高層供水方法.doc

一、高層建筑的用水特點及供水現(xiàn)狀 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們在很好地解決和改善了“衣”、“食”問題后，人們開始關(guān)注“住”的問題：開始關(guān)注居住的環(huán)境和質(zhì)量，開始追求住房的寬敞、舒適，開始關(guān)心住房的服務(wù)設(shè)施是否到位、服務(wù)質(zhì)量是否一流，但是，我國人口眾多，可供居住的土地資源又少得可憐。于是，在人口密集的地方（如城市）便出現(xiàn)了高層建筑。 高層建筑是一個城市的形象，更是滿足人們居住需要的產(chǎn)物。從1885年美國在芝加哥建造世界上第一座10層的現(xiàn)代高層建筑以來，全世界已建造了成千上萬座高層建筑和超高層建筑，高層建筑已成為現(xiàn)代化大都市的一種標志。 我國規(guī)定：10層和10層以上的住宅（包括低層設(shè)有商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的住宅）或建筑高度超過24m的其它民用建筑為高層建筑。建筑高度超過24m的兩層及兩層以上的工業(yè)廠房也屬高層建筑，而建筑高度超過24m的單層廠房不屬于高層建筑。 高層建筑（尤其是住宅、賓館等）用水與其它用水相比，最大的特點是用水不均勻，時變化系數(shù)在2.5以上。建筑用水的時間比較集中，一般發(fā)生在一日三餐或某些特定的時間段，尤其在早上，是用水的最高峰，用水量最大且比較集中，約占全天用水量的15%-20%，而用水時間幾乎集中在30分鐘內(nèi)。 高層建筑因其服務(wù)設(shè)施的一流和服務(wù)水準的提高，對高層建筑供水也提出了更高的要求：一是供水不間斷。一天24小時，無論何時，都要保證有水。二是壓力要保證。尤其在用水高峰時，保證人人都能用上水。目前，高層建筑供水的現(xiàn)狀是普遍采取二次加壓的方法滿足高層用水。根據(jù)建筑物的高度，采取分區(qū)供水（低區(qū)、高區(qū)或低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)）的方法。低區(qū)可以充分利用市政管網(wǎng)壓力來滿足低區(qū)用戶用水，不需要二次加壓，而中、高區(qū)則必須通過二次加壓裝置才能保證用水。高層建筑二次加壓裝置目前國內(nèi)常用的有以下幾種方式：1“高位水箱+水泵”聯(lián)合供水方式。水泵從地下水池或市政管網(wǎng)（無負壓）吸水后供給屋頂高位水箱，由水箱給各用戶供水，屬上行下給的供水方式。2變頻調(diào)速供水方式。水泵從地下水池或市政管網(wǎng)（無負壓）吸水后直接供給高層各用戶，依據(jù)供水壓力的變化通過變頻器控制水泵電機的轉(zhuǎn)速，改變出水量，從而使供水壓力保持在一個規(guī)定的范圍內(nèi)。3氣壓罐（地面無塔上水器）供水方式。水泵從地下水池或市政管網(wǎng)（無負壓）吸水后供給氣壓罐，利用氣壓罐內(nèi)被壓縮的氣體將水壓上高層，供各用戶使用。依據(jù)氣壓罐內(nèi)氣體壓力的變化，水泵及時開啟補水，氣體被壓縮到一定壓力時，水泵停運。后兩種方式也屬下行上給的供水方式。二、高層建筑供水常見的問題在高層建筑日常供水過程中，經(jīng)常會遇到以下問題，這些問題不解決，將直接影響高層建筑的正常供水。一、水泵及水泵房1水泵采用盤根密封，經(jīng)常漏水。泵房遍地是水，很不干凈。2水泵幾乎24小時運轉(zhuǎn)。水泵不轉(zhuǎn)，則高層無水。不但不節(jié)能，而且水泵因長時間運轉(zhuǎn)，磨損嚴重，經(jīng)常出問題，加大了檢修成本。3水泵房靠人工控制，專人看管，做不到完全自動，費力費錢。