淺談水泵在建筑給排水設計中的選用

陳艷華

摘要：在建筑給排水設計中，水泵選擇至關重要。本文介紹了水泵的結構形式及其各自的特性，闡述了水泵建筑給水設計中水泵選用應當遵循的主要原則，并且從給水和排水兩個角度論述了生活給排水設計中水泵選用的具體策略。

關鍵詞：水泵 選用 建筑給排水設計

建筑業(yè)的發(fā)展對建筑給排水設計的要求越來越高，給排水系統(tǒng)猶如建筑的循環(huán)系統(tǒng)，負責整座建筑的給水和排水，并且對居民的生活用水產生直接的影響。在建筑給排水系統(tǒng)中，水泵是最重要的設備，高效、合理的水泵是給排水系統(tǒng)良好運轉的關鍵，因此，如何選用合適水泵是給排水設計的重要命題，應當引起設計者的足夠的重視。

一、水泵的結構形式

按照不同的結構形式可以將水泵分為三類，即立式水泵、臥式水泵和斜式水泵。

（一）立式水泵

通常來說，立式水泵的高度較高、平面尺寸相對較小，因而能夠節(jié)省占地面積；當其處于工作狀態(tài)的時候，水泵葉輪會被水完全浸沒于其中，這樣可以減少發(fā)生氣蝕的可能性；在使用前，不必向內灌入引水以排除氣體，其上水較快，因此有自動運行、啟動方便的巨大優(yōu)點。立式水泵也有自身的不足之處，主要有：第一，安裝要求比較嚴格，因而安裝難度較大，檢查、維修也不太方便，且拆卸的時候起吊高度較大，泵房高度也會水漲船高，且必須對電動機進行移動；第二，運行時許多部件浸入水中，容易造成表面被大量水垢附著的狀況；第三，負荷較為集中，地基上單位面積的負荷要大一些，這就使得軟地基會遭受不利；第四，立式水泵的價格比較高，使成本有所增加。

（二）臥式水泵

臥式水泵的主要優(yōu)點包括以下幾個方面。第一，當臥式水泵處于工作狀態(tài)中時，它的主要部件位于水面之上，與立式水泵相比，由腐蝕造成的損害較小。第二，與立式水泵相比，臥式水泵在檢查、維修和保養(yǎng)等方面比較容易，拆卸也很方便，不需要搬移電動機。第三，臥式水泵的結構特點決定了其單位面積荷重較小的特征，這無疑對軟地基十分有好處。第四，臥式水泵起重機的起吊荷重相對較不大，提升高度也不大，其泵房的結構并不復雜。臥式水泵當然也有其自身的不足和缺陷，這主要表現(xiàn)在如下方面。第一，臥式水泵占地面積通常較大，因此不利于節(jié)省空間。第二，臥式水泵的啟動過程比較復雜，在啟動過程中需要進行必要的灌引水操作，以排除氣體。第三，由于受到吸入性能的制約，臥式水泵的安裝層不可以太高，并且當進水池在高水位的時候應努力保證動力機房內沒有水進入。

（三）斜式水泵

與立式水泵和臥式水泵等傳統(tǒng)的水泵結構方式相比，斜式水泵是一種較為新穎的水泵安裝不知方式，是近些年來興起和推廣的水泵類型，而且其受歡迎程度越來越高，使用量正在不斷增加。當前，對于斜式水泵的研究還相對滯后，國內外相關研究資料都不太多，但可以確定的是，斜式水泵的主要優(yōu)點是進出水流道的彎度較小，傾斜構造也使水力損失也較小，所以它的工作效率與立式水泵和臥式水泵要高出一些，同時水工建筑物的投資較低。但由于斜式水泵的泵軸是斜置的，因此受力較為復雜，這對導軸承的質量提出了較高要求，而且在安裝方面也較為復雜。

二、建筑給排水設計中水泵選用的主要原則

在選擇水泵的過程中，要首先對用水需求進行分析和研究，根據(jù)生產生活的實際需要確定其對水泵揚程和流量的要求。應當盡量使水泵在高效區(qū)運行，使其保持高效率，這樣一來，可以減少消耗，降低費用。要使水泵機組能夠正常運轉，避免震動、超載、汽蝕等不良后果的出現(xiàn)，還要考慮如何使管理、檢查和維修如何便捷。在選擇水泵時，要充分利用"木桶原理"，有整體的觀念，關注水泵機組的總體效率和運行質量，不能把注意力放在單個的某臺水泵的效率上。要更多地選擇大功率水泵，以減少總的水泵臺數(shù)，這對能源節(jié)約來說是十分有利的。要將并聯(lián)工作水泵臺數(shù)控制在三臺以內。

