建筑給水系統(tǒng)供水方式淺析

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)的深入，面對(duì)可持續(xù)性發(fā)展的要求，需要考慮建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題。建筑給水系統(tǒng)的供水方式直接影響到給水系統(tǒng)的節(jié)能。文章闡述了建筑給水系統(tǒng)中常用的幾種供水方式的特點(diǎn)，論述了建筑給水系統(tǒng)方式的選擇應(yīng)充分考慮的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：給水系統(tǒng)；管網(wǎng)水壓線；變頻泵；節(jié)能

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)，面對(duì)可持續(xù)性發(fā)展的要求，需要考慮建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能。一套合理的建筑給水系統(tǒng)應(yīng)該既滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量、水壓的要求，確保供水安全，又能達(dá)到節(jié)能要求。選擇何種給水方式，直接影響到給水系統(tǒng)的節(jié)能。因此，有必要清楚認(rèn)識(shí)各供水系統(tǒng)的特點(diǎn)，適用范圍及能耗。本文主要就各種供水方式進(jìn)行探討，闡述各供水系統(tǒng)的特點(diǎn)及節(jié)能。

1 充分利用市政管網(wǎng)水壓能量

在給水系統(tǒng)中的能耗主要是加壓過(guò)程中水泵電機(jī)消耗的電能。由于建筑住宅水源來(lái)自市政管網(wǎng)，其具有一定的水壓，因此建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能首要考慮的就是充分地利用市政管網(wǎng)的水壓余量，盡量減少水泵的使用。下面結(jié)合實(shí)例分析如何充分利用市政管網(wǎng)水壓。對(duì)于普通多層住宅，一般7層以下建筑市政管網(wǎng)水壓可以滿足生活給水的需要，因此，在這些建筑中普通的生活給水采用直接給水方式，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要消耗額外的能量。只有在設(shè)置火災(zāi)用水時(shí)，市政水壓滿足不了消防需要時(shí)，才設(shè)置加壓水泵。這種供水方式比較單一，在目前的設(shè)計(jì)及施工項(xiàng)目中，多層建筑生活給水管網(wǎng)一般均采用這種方式。如：某某市看守所遷建工程是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的多層建筑區(qū)，其最高層為7層樓，8幢監(jiān)房均為2層樓，其生活給水管網(wǎng)均接自室外市政管網(wǎng)，消火栓管網(wǎng)采用集中設(shè)置水泵加壓送水。由于消火栓一般情況下未開(kāi)啟，加壓泵處于停泵狀態(tài)，這樣可以省去給水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的能耗，節(jié)約能量。對(duì)于高層建筑小區(qū)，往往需要建造蓄水池和高位水箱，達(dá)到蓄水和加壓調(diào)節(jié)作用，蓄水池是從市政管網(wǎng)進(jìn)水，高位水箱則是蓄水池進(jìn)水。由于市政管網(wǎng)水源具有一定的水壓，所以在設(shè)置蓄水池時(shí)應(yīng)將蓄水池設(shè)在高地處，利用市政管網(wǎng)的水壓，減少水泵揚(yáng)程，達(dá)到節(jié)能目的。對(duì)于小區(qū)和校園，可利用地形特點(diǎn)，將蓄水池設(shè)在較高地段。對(duì)于高層建筑可將建筑內(nèi)給水管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)供水，可分為高區(qū)、中區(qū)和低區(qū)。低區(qū)給水系統(tǒng)直接從市政管網(wǎng)供水，中區(qū)和高區(qū)盡量考慮將調(diào)節(jié)水箱設(shè)在較高處

2建筑內(nèi)部常用的幾種給水方式

2.1直接給水方式

直接給水方式是由室外市政給水管網(wǎng)系統(tǒng)直接供水，這種方式適用于室外給水管網(wǎng)水量、水壓在一天內(nèi)任何時(shí)間均能滿足建筑物內(nèi)部用水需要的情況下，這種方式是最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的給水方式，無(wú)需任何加壓設(shè)備。從目前市政給水管網(wǎng)的水壓來(lái)看，這種方式最適用于多層建筑，一般為7層以下。