4因供水方式及操作程序不當，經(jīng)常受到高層供水水錘的影響，水泵、閥門及管路的使用壽命將大大降低。5水泵在室內(nèi)噪音很大，影響辦公環(huán)境。 二、水池及水箱1吸水池水位靠人工控制，太麻煩，人工成本也高；靠浮球控制，不可靠，經(jīng)常因為浮球失靈，造成水池溢流。2屋頂水箱水位控制裝置不可靠，經(jīng)常溢流或水箱見底無水，供水很被動，住戶意見大。3水池、水箱的二次污染問題，沒有得到很好的解決。三、無負壓吸水1無負壓吸水經(jīng)常受到市政管網(wǎng)水壓波動的影響，可靠性差。2無負壓吸水在很多地方被限制使用。3無負壓吸水沒有緩沖水量，市政管網(wǎng)一旦停水，整個系統(tǒng)馬上就沒水了。四、供水系統(tǒng)整個系統(tǒng)不能實現(xiàn)自動控制，經(jīng)常中斷供水，既影響建筑用水，又加大了管理成本。三、“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水的原理、主要設(shè)備組成及供水特點“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水方式有別于前面提到的“高位水箱+水泵”聯(lián)合供水方式，區(qū)別之處就在于它整個系統(tǒng)都是全自動的，省錢省力，便于管理，可靠性還高。一、“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水的原理1水泵恒速運行，從地下水池或市政管網(wǎng)（無負壓）吸水后，供給各用戶及屋頂水箱（可以是單獨的生活水箱，也可以與消防合用一個水箱），水箱打滿，水泵停運，由水箱由上往下倒供水。當水箱水位達到生活水（若為合用水箱，則消防水位要預(yù)留，不能動）最低限時，水泵自動啟動。2本供水方式采用地下水池吸水時，水池水位達高限時，水池進水閥門自動關(guān)閉，水池水位到低限時，水池進水閥門自動打開；采用無負壓吸水時，市政管網(wǎng)水壓低或停水時，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，水泵自動停運。3本供水方式實行全自動聯(lián)鎖控制。從地下室水池的進水（無負壓引水筒的進水）、水泵的啟停、各個關(guān)鍵閥門的開關(guān)到屋頂水箱的進水全部由邏輯程序控制器（PLC）聯(lián)鎖控制，整個生活供水系統(tǒng)實現(xiàn)全自動控制，無人值守。（附供水原理圖，見圖1、2）二、“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水的主要設(shè)備組成1水泵兩臺。一開一備，100%保證供應(yīng)。設(shè)計水泵為機械密封，不漏水，推薦采用世界著名大公司的產(chǎn)品，也可按照甲方的意見，選購設(shè)備。2電動閥門兩臺（水泵出口）。開關(guān)可靠，不漏水。電動閥門的開關(guān)和水泵的啟停相聯(lián)鎖，調(diào)整開關(guān)順序、開度和時間，保證水泵啟動、運行方式科學(xué)合理。圖1設(shè)地下水池，自灌吸水 3電動閥門一臺（地下水池進口）。電動閥門的開關(guān)與水池液位開關(guān)相聯(lián)鎖，設(shè)備可靠，能滿足水泵的吸水要求。（采用無負壓吸水時無此設(shè)備）4屋頂水箱一座。水箱液位開關(guān)與水泵相聯(lián)鎖，確保水箱經(jīng)常有水，用戶時刻都有水用。水箱為密閉承壓水箱，避免水與空氣接觸，造成二次污染。對水箱設(shè)有超壓和延時控制，并與水泵聯(lián)鎖，確保水箱正常使用。屋頂水箱的體積在滿足設(shè)計規(guī)范要求的情況下盡可能最小，以減少水在水箱內(nèi)的停留時間。