三、建筑給排水設計中水泵的選擇

（一）給水泵的選擇

在選擇建筑給水泵設計方案的過程中，設計者主要面臨三種形式的選擇，一是高位水箱給水形式，二是變頻恒壓給水形式，三是無負壓給水形式。高位水箱給水主要由兩部分構成，即水泵和水箱，在這種水泵的設計中，之所以要加入高位水箱，主要是為了能夠對水量進行有效的調節(jié)，并儲藏一定量的水，這有利于將水壓控制在一定的區(qū)間范圍只能，避免其不穩(wěn)定狀況的發(fā)生。高位水箱給水有著較為明顯的工作原理，水通過底層或地下室中的水泵實現(xiàn)輸送，它的供水流程可以簡單地概括為：水池--水箱--水泵--水箱--給水管網--用水點。依照水箱、給水管網和水泵相互之間關系的不同，高位水箱給水的方式又可以被細分，主要可分為以下幾種，包括減壓閥給水、減壓水箱給水、分區(qū)水箱并聯(lián)給水、分區(qū)水箱串聯(lián)給水等多種形式。設計者在選擇高位水箱給水這種給水方式之前，要對用水特征進行調研考察，根據(jù)實際情況進一步確定合適的給水方式，從而確保其設計的給水系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定地運行和使用。

與高位水箱給水設計形式相比，變頻恒壓給水方式具有更多的"智能化"色彩，原因在于，它能夠準確地分析給水系統(tǒng)的水流量，并且根據(jù)具體的用水情況，自動地對水泵轉速進行合理的相應調節(jié)，這有利于充分確保水泵時刻處于正常的運行之中。變頻調速泵給水的另一個"智能化"表現(xiàn)和優(yōu)點在于，它能夠對水流量進行及時有效的調節(jié)，在這一功能的保駕護航之下，水資源等得到相當大程度的節(jié)約。水的質量也能在變速提速泵給水方式中得到一定程度的保證，使水質符合相關標準和要求。此外，這種給水設計形式還有降低水污染發(fā)生的可能性、實現(xiàn)土地的節(jié)約等優(yōu)點。

無負壓給水也稱"變頻無負壓給水"，是在變頻恒壓給水的基礎上發(fā)展而來的，控制技術、無負壓技術和壓力自動補償技術是其運作的根本保證。它的主要構成包括水泵、氣壓罐、無負壓調節(jié)罐、過濾器、電機和智能控制系統(tǒng)等，它們作為增壓設備直接與供水管網相連。與其他給水方式不同，無負壓給水不需要蓄水池或水箱，它的節(jié)能效果最佳，且優(yōu)于變頻恒壓給水。其優(yōu)點還表現(xiàn)在對水的二次污染減少、維護方面、停電不斷水、占地面積小、投資少等方面。而其不足之處是，由于沒有水箱和蓄水池，其儲水量較小，假如市政管網斷水，那么將會給居民生活帶來極大的不便。

（二）排水泵的選擇

對于那些設置地下排水設施的建筑來說，通常選用設置集水池對污水廢水進行收集，在此基礎上，通過潛水排污泵把這些水排放出去，提升輸送到室外的排水管道之中。我們知道，污水廢水中會含有許多線狀物質，這對排污泵的排水能力提出了特殊要求，其應當具備適當?shù)某槲芰?，能夠將污水廢水中的線狀物撕斷、撕裂，這種功能能夠確保排污泵不會被線狀物堵塞，從而使其可以保持排放上的暢通性。

結束語：

綜上所述，在建筑給排水的整個系統(tǒng)之中，可以說水泵是其心臟，對整個系統(tǒng)的運行起到不可替代的主導作用，因此，在選用水泵時要做到嚴謹和縝密，熟悉各類水泵的特性特點，根據(jù)水泵的工作原理和計算進行設計并選用合適水泵，確保水泵運行的高效性，設計出一個穩(wěn)定、合理的建筑給排水系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]劉永剛.住宅建筑給排水設計的若干問題探討[J].山西建筑，2006（18）.

[2]田芳，夏健飛.對水泵在建筑給排水設計中應用分析研究[J].城市建設理論研究，2012，35（07）.

[3]趙逸平.建筑給排水設計中水泵選用實例[J].給水排水，2000，，35（08）.

[4]黃海峰.變頻調速給水系統(tǒng)的幾點節(jié)能措施[J].中國給水排水，2001（10）.

[5]聶梅生.給水排水工程快速設計手冊：建筑和小區(qū)給水排水[M].北京：中國建筑工程出版社，2010.