超高層冷水系統(tǒng)分析

1、    超高層冷水系統(tǒng)分析    李翠玲 馮忠輝摘要：近年來，我國的城市建筑業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展，超高層建筑也如雨后春筍矗立在城市中，層數(shù)多、高度大，使其在給水系統(tǒng)上也提出了更高的要求，這就要求人們尋求最經(jīng)濟的優(yōu)化設計，包括選擇合理的供水方式、管網(wǎng)的優(yōu)化設計等方法來達到節(jié)省投資、節(jié)約資源的目的。本文談談“節(jié)能、節(jié)材”等方面的一些做法，和廣大同行進行探討。關(guān)鍵詞：超高層；冷水系統(tǒng)；節(jié)水節(jié)能；供水方式abstract: in recent years, our country city construction have development which

2、progresses by leaps and bounds, ultra-high buildings also have mushroomed stands in the cities, the number of layers, the height of the great, so the water supply system also put forward higher request, this requires people to seek the most economic optimization design, including the choice of reaso

3、nable water supply mode, network optimization design method to save investment, the purpose of saving resources. this article talk about "energy saving, saving" some aspects of the practice, and the vast majority of peer is discussed.keywords: tall; cold water system; energy saving; water

4、supply way中圖分類號：p421.35文獻標識碼：a 文章編號：2095-2104（2012）引言在現(xiàn)代城市中，超高層建筑已占據(jù)重要地位，彰顯了在有限的地塊上造就居家生活，購物休閑，商務經(jīng)濟一體的模式。高層建筑供水系統(tǒng)較為復雜，節(jié)水問題較多，文中通過超高層建筑的冷水供給進行了系統(tǒng)分析，同時對節(jié)水節(jié)能在建筑給水排水設計中的應用也作了探索。供水系統(tǒng)選擇在超高層的供水設計中，大多采用重力水箱和水泵分區(qū)串聯(lián)供水的形式，利用中間水箱或高層水箱一定的調(diào)節(jié)容量，來保證水泵吸水及用戶供水的安全。對于一個超高層建筑來說，冷熱水系統(tǒng)設計可采用變頻調(diào)速的方式，把變頻供水技術(shù)和日益成熟、規(guī)范化的管網(wǎng)疊壓供水技

5、術(shù)結(jié)合起來，如在屋頂機房內(nèi)設置的高位水箱中貯存10分鐘消防用水量及供活性碳過濾器反沖洗用水外，樓內(nèi)不另設置重力生活供水水箱。這樣設計基于以下三方面的考慮：1.1通過變頻器向水泵電機提供頻率可變的電源，根據(jù)實際用水流量的變化來調(diào)節(jié)改變水泵電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)電機的無級調(diào)速，達到節(jié)能降耗目的。1.2經(jīng)過深度處理的生活用水在變頻系統(tǒng)中閉式供水，減少了停留時間，加快了水流循環(huán)，同時避免了水箱開式系統(tǒng)可能造成的污染。1.3中間水箱的取消，減少了系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，節(jié)約機房面積，降低了設備層鋼樓板的荷載。根據(jù)建筑功能的布局特點，在變頻系統(tǒng)設計上采用了串聯(lián)變頻及并聯(lián)變頻的供水方式，充分發(fā)揮兩種變頻供水的特點。2.系統(tǒng)

6、設計2.1系統(tǒng)分區(qū)變頻供水系統(tǒng)分成了低，中，高三個給水分區(qū)。如某建筑有48層，第一套箱體設備放置在地面上，緊靠臨時蓄水池，水泵房在負一層給蓄水池供水。根據(jù)不同的分區(qū)來確定不同的供水方式，自1到4層均為市政自來水直接供給,5到14層(高度59.1m)為給水設備低壓給水區(qū),15層到26層(高度100.3m)為給水設備中壓給水區(qū),26層到36層(高度139.1m)為給水設備高壓給水區(qū)。分別由高、中、低壓三根立管向上供水組成三個給水區(qū)。在第32層(高度123.4m)設有緩沖水池。第二套設備放置在該緩沖水池旁,與第一套設備一樣,分低、中、高區(qū)三個給水區(qū),分送到36層以上的各個樓層。2.2供水方式工程施工

7、過程中,層段用水不一，施工用水量變化較大。利用市政供水壓力，城市自來水經(jīng)地下3層砂過濾處理后進入生活貯水池。供低區(qū)，中區(qū)用水的變頻給水機組通過抽吸地下生活貯水池中的砂濾水，由變頻泵加壓經(jīng)各區(qū)的水處理和加熱設備后，供給所服務區(qū)域的用水點，各個分區(qū)采用的是并聯(lián)供水的形式。而高區(qū)變頻給水水泵吸水管接自中區(qū)系統(tǒng)的供水管，中區(qū)和高區(qū)組成了串聯(lián)變頻的供水系統(tǒng)，形成了一個相互聯(lián)系的整體。其有利特點是：（1）高區(qū)水泵通過串聯(lián)充分利用中區(qū)水泵機組的流量及揚程，降低了高區(qū)水泵的功率，整個串聯(lián)系統(tǒng)的供水秒量及電機總功率可以減小。（2）利用高層建筑的上部空間，緩解了地下室設備過于集中造成機房面積緊張的局面。結(jié)構(gòu)緊湊，

