管(guan)網(wang)疊(die)壓(ya)供水係統在(zai)高樓層小區二次供水改造(zao)中的(de)應用(yong)探討

　　在傳(chuan)統(tong)高(gao)樓層小區二次加壓給水係統中，水泵從貯(zhu)水池抽水增壓，帶(dai)有一定壓力(li)的市政水進入(ru)貯水池(chi)後(hou)被(bei)消能，水泵(beng)必(bi)須(xu)從零(ling)開始加(jia)壓，造成能量一定(ding)程(cheng)度上(shang)的浪(lang)費(fei)。特(te)別是(shi)建(jian)成時間(jian)已(yi)久(jiu)的多層建築(zhu)與小高層建築由於(yu)供水係統普遍(bian)落(luo)後、供水設施(shi)老(lao)化等(deng)問(wen)題嚴重，導(dao)致水質遠不能達(da)到(dao)《生(sheng)活(huo)飲用水衛(wei)生標準(zhun)》，迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)進(jin)行高樓層小區二次供水係統改(gai)造。因(yin)此(ci)，本(ben)文對(dui)疊壓供水技(ji)術在二次供水改造中的應用進行(xing)了(le)探(tan)討(tao)。

　　管網疊壓供水係(xi)統是一種理想(xiang)的節能供水設備，它(ta)是一種能直接與自(zi)來水管網連(lian)接(jie)，對自來(lai)水管網不會(hui)產生任(ren)何副(fu)作(zuo)用的高樓(lou)層小區二次給水設備，在市(shi)政管網壓力的基(ji)礎(chu)上直(zhi)接疊壓供水，節約能源，並(bing)且還具(ju)有全(quan)封(feng)閉(bi)、無(wu)汙染、占地量小、安裝(zhuang)快(kuai)捷(jie)、運(yun)行可(ke)靠(kao)、維護方(fang)便等諸(zhu)多優(you)點。其(qi)擁有傳統二次供水方式所無法(fa)比(bi)擬(ni)的優勢(shi)，必然(ran)成為將(jiang)來高層建築供水方式的主要發展(zhan)方向(xiang)之一。

1、管網疊壓供水係統的設計(ji)研(yan)究

　　1.1搜(sou)集市政(zheng)管網相(xiang)關數(shu)據(ju)

　　使(shi)用管網疊壓供水係統之前(qian)，需要向供水部(bu)門獲取(qu)市政管網壓力的波(bo)動情況，允(yun)分(fen)考(kao)慮市政管網的水量和(he)水壓變(bian)化情(qing)況(kuang)。

　　1.2確(que)定設備進水管徑

　　使用管網疊壓供水係統時，為了防(fang)止對市政管網附(fu)近(jin)的用戶(hu)造成影(ying)響，設備的進水管管徑宜(yi)比供水管網小兩(liang)級或兩級以上，或(huo)不大於供水管網過流斷(duan)麵積的1/3。

　　1.3重(zhong)新確定改造項(xiang)目中的用水量(liang)情況

　　1.3.1設計流(liu)量

　　疊壓供水方式與傳統一二次供水方式的設計用水量計算(suan)具有一定差別(bie)。按(an)《管網疊壓供水技術(shu)規(gui)程》中規定:建築中使用疊壓供水設備時，給水設計流量應(ying)符(fu)合下(xia)列(lie)要求(qiu):無高位水箱時(shi)，設備的設計流量應按(an)設計秒流量確定。

　　1.3.2設備進水管流量Q進與總進水管流量Q總。

　　使用管網疊壓供水係統時，無論(lun)設備中是否帶有一定的儲水容積，需保(bao)證設備進水量不小於設備設計流量，否則(ze)將無法有效利(li)用市政壓力，設備不能正(zheng)常發揮(hui)其節(jie)能的優勢。

　　多層建築或高層建築給水係統取消(xiao)高位水箱後，係統一般采用圖1的形式進行供水，即低(di)區供水采(cai)用市政水直供，低區以上的樓層需要進行二次增(zeng)壓給水，設備不考慮市政管網直供用戶。設備的設計流量由進水管供給，因此可知:

