duì)水質(zhì)造成污染

（1）水管網(wǎng)敷設(shè)不合理，導(dǎo)致水質(zhì)受到二次污染。部分建筑給水管、污水管處于同溝槽，位置過(guò)近，一旦排水管泄漏，設(shè)備定時(shí)供水前提下，水泵關(guān)停，管道將形成虹吸現(xiàn)象，源頭處排水泄露污水易進(jìn)入給水管，導(dǎo)致給水管滋生細(xì)菌。

（2）部分二次供水水池出水管設(shè)置不合理，易導(dǎo)致水質(zhì)惡化。部分出水管過(guò)高，出水管以下水為死水，水中沉積物較多，長(zhǎng)久使用會(huì)導(dǎo)致沉積物及死水進(jìn)入管道，進(jìn)入給水系統(tǒng)，污染水質(zhì)。

（3）二次供水設(shè)備內(nèi)，水池施工得未規(guī)范落實(shí)，一些水池進(jìn)出水管位于同側(cè)，水流在池中構(gòu)成短路，必然導(dǎo)致部分水形成死水，水質(zhì)受到不同程度污染。

1.2 缺乏管理導(dǎo)致水質(zhì)污染加劇

多數(shù)二次供水設(shè)備由建筑方、房屋管理部門負(fù)責(zé)，其二次供水系統(tǒng)缺乏維護(hù)資金，導(dǎo)致水箱、水泵長(zhǎng)時(shí)間未維護(hù)，鐵銹、螺絲松動(dòng)現(xiàn)象嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致外界細(xì)菌進(jìn)入管道內(nèi)部。一些二次供水泵房未設(shè)專人看管，也未落鎖，一旦進(jìn)水閥門異常，無(wú)法及時(shí)通知維護(hù)，會(huì)導(dǎo)致泵房水泄漏，大量污水進(jìn)入系統(tǒng)，導(dǎo)致水質(zhì)污染。還有部分泵房將水池通氣孔封閉，導(dǎo)致池內(nèi)水通氣異常，水質(zhì)出現(xiàn)惡化。還有部分通氣孔未設(shè)置防蟲(chóng)網(wǎng)，就導(dǎo)致飛蟲(chóng)進(jìn)入池內(nèi)，對(duì)池水造成二次污染。且大多數(shù)二次供水設(shè)備未設(shè)置對(duì)應(yīng)的消毒裝置，一旦受到污染，水質(zhì)將持續(xù)下降。

2 二次供水改造設(shè)計(jì)分析

以某市二次供水改造設(shè)計(jì)方案為例進(jìn)行分析，該方案需考慮居民正常用水的持續(xù)性，在不影響居民用水的前提下實(shí)施改造，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，考慮鉆孔穿墻、地基承載力、設(shè)備安裝控件、水質(zhì)控制、投資等多方面要求，對(duì)水壓、水質(zhì)等問(wèn)題提前調(diào)研分析，最終確保設(shè)計(jì)的可行性。

2.1 方式設(shè)計(jì)及系統(tǒng)分區(qū)分析

二次供水改造不單單是取消“水箱”，新建小區(qū)供水以管網(wǎng)疊壓、水池配合變頻加壓、水池配合工頻加壓、高位水箱供水幾種方式。系統(tǒng)為設(shè)備、減壓兩種分區(qū)模式。案例市區(qū)小區(qū)供水系統(tǒng)如表1所示。

表1 各接收小區(qū)系統(tǒng)設(shè)置實(shí)情

有表1可見(jiàn)，部分改造小區(qū)其受自身系統(tǒng)設(shè)置影響，改造空間有限，合理選擇供水方式及系統(tǒng)分區(qū)直接影響改造效果。改造應(yīng)遵循：