水箱一般為鋼制，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂防腐；水箱也可以根據(jù)甲方的意見采用不銹鋼、塑料、玻璃鋼、搪瓷等其他材料制成。5電接點壓力表一塊。與水泵相聯(lián)鎖，當超過設(shè)定壓力時，水泵自動停運。（采用無負壓吸水方式時，應(yīng)增加一塊電接點真空壓力表）圖2不設(shè)地下水池，無負壓吸水6PLC控制柜一臺。包括PLC控制器，接觸器，繼電器，信號燈，信號線，端子排等，是整個供水系統(tǒng)的控制中心。三、“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水的特點1安全可靠。 本供水設(shè)備中主要、關(guān)鍵部件均采用國外知名公司的產(chǎn)品，性能非?？煽?，運行安全有保障。一般設(shè)兩臺泵，一開一備，100%保證供水，100%保證備用。2節(jié)能明顯。建筑生活用水，時變化系數(shù)大，用水極不均勻，后半夜幾乎無人用水，水泵大多數(shù)時間處于停運狀態(tài)（經(jīng)多次實測，一般建筑的水泵停運時間在1618小時），非常節(jié)能。本設(shè)備與變頻調(diào)速相比，可節(jié)能40%-45%；與地面放置的無塔上水器相比，可大大減少水泵啟停次數(shù)，利于保護設(shè)備。實踐證明：100m的揚程，1噸水的電耗為0.62kwh。3污染機會很少。 本設(shè)備采用承壓水箱，無壓運行；水箱防腐采用樹脂材料，水在水箱中停留時間2h，水受污染的機會很少。4感覺不到噪音。 本設(shè)備一般采用國外公司的水泵，噪音很小，不影響建筑內(nèi)的辦公、居住環(huán)境，機械密封，無盤根漏水之憂。5全自動。本設(shè)備利用PLC，將水池、水箱、閥門、水泵等聯(lián)鎖控制，實現(xiàn)了完全自動化。關(guān)鍵元件、關(guān)鍵器材采用知名公司的產(chǎn)品，性能可靠，保證了運行過程中完全自動化的實現(xiàn)。6運行維護簡單、成本低。本設(shè)備無人值守，全自動控制，自動顯示運行狀態(tài)并報警，水泵機械密封，不漏水，定時（一般為3個月）給泵潤滑，運行維護非常簡單。人力成本、檢修成本都很低。7一體化。本設(shè)備中的水泵、管道、PLC控制柜、引水筒可以一體化安裝，占地面積小，集中控制，便于運行維護。8造價低。與變頻調(diào)速給水裝置比較，可節(jié)約造價15-20%；與無塔上水器比較，可節(jié)約造價和運行維護費2530%。四、“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水與其它供水方式的比較全自動供水設(shè)備變頻供水設(shè)備氣壓給水設(shè)備其它給水設(shè)備供水可靠性高高低低節(jié)電程度（%）4010150運行維護簡單較簡單較簡單復(fù)雜運行成本低較低較低高自動化程度很高較高較高低設(shè)備壽命長一般短短價格(%)0.80.9510.6性價比優(yōu)良中差五、高層建筑供水方式的理想選擇-“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水通過以上的原理介紹和性能比較，大家一定有了一個比較清楚的認識，同時也一定會形成一種共識，那就是只有“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水方式才是現(xiàn)階段高層建筑供水方式的理想選擇。一、本設(shè)備的適用形式：1無負壓供水形式；2水池吸水（水泵自灌式）形式；3水池吸水（真空引水式）形式；4潛水泵供水形式；5就現(xiàn)有系統(tǒng)改成全自動供水設(shè)備形式；二、本設(shè)備的適用范圍：1獨立的建筑物（賓館，寫字樓，大型商場，教學(xué)樓，辦公樓）室內(nèi)供水。