　　Q進=Q設

　　另(ling)外，總進水管還(hai)要承擔(dan)低區用戶的市政直供水量，其中市政直供水量按低區用戶的設計秒流量烏(wu)氏(shi)確定，因此可知：

　　Q總=Q設+Q低

　　1.4高樓層小區二次供水的設計揚(yang)程

　　無論選(xuan)用何(he)種二次加壓供水方式，係統的設計壓力均應滿足係統最不利點處(chu)用戶水壓的要求。

　　與(yu)傳統二次加壓給水方式不同的是，管網疊壓供水設備能有效(xiao)利用市政管網壓力，在此基礎上進行二次加壓。如(ru)圖2所(suo)示(shi)，在確定疊壓供水設備設計揚程之(zhi)前需要得出(chu)設備可利用的市政壓力，即水泵進口(kou)壓力。為(wei)無高位水箱(xiang)的疊壓供水係統，凡(fan)的值(zhi)可通(tong)過下式求得:

　　式中:——市政供水管網接管點(dian)的水壓，MPa;

　　h總損——從市政供水管網接管點到水泵進口的總水頭(tou)損(sun)失(shi)，m;

　　△H——以市政供水管網接管點與水泵進口的幾(ji)何高差，若(ruo)市政供水管網接管點高於水泵進口取負值，反之取正值，m。

　　水泵的出口壓力凡由(you)設備供水範(fan)圍(wei)內的用戶所需水壓確定，對於采用恒壓控製(zhi)方式的疊壓供水係統，凡要求能滿足(zu)係統設計壓力，即(ji)滿(man)足係統最(zui)不利點處用戶水壓的要求，因此凡可按下式求得:

　　式中:P末(mo)設備供水範圍內最不利點入戶管所需壓力，通常取0.1MPa;

　　h總損——水泵出口至(zhi)最不利點入戶管處之間的總(zong)水頭損失，m;

　　△H——水泵出水口與最不利點入戶管處的兒何高差(cha)，m。

　　水泵的二次加壓造成泵後和泵前壓力值的不同(tong)，因此變頻調(diao)速水泵揚程H可通過下式求得:

　　H= 1.5對原有的市政引入管管徑進行核(he)算

　　管網疊壓供水係統不設任何的調節構(gou)築物，因此其設備設計流量按係統設計秒流量來確定，而(er)改造前的供水係統由於具備一定的調節容積，設計流量則按最大時用水量來確定。對同一供水係統而言(yan)，最大時用水量一般(ban)比設計秒流量值小，因此原有的引入管對於直接與市政管網相連的管網疊壓供水係統而言可能出現管徑(jing)偏(pian)小的問題，容易導致引入管流速過大，從(cong)而對市政管網造成幹(gan)擾(rao)。因此需用市政引入管的允許最大流速來衡量引(yin)入管管徑的合理性(xing)，係統流量達到設計秒流量時核算原有引入管的流速(su)是否(fou)超過(guo)允許(xu)的最大流速，流速過大的話(hua)則應該更(geng)換(huan)市政引入管以增大其管徑。

2、高樓層小區二次供水係統改造實例(li)

　　2.1改造項目概況

　　某(mou)小區四棟12層的住(zhu)宅(zhai)建築建於80年代(dai)末期，建築樓頂(ding)標高40m，每層4戶，建築麵(mian)積約(yue)2.8萬平方米(mi)，室(shi)內(nei)生活給水係統分為高、低兩區，采用恒速水泵水箱聯(lian)合(he)供水方式，生活用水與消防用水合用貯水池，屋(wu)頂設有生活與消防用水合用水箱。其中，低區為1~5層，由市政直接供水;高區為6~12層，由水泵水箱聯合供水。改造後經居(ju)民反(fan)映(ying)良(liang)好(hao)，生活用水水質(zhi)明(ming)顯(xian)改善(shan)，極(ji)少(shao)出現(xian)水壓不足的現象。

　　該住宅建築為二類(lei)普(pu)通住宅，每(mei)戶為一衛一廚(chu)，室內配(pei)置(zhi)有洗(xi)滌盆(pen)1個(ge)(N=1.00)、洗臉(lian)盆l個(ge)(N=0.75)、坐(zuo)便器1個(ge)(N=0.50)、淋(lin)浴(yu)器l個(ge)(N=0.75)、洗衣(yi)機(ji)水嘴(zui)l個(ge)(N=100)，用水定額(e)取250L/(人·d)，戶均人數按3.5人計算。