（1）市政管網(wǎng)壓力我內(nèi)定、水量富余，可取消水箱，采取管網(wǎng)疊壓供水。

（2）＞25層的建筑優(yōu)先采取水池配合變頻加壓、水池配合工頻加壓、高位水箱供水。

（3）推薦落實(shí)設(shè)備分區(qū)，若無(wú)法實(shí)現(xiàn)，可采取立管減壓分區(qū)。

2.2 用水定額及進(jìn)戶水壓

采取套用經(jīng)驗(yàn)值方式得到用水定額。案例地區(qū)住宅日用水定額以200L/（人·天）設(shè)計(jì)。進(jìn)戶水壓需符合地方規(guī)范，考慮用戶用水習(xí)慣。

（1）改造中，由于減壓閥的使用，部分設(shè)備無(wú)法在小區(qū)中正常使用，可能導(dǎo)致部分用戶水壓不足。使用的減壓閥為活塞式減壓閥，工作裝置的減壓閥，以伯努利能量守恒公式支持，考慮到流量連續(xù)方程，設(shè)進(jìn)出閥門兩端流速（v1=v2），得到：（其中，P1、P2為進(jìn)出口壓力，hf為局部水頭損失）

減壓閥后的用水設(shè)備增加，hf也隨之增加，相應(yīng)的P2就減少。系統(tǒng)分區(qū)設(shè)計(jì)，應(yīng)先立管減壓分區(qū)，之后支管減壓，并對(duì)高樓層區(qū)域以比例式減壓閥調(diào)節(jié)進(jìn)戶壓力，保障用戶用水穩(wěn)定。

（2）部分小區(qū)改造犧牲泵閥能耗，確保水壓升高。但是，這樣一來(lái)，就導(dǎo)致進(jìn)戶壓力超出臨界值，改造后續(xù)及時(shí)調(diào)低水壓。前后壓力變化過(guò)大，易引起用戶不滿。故在不利點(diǎn)水壓取值時(shí)，需分析泵閥供水壓力、供水當(dāng)下的進(jìn)戶壓力，盡量減少壓力變化程度。部分小區(qū)未設(shè)直供區(qū)，改造后增設(shè)直供區(qū)，可該案水質(zhì)、降低能耗。設(shè)置直供區(qū)也要設(shè)置加壓區(qū)，預(yù)留好相關(guān)備用設(shè)備，將隱患充分控制在允許范圍內(nèi)。

2.3 水箱控制優(yōu)化

傳統(tǒng)水箱配合變頻加壓供水，其需要實(shí)際大容量水箱，且不能有效分隔開(kāi)，導(dǎo)致水長(zhǎng)時(shí)間靜置，水質(zhì)變差。且高層住宅水箱清洗難度大，清洗一次造成大量水源浪費(fèi)。同時(shí)，高位水箱和水泵聯(lián)動(dòng)位置都為易損位置，出現(xiàn)異常后會(huì)對(duì)水箱內(nèi)部水質(zhì)造成污染，甚至導(dǎo)致其他公共設(shè)施損壞。對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造，可采取以下幾方面措施：

（1）控制水箱容積在80m3以上，并設(shè)2個(gè)獨(dú)立水箱，兩水箱并聯(lián)，確保用水供應(yīng)的持續(xù)性性。

（2）對(duì)于低水位水池，要安裝電動(dòng)蝶閥，和液位控制裝置聯(lián)動(dòng)控制。高位的水箱則采取液位控制器和浮球閥雙方控制。

（3）泵房進(jìn)水管安裝＞DN50的排污管，連接到污水井。水箱優(yōu)化措施如圖1所示。

圖1 水箱優(yōu)化控制顯示

2.4 消防供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

設(shè)置的消防用水系統(tǒng)需和正常生活用戶系統(tǒng)分隔開(kāi)來(lái)。但是，在供水改造過(guò)程中，完全實(shí)現(xiàn)二者分離難度較大，故采取以下方式進(jìn)行改造。

一方面，對(duì)于生活及消防系統(tǒng)相互混合的小區(qū)改造，可以將原來(lái)的泵房作為消防泵房使用，而將原來(lái)的計(jì)量總表設(shè)置為對(duì)應(yīng)的消防總表，對(duì)于生活加壓泵房，則在其他區(qū)域充分建設(shè)。

