管網(wǎng)疊壓式(無負(fù)壓)給水設(shè)備.

1、管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備設(shè)計(jì)選用應(yīng)注意的問題摘 要 管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備是一種新技術(shù)設(shè)備。由于尚缺少產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，在 用和使用中存在一些問題。從分析和認(rèn)識該設(shè)備出發(fā)，再結(jié)合已做的工程實(shí)例，提出了應(yīng)引起注意的問 題供廣大設(shè)計(jì)人員和使用者參考。關(guān)鍵詞 疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備 吸水管管徑 穩(wěn)流補(bǔ)償罐 水泵高效區(qū) 防污染隔斷閥 氣 壓罐管網(wǎng)疊壓式 （無負(fù)壓）給水設(shè)備作為一種比普通變頻調(diào)速給水設(shè)備更節(jié)能 節(jié)電，又能避免自來水質(zhì)二次污染的給水增壓新設(shè)備已經(jīng)開始在國內(nèi)發(fā)展起 來?，F(xiàn)在，無論是設(shè)計(jì)者、還是房地產(chǎn)開發(fā)商，在討論設(shè)置或改造增壓給水設(shè) 備時，往往先想到的是能否可以采用管網(wǎng)疊壓式（

2、無負(fù)壓）給水設(shè)備。筆者在 采用該設(shè)備的建筑物和生活小區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和施工圖的講座和審查 中發(fā)現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)缺陷和不合理的地方，這可能與專業(yè)設(shè)計(jì)人員對這一新技 術(shù)、新設(shè)備認(rèn)識、了解不夠有關(guān)?，F(xiàn)將有關(guān)問題提出來供大家借鑒和討論。1、使用該設(shè)備對市政供水管網(wǎng)供水可靠性有更高的要求 管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備不設(shè)儲水池，幾乎沒有儲備水量，且一改 我國城市供水條例 中曾規(guī)定的 “禁止在城市管網(wǎng)公共供水管道上直接裝泵 抽水”的傳統(tǒng)做法， 故對市政供水管網(wǎng)有更高的要求， 要求市政供水系統(tǒng)供水 工況要良好， 供水水量要充足， 供水水壓比較穩(wěn)定。 對于市政供水管網(wǎng)經(jīng)常性 停水或間隙性供水、 供水壓力過低、

3、 供水水量和水壓波動過大， 以及使用疊壓 式（無負(fù)壓） 給水設(shè)備會對周邊用戶用水產(chǎn)生較嚴(yán)重影響的這些區(qū)域， 不應(yīng)使 用。2、要把握好能使用管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備的用戶不是所有用戶都能采用管網(wǎng)疊壓式 （無負(fù)壓） 給水設(shè)備。該設(shè)備較適用于 住宅樓、居住小區(qū)、集體宿舍、賓館、幼兒園、辦公樓、學(xué)校、商場等民用建 筑，若用于工業(yè)生產(chǎn)、 消防用水時需征得企業(yè)主管單位、 消防監(jiān)督部門的同意。 而且不應(yīng)應(yīng)到用水集中、 瞬間用水量過大的用戶、 供水保證率要求高且不允許 停水的用戶，以及對有毒物質(zhì)、藥品等危險化學(xué)品進(jìn)行加工、制造、貯存的工 廠、科研單位、倉庫等用戶。這些規(guī)定是為了保護(hù)市政或小區(qū)供水系統(tǒng)的安全

4、。3、在市政供水管或居住小區(qū)給水干管上引水使用管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓） 給水設(shè)備要有規(guī)劃，在市政供水管網(wǎng)取水應(yīng)取得地方自來水公司的確認(rèn)同意根據(jù)室外給水設(shè)備規(guī)范 （GBJ 13-86 1997年版），市政供水配水管是按 最高日最高時用水量進(jìn)行配置， 并按消防、 最大轉(zhuǎn)輸和發(fā)生事故進(jìn)行流量校核 的；根據(jù)居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（CECS57: 94）,服務(wù)人員一般在3000 人之內(nèi)的小區(qū)給水支管， 其設(shè)計(jì)流量應(yīng)為擔(dān)負(fù)供水的用戶的設(shè)計(jì)秒流量； 而服 務(wù)人員在300015000人范圍內(nèi)的居住小區(qū)給水干管，其設(shè)計(jì)流量應(yīng)按所供用 戶的最高時流量計(jì)算。若以H類普通住宅（無集中熱水供應(yīng)）為例，表 1所示 為根據(jù)建