　　據有關供水部門(men)提供的資料(liao)，市政供水幹管為DN300，小區所處位置市政壓力波動範圍為0.20~0.35MPa，供水量充足。

　　2.2原(yuan)給水係統存(cun)在問題(ti)

　　(1)生活水泵為二十(shi)年前的液力耦合恒(heng)速泵，老化(hua)現象嚴(yan)重，容(rong)易(yi)發現軸(zhou)封滲(shen)水與鏽(xiu)蝕(shi)現象(xiang)，然而在現今已淘汰(tai)使用，配件(jian)難尋導致(zhi)後期(qi)維(wei)修(xiu)困難。

　　(2)生活與消防水池(箱)合用，二次汙染(ran)情況較為嚴重，而且(qie)水池(箱)並沒(mei)有采用分格(ge)設計，清洗時給水係統停水，影響(xiang)居民(min)的正常用水。

　　(3)生活給水管采用鍍(du)鋅(xin)鋼管腐蝕程度(du)嚴重，排(pai)除(chu)外(wai)界(jie)環(huan)境的影響，水處理流程中混(hun)凝(ning)劑也(ye)是管道腐蝕的一個重要原因，因此使用時間過長的管道中的水質往(wang)往不符合國家(jia)標(biao)準《生活飲(yin)用水輸(shu)配水設備及防護材(cai)料的安(an)全性評(ping)價(jia)標準》的規定。

　　2.3高樓層小區二次供水改造方案(an)

　　(1)生活給水係統可改造為疊壓變頻供水，進行區域(yu)集中加壓以維持(chi)四(si)棟12層住宅的正常(chang)供水。

　　(2)出於節能與衛生的考慮，改造方案把原有的低位(wei)水池、屋頂水箱改造消防專(zhuan)用的水池和水箱。

　　(3)原有的臥(wo)式液力耦(ou)合恒速泵更換為高效低噪的臥式多級(ji)調速泵，並更換給水管道(dao)。

　　2.4設計計算

　　根據《建築給水排水設計規範》規定:最大用水時衛生器具給水當量平(ping)均(jun)出流概率:

　　式中:U0——生活給水管道的最大用水時衛生器(qi)具給水當量平均出流概率(lv)，%;

　　q0——最高日生活用水定額，L/(人·d)，取250L/(人·d);

　　m——每戶用水人數，取3.5人;

　　Kh——小時變化係數，取2.8;

　　Ng——每戶設置的衛生器具給水當(dang)量數，計算得Ng=4;

　　T——用水時數，h，取24h。故(gu)平均出流概(gai)率U。

　　故平均出流概率 每棟(dong)樓的高區共(gong)有28戶，每戶衛生器給水量數為4，因此四棟住宅建築高區計算管段(duan)的衛生器具給水量數為4，因此四棟住宅建築高區計算管段的衛生器具給水當量總數 。根(gen)據U0、 取值。查(cha)《建築給水排水設計規範》附錄(lu)D，采用插值法得設計秒流量 2.4節能率

　　經水力計算，水泵出口所需水壓為580KPa(即係統設計壓力)，小區的市政管網壓力變化在0.20~0.35MPa，因此水泵揚程按330~480KPa選取。與原有供水方式比較(jiao)，疊壓供水方式中水泵揚程無需按係統設計壓力來選取，取市政管網壓力占(zhan)係統設計壓力的百分比可用於在工(gong)程上粗(cu)略(lve)計算疊壓供水係統的節能率，因此對於本改造項目(mu)，改造後約能節省34.5%~60.3%的能量。

　　2.5設備選型

　　據自來水公司相關(guan)部門提供的資料，該(gai)居住小區所處區域市政供水量充足，室外給水管道允許流速為l.5m/S，可推(tui)算出市政管道的補(bu)水能力大於係統的設計秒流量，因此可選用體積(ji)較小的穩流罐(guan)。

　　最後選用長沙免费可以看污污网站品牌(pai)管網疊壓供水設備，型(xing)號為：CSSDPR25-50/4-5.5。設備包(bao)括(kuo)穩流罐 600，2台超(chao)靜(jing)音變頻調速管中泵 (一用一備)，設備控製櫃，單(dan)台(tai)水泵流量為24m3/h，揚程48m，超量取水停(ting)泵壓力設定為0.1MPa，起(qi)泵壓力設定為0.2MPa。