淺談無負壓供水設備在高層小區供水中的應用

當前各大中型城市中市政自來水管道的末端壓力一般為0.19-0.24Mpa，而目前用水器具要求最低流出水頭為0.05Mpa，也就是說當用戶的用水高度超過0.13-0.19Mpa ,即住宅三至四層以上時，市政管網中的自來水壓力已經不能滿足用戶的要求，這時候就需要加壓來保障用戶的需求。目前，二次供水設施大多采用斷流水箱與水泵相結合的供水方式，這種方式的優點是：供水管道直接進入水箱，后經水泵加壓供給用戶，不會對市政管網的其他用戶造成影響;缺點是：(一)水進入水箱后，容易造成二次污染，需定期清洗消毒水箱，浪費水資源并且給用戶帶來麻煩，給后期運行帶來不便(二)市政管網的壓力經水箱后減弱，不能充分利用上市政給水管網中的壓力，造成能源的浪費(三)泵房所需占地面積較大，資金投入較多，泵房施工工期較長，使用泵房有噪音。(四)用戶停電時，即使市政管網有壓力也無法使用，不能為用戶供水。為了防止水源的二次污染，提高水質質量，降低能耗，節能減排，科研機構研制開發出了管網疊壓供水設備，該設備能根據市政管網和用戶管網所需的壓力，自動調節水泵的啟停，使用疊壓供水設備具備以下優點：(一)用戶運行成本低，耗電量少，能夠利用市政管網中自來水的壓力從而達到節約能源的目的，進而節約了運行成本。(二)使用過程中水壓穩定，不會對市政管網中水壓進行干擾。(三)不需設置生活水池，防止水源的二次污染，不用定期清理生活水池。

　　無負壓供水設備按結構形式、根據土建類型，和現場安裝條件目前常見的可分為室外整體式、室內分體式、室內整體式。其中室外整體為水泵機組與控制系統安裝于保護箱內，此種形式目前適用點相對后兩者較少;室內分體為水泵機組與穩流罐分別為相互獨立的個體，可根據場地布置安裝;室內整體為水泵機組與穩流罐采用整機一體安裝，目前適用最為廣泛的一種安裝方式。在使用疊壓供水設備過程中按工作水泵數量可分為單臺、多臺泵組形式運行供水。單臺泵組一般采用兩臺型號一樣的水泵運行，運行過程中一用一備，無特殊要求，不同時使用，便于日后的維護與檢修，單臺泵組運行形式適用于用水量變化不大的場合。 多臺泵組一般至少采用兩臺或以上水泵并聯運行，一般也是具備備用泵組，多臺泵組調度較靈活，此供水形式適用于用水量變化較大，用水量不恒定的地點。

　　無負壓供水設備是根據市政管網的壓力、用戶要求的壓力來自動調節的，以達到節能的目的。目前市政管道供水壓力只有三種情況，這三種情況疊壓供水設備均能輕松應對：

　　1、當市政管網的壓力小于疊壓供水設備設定的最低壓力時，泵自動停止，以免對市政管網造成負壓。

　　2、當市政管網的壓力大于疊壓供水設備設定壓力但小于用戶用水壓力時，泵自動開啟。根據兩者之間的差值，通過變頻及壓力罐來調節泵的開啟壓力。此時泵壓力逐漸增加，直至超過用戶要求壓力時，達到第三種工況。

　　3、當市政管網的壓力與泵的壓力之和超過用戶要求壓力時，泵自動停止，達到節能目的。此時供水壓力逐漸減少小，當低于用戶壓力時，泵又開啟。如此反復，達到用戶要求。

　　范例：

　　某小區需加壓用水住戶260戶，建筑物高度為17層，1-3層為市政自來水常壓供水，4-17層為泵后加壓為用戶提供水源?，F把4-10層定為中壓區域供水，用水戶數為190，11-17層為高壓區域供水，用水戶數為70戶。10層最不利用水點的出水管標高29.2米，17層最不利用水點的出水標高61.5米。根據不同的用戶所需的用水壓力做兩套供水設備，以達到節能的目的。

　　根據住宅配置的衛生器具給水當量、使用人數、用水定額、使用時數及小時變化系數，按U0=q0mkb/0.2Ng*T*3600，計算出U0=0.015;根據計算管段上的衛生器具當量總數計算出管網的設計秒流量Q(中)=25.3m3/h.。同樣計算出Q(高)=14.32m3/h..

　　按照《建筑給水排水設計規范》的規定，計算出用水高峰中區水泵滿足最不利點的水壓Hb=46m、高區Hb=80m，考慮到水泵的性能，設備選為：中區水泵參數：Q=26m3/h.，H=46m，N=5.5KW,恒壓貯水器800*1800;高區水泵參數：Q=16m3/h.，H=80m，N=5.5KW，恒壓貯水器600*1200。通過半年的實際運行，設備運行穩定，全部實現自動運行。

　　一、 無負壓供水設備的條件

　　疊壓供水設備具有高效節能、防止二次污染、施工工期短、占建筑用地少、用戶運行起來費用較低等一系列優點，但并不是所有場地都適宜使用疊壓供水設備，使用疊壓供水設備的場地必須具備以下基本條件，缺一不可：

　　1：使用疊壓供水設備的場地所接市政管網的壓力不能低于0.19Mpa，否則就會影響周邊的市政給水管網的正常供水;

　　2：市政供水管網采用管網疊壓供水密度過大的區域，嚴禁再使用疊壓供水設備進行供水，因為使用一條供水管網相距很近的用戶若同時采用疊壓供水方式進行供水勢必會對市政供水管網中的市政水壓造成影響。

　　3：使用疊壓供水設備進行供水的用戶所接市政管網的管徑不低于150mm，且與疊壓供水設備吸水管的管徑之比應不小于3：1，疊壓供水設備吸水管的管徑不應大于100mm。

　　4：如果使用疊壓供水設備的用戶可能對公共供水造成污染，則不能使用疊壓供水設備，因為一旦倒流防止器失靈，發生倒流，會污染市政供水管網，則造成的后果是不堪設想的。

　　5：市政給水管道能長期保證二十四小時全日供水不間斷的區域，否則需采用斷流水箱與水泵相結合的供水方式，因為該方式在市政管道無水的情況下，仍然能為用戶提供水箱里的水源。

　　綜合以上各項所述，當前城市需要二次供水的用戶越來越多，范圍越來越廣，二次供水已成為城市供水中不可缺少的重要組成部分，管網疊壓供水方式做為當前一種先進的二次供水方式，在確保城市供水安全的基礎上，應嚴格遵守疊壓供水設備的使用條件，合理地推廣疊壓供水這種方式，為用戶提供更好的水源保證，在安全運行的前提下，盡可能的節能，高效的運行，使之越來越完善，更好的，更加科學的為用戶提供服務。