另一方面，一些建筑樓層較高的小區(qū)，其供水方式多為樓頂水箱供水，屋頂消防水箱以生活泵房加壓支持。此類小區(qū)的二次供水改造設(shè)計(jì)，可以在消防水箱進(jìn)水管前設(shè)置現(xiàn)代化的導(dǎo)流阻礙器，設(shè)置計(jì)量表，小區(qū)管理人員對(duì)水管進(jìn)行改造，由專人負(fù)責(zé)，改造后在確認(rèn)表上簽字。

小區(qū)管理部門實(shí)施改造，應(yīng)注意好以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

首先，設(shè)置消防計(jì)量表，要及時(shí)觀察計(jì)量表上的讀數(shù)，通過(guò)讀數(shù)，了解消防系統(tǒng)是否發(fā)生泄漏，避免居民產(chǎn)生的水費(fèi)糾紛。

其次，應(yīng)選擇安裝阻力型的導(dǎo)流阻礙器，安裝在屋頂便于排水位置，避免泄水閥發(fā)生泄漏后，污水、消防用水進(jìn)入用戶生活用水系統(tǒng)。

最后，計(jì)算水泵揚(yáng)程，要考慮到導(dǎo)流阻礙器安裝之后產(chǎn)生的正?；^損失，一般其損失可以達(dá)到3～5m范圍，要考慮到該范圍，確保消防水箱正常進(jìn)水，保障居民生活的絕對(duì)安全。

2.5 “移表出戶”設(shè)計(jì)

整體的二次供水改造設(shè)計(jì)堅(jiān)持一戶一表不動(dòng)搖，但是，可以設(shè)計(jì)“移表出戶”，便于供水管理，以減少檢修、維護(hù)給用戶造成的不便。但“移表出戶”是改造設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，稍有不慎就會(huì)造成“移表出戶”成為社會(huì)“熱點(diǎn)”，也制約著二次供水改造工作有序開(kāi)展?！耙票沓鰬簟毙鑼⒔ㄔO(shè)工作轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，可能涉及鉆孔、管道敷設(shè)、改路等，需要和用戶協(xié)調(diào)好，一些用戶可能不認(rèn)可改造工作，導(dǎo)致“移表出戶”無(wú)法按步驟落實(shí)。為保障二次供水有效落實(shí)，設(shè)計(jì)了以下方案：保持兩系統(tǒng)并行的運(yùn)行模式，在室內(nèi)明管安裝，尊重用戶意愿，用戶自行選擇某種設(shè)計(jì)內(nèi)容。采用此方式，在案例地區(qū)多個(gè)小區(qū)試點(diǎn)分析，發(fā)現(xiàn)其改造率達(dá)到100%，執(zhí)行效果理想。主要措施有：（1）聯(lián)系小區(qū)住戶，了解用戶對(duì)二次供水改造的看法，邀請(qǐng)用戶參與管道改造商討。（2）針對(duì)不同用戶室內(nèi)裝潢情況，設(shè)置個(gè)性化改造方案。（3）先做樣板工程，具體實(shí)施方案予以公示，注重宣傳改造設(shè)計(jì)，有計(jì)劃開(kāi)展改造施工。

3 結(jié)語(yǔ)

二次供水改造是適應(yīng)新時(shí)期城市化發(fā)展的必要措施，其核心在于小區(qū)改造政策及資金的落實(shí)。本文所述編制的改造方案滿足現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范要求，且考慮到各個(gè)小區(qū)的狀況，供水及后期管理都考慮到用戶需要。在案例地區(qū)采取該改造設(shè)計(jì)后，其改造工作平穩(wěn)完成，改造后用戶用水質(zhì)量大大改善，一些老小區(qū)竣工材料不全的問(wèn)題，通過(guò)走訪、查閱資料、詢問(wèn)等方式得到解決。今后的二次供水改造工作需進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容，發(fā)揮改造最大價(jià)值，真正為人民謀求更幸福的生活。