5、筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB20015-2003計(jì)算出的不同規(guī)模該類住 宅的設(shè)計(jì)秒流量與其最高時平均秒流量的比較表。從表1看出，以H類普通住宅為例，對于用最高日最高時平均秒流量配置 的市政配水管或居住小區(qū)給水干管, 讓它去帶多個總?cè)藬?shù)相同但以設(shè)計(jì)秒流量 供水的疊壓式 （無負(fù)壓）給水設(shè)備顯然存在管網(wǎng)超負(fù)荷的問題。 對于其它類別 的住宅和包含商場、 學(xué)校、幼兒園等公共建筑的居住小區(qū)情況也是類似的。 因 此,在市政供水管線或居住小區(qū)給水干管上引水使用管網(wǎng)疊壓式 （無負(fù)壓） 給 水設(shè)備要有規(guī)劃, 要做合理的水量分配。 在市政供水管網(wǎng)取水應(yīng)取得地方自來 水公司的同意。4、對疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備吸水管管徑

6、的限制為了避免和盡量減少對管接點(diǎn)附近其它用戶的影響，在已知市政供水管或居住小區(qū)給水干管管徑的情況下， 疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備的吸水管管徑應(yīng) 比接入管的管徑至少小兩級或兩級以上，或不大于接入管管徑的1/3。也可參考表2來確定。表2無負(fù)壓吸水管和給水干管對比接入的市政供水管或居住疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備小區(qū)給水干管管徑/mm吸水管參考管徑/mm150< 60200< 80300< 100400< 125500< 1505、要對疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備的吸水管管徑及過流量進(jìn)行核算對于原有“儲水池+水泵+高位水箱”和“儲水池+變頻高速水泵”的增壓 給水系統(tǒng)改成管網(wǎng)疊壓式

7、（無負(fù)壓）給水設(shè)備的情況，必須對吸水管的管徑和 過流量進(jìn)行核算，以避免改造后產(chǎn)生通過吸水管的供水量經(jīng)常性小于用戶用炎 量的不正常供水狀態(tài)。原因是原有系統(tǒng)的儲水池進(jìn)水管管徑選用原則與疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備吸水管管徑的計(jì)算選用原則不同，不進(jìn)行核算有可能使吸 水管流速過大、流量超負(fù)荷。6、關(guān)于穩(wěn)流補(bǔ)償罐的容積問題管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備一般都帶有抑制真空發(fā)生的穩(wěn)流補(bǔ)償罐。在設(shè)備的運(yùn)行工況參數(shù)確定的情況下， 對于帶穩(wěn)流補(bǔ)償罐的設(shè)備，應(yīng)對穩(wěn)流補(bǔ) 償罐的有效容積 V 罐用以下公式進(jìn)行核算：V罐（Q出Q進(jìn)）T式中 Q 出管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備水泵的最大出水量，應(yīng)取 用戶的最大設(shè)計(jì)流量，民用建筑與

8、居住小區(qū)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算見建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50015-2003）第3613.6.6條內(nèi)容；Q 進(jìn)指市政供水管或居住小區(qū)給水干管經(jīng)過吸水管能進(jìn)入穩(wěn)流補(bǔ)償罐（水泵）的最大流量。它與市政接管點(diǎn)和穩(wěn)流補(bǔ)償罐（水泵）之間的高差、吸水管的水流阻力（沿程和局部 阻力）、接管點(diǎn)處的市政或小區(qū)供水水壓有關(guān)。 以上這些工 況參數(shù)確定后，可通過水力學(xué)基礎(chǔ)理論求算； T 水泵最大流量（即用戶最大用水量）的持續(xù)時間，與用戶 的地域、規(guī)模、用水習(xí)慣等有關(guān)，一般可取 5mi n,特殊需 要時可適當(dāng)延長。當(dāng)暫缺少管網(wǎng)疊壓式 （無負(fù)壓） 給水設(shè)備的工況參數(shù)時， 可將已有的設(shè)備引水管以管內(nèi)流速為1.5m/s來估算吸水管