2群樓(如某一小區(qū)，集中建設(shè)的建筑群)的室內(nèi)供水。3工業(yè)生產(chǎn)中某一處單獨需要加壓的部位。以上建筑供水系統(tǒng)，不論是新建還是改造工程，本設(shè)備都能夠適應(yīng)。 三、本設(shè)備的成套配置:型號流量（m3/h）揚程(m)功率(w)電壓（v）kj-1215-43450-940220-380kj-2416-44550-1630220-380kj-3812-36720-2080220-380kj-41214-451170-3010220-380其它根據(jù)用水量具體設(shè)計注意：以上參數(shù)的配套設(shè)備是：兩臺設(shè)備，一開一備，設(shè)備備用率100%。六、工程實例這種“水泵+水箱”聯(lián)合全自動供水技術(shù)自2003年開發(fā)并應(yīng)用以來，已陸續(xù)實施了以下新建或改造工程。（一）、山西鋁廠職工醫(yī)院住院部供水工程（改造）1工程簡介山西鋁廠職工醫(yī)院住院部為五層大樓，高度18m，床位300 張，每天用水量40m3/d。2003年以前，住院部用水靠廠區(qū)自來水直接供給，經(jīng)常滿足不了用水需要。2003年7月，利用本設(shè)備改造后，徹底解決了該住院部的用水問題。一直到現(xiàn)在，該住院部用水和該套全自動設(shè)備均沒有出現(xiàn)過問題。2該系統(tǒng)主要設(shè)備組成無負壓引水筒一個（200）臥式離心泵兩臺（國產(chǎn)），2.2千瓦，每天運行3.5小時。出口電動閥門兩臺（日本）屋頂水箱一座（4m3）PLC控制柜一臺（PLC 日本產(chǎn)） 液位浮動開關(guān)一套（意大利）（二）、中國鋁業(yè)山西分公司辦公樓供水工程（改造）1工程簡介中國鋁業(yè)山西分公司辦公樓，總高7層，高度26m，辦公人數(shù)200 人，每天用水量20-25 m3/d，2004年以前，靠管道泵加壓供水，因種種原因?qū)е鹿┧徽?，影響了正常辦公。2004年7月，采用本設(shè)備改造后，徹底解決了用水問題，直到現(xiàn)在一直很正常。2該系統(tǒng)主要設(shè)備組成立式離心泵兩臺（格蘭富），2.2千瓦，每天運行2.0小時。出口電動閥門兩臺（日本）液位浮動開關(guān)一套（意大利）PLC控制柜一臺（PLC 日本產(chǎn)） （三）、山西鋁廠二招熱水控制工程（改造）1工程簡介山西鋁廠二招熱水系統(tǒng)2005年以前沒有實現(xiàn)自動控制，熱水經(jīng)常溢流和用干，嚴重影響客戶用水和自己的形象。2005年11月，采用本系統(tǒng)自動控制改造，圓滿解決了這一問題。2該系統(tǒng)主要設(shè)備組成液位浮動開關(guān)2套（意大利）控制柜一臺（帶報警功能）（四）、河津市金港龍灣生態(tài)園供水工程（新建）1工程簡介河津市金港龍灣生態(tài)園，2006年10月動工興建，總投資5000余萬元，占地面積約75畝，設(shè)計全園用水量80m3/d，自備水井一座。供水工程于2007年2月初竣工，整個園內(nèi)供水（包括深井在內(nèi)）全部自動控制，無人值守，滿足了全園的用水要求，并且一直運行穩(wěn)定。2該系統(tǒng)主要設(shè)備組成潛水泵兩臺（山西天海泵業(yè)），2.2千瓦，每天運行6.0小時。電動閥兩臺（日本）液位浮動開關(guān)兩套（意大利）屋頂水箱一座（5m3）PLC控制柜一臺（PLC 日本產(chǎn)）七、高層建筑供水常識問答1.建筑供水的特點是什么？