8、占地省，安裝方便，節(jié)省管理費用，便于集中管理，取消了屋頂水箱，在一定程度上減輕了水質(zhì)的二次污染。（3）串聯(lián)供水形式其吸水和供水主干管的線路布置相對簡捷，也便于以后的維修管理。3.安全措施整個變頻供水串，并聯(lián)組合系統(tǒng)的設計中對安全性采取了下述技術(shù)措施，保證可靠供水：3.1防止高區(qū)水泵吸水產(chǎn)生負壓。高區(qū)變頻系統(tǒng)的吸水管接自中區(qū)供水主管的中端，而非主管末端，吸水管前有較高的水壓，避免了水泵吸水產(chǎn)生負壓的可能性。同時為消除中區(qū)供水系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力波動，在高區(qū)水泵機組的吸水管前加設了一組恒壓閥，閥出口壓力設定為0.55mpa，保證了吸水口的壓力穩(wěn)定。3.2供電電源可靠性要求。由于變頻供水缺少如重力水箱較大

9、的調(diào)節(jié)容積，為保證供水不間斷，對水泵采用了雙回路的供電方式。在保持設定壓力的前提下，根據(jù)用水量的變化情況隨時調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速，運行，即可延長設備使用壽命，又能保證運行的可靠性。3.3在意外情況下可自動報警。該設備的自動化程度很高,外部功能具有地下水池無水自動報警停泵、遇火警時自動閃光報警、電壓超壓和欠壓自動報警等功能,箱體內(nèi)部有自動換泵、遇火警自動滅火并報警、箱內(nèi)水位超高自動報警并自動排水和箱內(nèi)超溫自動送風并報警等各種功能。為避免中區(qū)系統(tǒng)供水不及時，造成高區(qū)水泵空吸，無水可供的局面。在高區(qū)供水機組的吸水管路上旁接了隔膜式隔膜罐，可保證高區(qū)供水機組中小泵3分鐘供水秒流量的吸水量。這樣就可滿足克服中

10、區(qū)水泵機組啟動滯后所帶來的吸空影響。4.超高層建筑給水系統(tǒng)中的節(jié)水節(jié)能在設計高層建筑時，應該統(tǒng)籌考慮，綜合規(guī)劃，在保證供水系統(tǒng)能安全可靠運行的同時，在設計中還應注意避免不必要水電的浪費，加強節(jié)水的科學管理，下面從三個方面來探討室內(nèi)給排水工程設計中節(jié)水節(jié)能的問題。4.1注意生活給水管道中減壓節(jié)流的問題建筑給排水設計規(guī)范中規(guī)定生活給水系統(tǒng)最底層的用水點壓力不宜超過400kpa，但分區(qū)后依然存在著部分衛(wèi)生器具配水點水壓偏大的問題。水池水箱的常年溢水是造成水資源浪費的重要原因。如果不采取減壓節(jié)流的措施，就會造成水資源大量的浪費，同時容易產(chǎn)生水擊、噪聲和振動，以致管件遭到損壞或破裂。因此，需要在水支管上

11、安裝減壓孔板、壓力調(diào)節(jié)閥或減壓閥來避免部分供水點超壓問題，使得豎向分區(qū)的水壓分布比較均勻一些，避免不必要的浪費。4.2采用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具，減少用水量在滿足使用功能的前提下，采用新型的節(jié)水節(jié)能衛(wèi)生器具，減少馬桶的沖水量，目前，我國普遍采用9l的坐便器，耗水量較大，若使用小于6l的馬桶，則可節(jié)省大量的水資源，或使用雙沖洗量坐便器、氣動和真空式大便器，節(jié)水延時自閉沖洗閥等，利用真空節(jié)水技術(shù)，用空氣代替大量的水，快速將潔具內(nèi)的污水沖吸干凈，達到節(jié)水節(jié)能的效果，采用充氣水龍頭和泡沫水龍頭比普通水龍頭節(jié)水25%。4.3消防水池的節(jié)水節(jié)能措施對于超高層建筑來說，盡可能共用一個消防水池、一個消防水箱和一套

12、加壓系統(tǒng)，這樣可以節(jié)省工程建筑和設備投資，降低運轉(zhuǎn)費用，便于集中管理，而且可避免多座貯水池的大量消防貯水及定期換水而造成水資源的浪費。由于消防貯水池所貯的水量很大，又由于沒有火災時消防水禁止使用，那么水在貯水池中停留時間就會很長，余氯量早已耗盡，必然會導致水質(zhì)的惡化，變成臟水臭水，因此消防水池也要定期放水，這樣勢必會造成水的浪費。因此還可考慮消防水水池與游泳池、水景合建或與生活雜用水水池合建，使消防水池的水流動起來，這樣消防水池的水不至于變成死水，達到節(jié)水和一水多用的目的。結(jié)語變頻供水系統(tǒng)在建筑工程中的使用可改善飲用水水質(zhì)，滿足供水壓力要求。其設計合理，操作方便，占地面積小，造價低、耗能少，有明顯節(jié)能效果。變頻供水系統(tǒng)將會更廣泛應用于各種高層和超高層建筑中，但為了發(fā)揮變頻供水的特點，需根據(jù)不同的建筑功能進行管理布局設計。在人們對水質(zhì)要求越來越高，并且更加注重節(jié)能的社會，無負壓變頻恒壓供水也是一種新型的供水方式，是未