9、的過流量。當(dāng)Q進(jìn)Q出時，對穩(wěn)流補(bǔ)償罐的容積沒有嚴(yán)格要求。7、先用的增壓水泵應(yīng)在自身的高效區(qū)工作普通的變頻調(diào)速給水設(shè)備， 在水泵出口的設(shè)定壓力確定之后， 水泵的揚(yáng)程 總是在很小的范圍內(nèi)上、下波動，要想讓水泵機(jī)組在單臺泵 Q-H 曲線高效區(qū) 內(nèi)工作比較好控制。 而疊壓式（無負(fù)壓） 給水設(shè)備其水泵的工作揚(yáng)程是泵組出 口設(shè)定水壓與市政或小區(qū)供水流至水泵進(jìn)口尚存余壓的差值。 由于市政或小區(qū) 供水流至水泵進(jìn)口尚存余壓是個變值， 它與市政或小區(qū)供水的水壓、 隨著用水 量變化而引的吸水管的水流阻力 （沿程和局部阻力） 有關(guān)，因此應(yīng)做不同工況 下水泵高效區(qū)的核算工作， 讓水泵在晝多的時候內(nèi)處于高效區(qū)工作狀態(tài)，

10、只有 這樣才能讓疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備更節(jié)能節(jié)電的優(yōu)點(diǎn)顯現(xiàn)出來。&市政或居住小區(qū)給水管接管點(diǎn)處最低正常水壓不應(yīng)低于0.12Mpa （有的地區(qū)取 0.15Mpa）這一點(diǎn)規(guī)定主要是保證取水的市政或小區(qū)給水管有充足的水量和水壓， 同 時也可預(yù)防疊壓式 （無負(fù)壓） 給水設(shè)備的使用對周圍其它用戶用水的影響。 凡 市政或小區(qū)給水管供水水壓低于 0.12Mpa時，一般不應(yīng)有疊壓式（無負(fù)壓）給 水設(shè)備接入其管網(wǎng)中。同時，0.12Mpa也可作為疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備正 常運(yùn)行的最低市政或小區(qū)供水水壓，低于此值水泵機(jī)組應(yīng)自動停止運(yùn)行。9、吸水管上應(yīng)裝防污染隔斷閥根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB20015

11、-2003）第325條（強(qiáng)制性條 文）規(guī)定，疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備的吸水總管上應(yīng)裝防污染隔斷閥。該閥 應(yīng)是正規(guī)廠家生產(chǎn)的經(jīng)過鑒定的全格產(chǎn)品， 不應(yīng)采用由兩個串聯(lián)止回閥中間加 放短管結(jié)構(gòu)來代替防污染隔斷閥。 同時，為了節(jié)能節(jié)電的效果和增大市政或小 區(qū)供水流至水泵進(jìn)口的余壓值，盡量選用局部阻力小的防污染隔斷閥。10、有必要時宜配置小泵和小氣壓罐對于用水量變化較大， 且小用水量甚零流量延續(xù)時間較長的用戶， 比較適 宜配置小泵和小氣壓罐。 這種情況下， 除供水主泵外， 再配置一臺小流量的小 泵和小氣壓罐。在水泵機(jī)組的出口干管上裝有流量傳感器。 在工頻主泵都停泵， 只有一臺變頻主泵運(yùn)行的狀態(tài)下， 當(dāng)用

12、戶用水量小于預(yù)先設(shè)定的某一個小流量 時，流量傳感器就會通過控制器自動切斷在變頻狀態(tài)下工作的主泵的運(yùn)行， 自 動使小泵投入運(yùn)行向管網(wǎng)供水， 如果此時小泵的供水量大于用戶用水量， 多余 的一部分水量進(jìn)入小氣壓罐， 使小氣壓罐內(nèi)的壓力隨之升高， 當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定 的壓力值上限時， 小氣壓罐上裝的壓力控制器上限觸點(diǎn)斷開， 繼電器動作切斷 電源，小泵停止運(yùn)行。 用戶用水可依賴小氣壓罐內(nèi)的存水續(xù)供。 用戶用水繼續(xù)， 小氣壓罐內(nèi)壓力又開始下降， 當(dāng)降到原先設(shè)定的系統(tǒng)壓力值時， 壓力控制器通 過繼電器啟動小泵再次向用戶供水。 當(dāng)用戶用水量增加較快， 大于預(yù)先設(shè)定的 小流量時，由流量傳感器通過控制器自動切斷小泵電源而將一臺主泵投入變頻 運(yùn)行。這樣的配置和運(yùn)行方法，比單獨(dú)設(shè)供水主泵能更節(jié)能電。管網(wǎng)疊壓式（無負(fù)壓）給水設(shè)備在日本稱“直接給水方式” ，在 20 世紀(jì) 80 年代開始探討和技術(shù)研究，已取得一定規(guī)模的使用。在我國，從90年代后期才開始認(rèn)識和試用， 由于是新技術(shù)設(shè)備，