2.2 只設(shè)置水箱的給水方式

這種方式適用于室外給水管網(wǎng)供水壓力周期性不足的建筑，這種建筑一般是多層建筑及小區(qū)。這種方式是直接給水方式的改進(jìn)。當(dāng)用水低蜂時(shí)期，可利用室外給水管網(wǎng)中的水壓直接供水，同時(shí)向屋頂水箱供水并儲(chǔ)水。當(dāng)用戶處于用水高峰時(shí)期，室外管網(wǎng)水壓不足，由水箱向建筑內(nèi)給水管網(wǎng)供水。此種方式同第一種方式一樣，不需要加壓供水設(shè)備，節(jié)能效果好。此方式同第一種方式相比還具有儲(chǔ)水調(diào)節(jié)能力，避免了因市網(wǎng)停水的缺點(diǎn)。

2.3 只設(shè)水泵的給水方式

此種方式適用于一天內(nèi)室外給水管網(wǎng)壓力大部分時(shí)間滿足不了室內(nèi)的需要，且建筑物用水量大的情況。當(dāng)建筑物內(nèi)部用水量大且較均勻時(shí)可單獨(dú)設(shè)置水泵增壓，即恒速水泵供水。此方式適用生產(chǎn)車間給水，實(shí)際中很少用；當(dāng)用水量大但用水不均勻的建筑，如住宅小區(qū)、高層建筑等，如果是僅僅設(shè)置水泵恒速供水的運(yùn)行方式，很不經(jīng)濟(jì)，造成能量的浪費(fèi)。為了降低電耗，提高水泵的工作效率，一般采用一臺(tái)或多臺(tái)泵的變速運(yùn)行的供水方式，使水泵的供水曲線與用水曲線相接近，從而達(dá)到節(jié)能的目的。這種采用變頻泵供水的方式近年來(lái)在高層建筑中應(yīng)用較為廣泛，其主要是通過(guò)水泵出口的恒壓變速運(yùn)行。通過(guò)控制水泵出水口的壓力，使變頻泵根據(jù)出水口用水量壓力的變化來(lái)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水泵出水口恒壓供水。這種采用變頻泵的供水方式在工程實(shí)際已被運(yùn)用。目前在建工程樂(lè)清欣業(yè)大樓項(xiàng)目的室內(nèi)給水系統(tǒng)就是采用變頻泵供水方式。

2.4 設(shè)水泵和水箱的聯(lián)合供水方式

此種方式適用于室外給水管網(wǎng)壓力低于或周期性低于建筑內(nèi)部給水管網(wǎng)所需的壓力，且建筑用水量又很不均勻。這種供水方式由于水泵能夠及時(shí)向水箱充水，使水箱體積大大減少。同時(shí)由于水箱的調(diào)節(jié)作用，水泵的出水量穩(wěn)定，可以保持在高效率下工作，再加上目前實(shí)際中水箱均采用浮球繼電器等裝置控制水箱水位，使水泵起閉自動(dòng)化。這種方式技術(shù)上合理，供水方面可靠。這種給水方式在鴻基花園工程中得到應(yīng)用，其4幢高層采用2只水箱向下供水，但其市網(wǎng)水壓線以下樓層未采用市網(wǎng)直接供水，而是采用立管減壓方式，從其運(yùn)行效果看還比較節(jié)能。因此對(duì)于小高層建筑住宅區(qū)，可考慮水泵、水箱聯(lián)合的供水方式。

2.5 氣壓給水方式

這種方式是在給水系統(tǒng)中設(shè)置氣壓罐，利用氣壓罐內(nèi)的氣體壓縮性，升壓供水，其作用相當(dāng)于水塔或高位水箱，適用于不宜設(shè)置水塔和高位水箱的場(chǎng)所。這種方式因其調(diào)節(jié)能力小，壓力變化幅度較大。如果單獨(dú)使用因其水壓變化較大，要求氣壓罐體積大，浪費(fèi)鋼材且不宜放置，故很少在建筑給水中單獨(dú)使用，一般與水箱、水泵等輔助使用。