答：用水不均勻，時變化系數(shù)大，一般在2.5以上。用水時間相對集中在幾個時間段上，尤其是在早上，而后半夜幾乎無人用水。2.屋頂水箱的作用和重要性是什么？答：水箱可以儲備一定的水量，起到一個調(diào)節(jié)、緩沖和備急的作用。設(shè)置水箱可以高效率地發(fā)揮水泵的效能，水泵間歇工作，也比較節(jié)能。3.變頻調(diào)速供水設(shè)備的特點是什么？答：不設(shè)屋頂水箱，屬于下行上給的供水方式。通過改變頻率、調(diào)整電機轉(zhuǎn)數(shù)來保證供水壓力恒定在一定范圍。水泵幾乎24小時運轉(zhuǎn)，停運的時間很短，不節(jié)能、不經(jīng)濟。變頻供水系統(tǒng)對閥門開、關(guān)度、開關(guān)時間不能進行程序控制，每次停、開泵都會有水錘危害。4.建筑供水設(shè)備中變頻節(jié)能的作用能發(fā)揮出來嗎？答：發(fā)揮不出來。因為頻率絕大部分時間在60-70%運行，理想頻率在80-100%。5.屋頂水箱的大小如何確定？答：根據(jù)我們的經(jīng)驗：水箱的容積大小應(yīng)取日用水量的10%為宜，有效調(diào)節(jié)容積應(yīng)不小于日用水量的5%。6.無負壓供水存在的的重要問題是什么？如何解決？答：市政管網(wǎng)進水量與水泵抽水量之間的瞬時不平衡問題?？梢酝ㄟ^增加一個引水筒來解決這個問題。7.無負壓供水引水筒的體積如何確定？答：應(yīng)依據(jù)進戶管徑、流量、水泵吸水量的大小、水泵最長工作時間、最短停運時間等數(shù)據(jù)來確定引水筒的體積。市政管網(wǎng)供水保證率是個重要參數(shù)。8.住宅建筑供水的主要要求是什么？答：供水不間斷 壓力有保證 水質(zhì)有保證9.什么樣的設(shè)備物業(yè)公司最歡迎？答：既無需人值守，又節(jié)電省錢的全自動供水設(shè)備物業(yè)公司最歡迎。10.為什么要搞PLC控制？答：PLC屬邏輯程序控制器，能夠控制閥門的開度大小、開關(guān)時間，可以進行延時控制和順序控制，整個控制過程完全按照事先編好的邏輯程序來進行的，能有效避免或減輕水錘對系統(tǒng)造成的破壞，也能保護水泵。11.水泵的操作規(guī)程包括哪些內(nèi)容?答：開泵前的準備和檢查；開泵后的觀察；停泵后的檢查。12.逆止閥可以取消嗎?答：逆止閥是一個常耗能的管件。由PLC控制的全自動供水系統(tǒng)中可以被取消；其它系統(tǒng)中逆止閥不能取消。13.與消防合用水箱可以嗎?答：可以。高層建筑設(shè)計規(guī)范中允許生活和消防共用一個水箱。14.地下水箱可以取消嗎?答：市政管網(wǎng)允許直接接入，而且市政供水壓力比較穩(wěn)定時可以取消。15.水鍾是什么?什么情況下會發(fā)生水鍾?答：水錘，又稱水擊，指在壓力管道中，由于流速的劇烈變化而引起一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象。一般在水泵機組因突然失電或其它原因，造成開閥停車時會發(fā)生水錘，而在系統(tǒng)中有逆止閥時，水錘危害會更大。16.如何防止水箱水污染?答：使用密閉水箱，減小水與空氣的接觸機會；水箱盡可能小，減小水在其中的停留時間；改變進出水方向，使水旋轉(zhuǎn)、流動，保證水活起來；采用紫外線消毒。17.引水筒的作用是什么?答：及時排氣，并調(diào)節(jié)、緩沖、平衡進出水量。18.無負壓供水方式最怕什么?答：市政管網(wǎng)水壓不穩(wěn)定、經(jīng)常波動或停水。19.管網(wǎng)無水時如何報警?答：通過監(jiān)測進水管壓力，若為負壓時，啟動報警裝置。20.水箱的保護措施有哪些?答：采取密閉方式，頂部安裝自動排氣閥，保證水箱不受