2.6 分區(qū)給水方式

此種方式在高層建筑中較常用，當(dāng)室外給水管網(wǎng)水壓只能供到建筑物下面幾層時(shí)，可采用分區(qū)供水的方式，分區(qū)可分為高區(qū)、中區(qū)、低區(qū)。為了充分利用市政管網(wǎng)的水壓能量，一般將管網(wǎng)水壓線以下幾層分為低區(qū)，高區(qū)、中區(qū)給水管網(wǎng)采用加壓泵送水。對(duì)管網(wǎng)的分區(qū)應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際，合理分設(shè)，一般可以按照以下三種方式分區(qū)：

1）.串聯(lián)式分區(qū)給水方式。這種方式在每一個(gè)分區(qū)層均設(shè)置水泵和水箱，每一個(gè)分區(qū)層的水泵從下一個(gè)分區(qū)的水箱吸水。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是各區(qū)水泵的揚(yáng)程和流量按照本區(qū)所需而設(shè)計(jì)，不需要設(shè)置高揚(yáng)程、高壓水泵，水泵的工作效率高，能耗較少。但這種方式的缺點(diǎn)是下數(shù)區(qū)的水箱容積過(guò)大，增加了結(jié)構(gòu)負(fù)荷；水泵、水箱分散布置，不便于管理且工作不可靠。當(dāng)下面任何一區(qū)發(fā)生故障時(shí)，上面數(shù)區(qū)的供水便受到影響。如果采用增加備用泵方式，則增加了設(shè)備費(fèi)用。同時(shí)水泵房對(duì)防振、防噪和防漏水的技術(shù)要求較高，這必將增加投資。鑒于此鐘供水方式的缺點(diǎn)較明顯，在實(shí)際工程中較少用。

2）.并聯(lián)式分區(qū)給水方式。這種方式各區(qū)水泵集中底層或地下室，分別獨(dú)立向各自給水管網(wǎng)供水。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是各區(qū)水泵集中設(shè)置在泵房，便于管理和維修；各區(qū)均為獨(dú)立的給水系統(tǒng)，互不影響，供水安全可靠。缺點(diǎn)是上面幾個(gè)分區(qū)的水泵揚(yáng)程較大，壓水管線較長(zhǎng)。

3）.減壓給水方式。這種方式是指整個(gè)高層建筑用水由設(shè)置于底層的水泵抽升到最高層水箱，而后再由此總水箱依次向下供水，并通過(guò)各區(qū)水箱減壓或減壓閥減壓。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是水泵數(shù)量少，占地少；水泵集中設(shè)置，便于管理和維修；管路簡(jiǎn)單，投資少。其缺點(diǎn)是各區(qū)用水均需水泵一次性提高到最高位水箱，水泵能耗大；同時(shí)這種方式供水安全性不可靠，上面任何一區(qū)的下水總管及水箱等設(shè)備出問(wèn)題便影響下面各區(qū)的供水。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，以上各種給水方式均有其各自的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)及施工中，對(duì)建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)方式的采用應(yīng)從以下幾點(diǎn)考慮：1）.盡量利用市政管網(wǎng)水壓，對(duì)于市政管網(wǎng)水壓線以下的多層建筑應(yīng)采用市網(wǎng)直接供水方式，對(duì)于水壓不穩(wěn)定，如高峰期水壓不夠，可考慮設(shè)置高位水箱。2）.高層建筑應(yīng)盡可能采用并聯(lián)分區(qū)的給水方式，分區(qū)時(shí)考慮將市網(wǎng)水壓線以下的樓層設(shè)置為低區(qū)，由市網(wǎng)直接供水，節(jié)省一部分能量。3）.在水泵的選型與組合上盡可能采用與氣壓罐、變頻泵的組合式供水。當(dāng)采用高位水箱、水泵供水時(shí)，可選擇氣壓罐輔助設(shè)備；當(dāng)不設(shè)水箱只設(shè)水泵時(shí)可采用氣壓罐、變頻泵的組合式供水。