淺談高層建筑居住小區(qū)供水系統(tǒng)的選擇
淺談高層建筑居住小區(qū)供水系統(tǒng)的選擇
居住小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇是目前小區(qū)給水工程設計普遍關心和爭論的問題之一，氣壓供水裝置和變頻調速供水裝置等技術的發(fā)展與應用，拓寬了小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇范圍。下面本文就居住小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇，結合自己的工程實踐談一些認識。
1、給水系統(tǒng)的劃分原則
一般在設計中，根據(jù)小區(qū)用戶對水質、水壓、水量的要求，結合外部給水情況進行給水系統(tǒng)的劃分。常用的基本給水系統(tǒng)為生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)，按壓力形式又分為生活和消防共用的低壓給水系統(tǒng)和高、多層建筑居住小區(qū)分壓給水系統(tǒng)，其給水系統(tǒng)的劃分原則為：
1.1.小區(qū)建筑應盡量利用市政給水管網(wǎng)的水壓直接供水，在外部管網(wǎng)水壓不能滿足小區(qū)的用水要求時，則多層建筑物、高層建筑物樓層較低部分，應盡量利用外部管網(wǎng)水壓，上部分則設置加壓和流量調節(jié)裝置供水。
1.2.消防給水一般應盡量與多層建筑物的生活給水合并為一個系統(tǒng)，小區(qū)有多、高層建筑時，室外消防給水應與小區(qū)外部直接供水的給水管網(wǎng)合并為一個系統(tǒng)。
1.3.進行系統(tǒng)分區(qū)時，應根據(jù)設備材料性能、使用要求，維護管理及建筑物層數(shù)和城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)水壓合理確定，住宅衛(wèi)生器具給水配件靜水壓力300～350Kpa。
1.4.消火栓消防給水系統(tǒng)最低消火栓處，最大靜水壓力不應大于800Kpa。高層建筑消火栓給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)，按最低消火栓處，最大靜水壓力不大于600Kpa進行控制，超過600Kpa，消火栓支管裝減壓孔板。
2、常用的給水系統(tǒng)及優(yōu)缺點
2.1.當給水管網(wǎng)水量、水壓常滿足要求時，生活和消防共用的低壓給水系統(tǒng)，由城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)直接供水，不設水泵房及高位水箱。因一些多層建筑一般由室外消火栓通過消防車回壓供水滅火。當給水管網(wǎng)水量、水壓經(jīng)常滿足要求的情況采用，其優(yōu)點：系統(tǒng)簡單，供水可靠，維護方便，節(jié)省投資，節(jié)約資源，可充分利用給水管網(wǎng)的水壓。
2.2.分散加壓給水系統(tǒng)。當給水管網(wǎng)水量、水壓不能滿足小區(qū)內的建筑物要求時，小區(qū)內的各建筑分別設置加壓水泵房，每個水泵房只負責一棟樓或幾棟樓的給水，此系統(tǒng)使用較為普遍。通常下面幾層由市政給水管網(wǎng)直接供水，上面幾層由水泵加壓后供水。其優(yōu)點：可充分利用市政給水管網(wǎng)的壓力，節(jié)約能源。其缺點：水泵房散布置，維護管理較麻煩，投資較大，有水泵振動噪聲干擾。
2.3.集中加壓給水系統(tǒng)。當給水管網(wǎng)水量、水壓不能滿足小區(qū)給水要求時，整個小區(qū)由一個集中設置的加壓泵房供水，當小區(qū)內各建筑物的高度相近時，應根據(jù)最不利點所需壓力確定供水壓力。當小區(qū)內各建筑物的高度相差較大，可考慮分壓供水。其優(yōu)點：加壓泵站集中設置維護管理方便，節(jié)省投資。缺點是不能充分利用市政管網(wǎng)的壓力，增加了能源消耗。如采用分壓供水時，增加管網(wǎng)造價。
2.4.集中加壓與分散加壓相結合的給水系統(tǒng)。對建筑物高度相差較大的小區(qū)，給水管網(wǎng)水壓不能滿足小區(qū)給水要求，集中加壓站的供水壓力只滿足高度相近的建筑物對水壓的要求，而另一部分較高的建筑物，則另外進行加壓的給水系統(tǒng)。這種給水系統(tǒng)的優(yōu)、缺點介于集中加壓給水方式與分散加壓相結合的給水系統(tǒng)之間。
3、給水系統(tǒng)的局部增壓設施和減壓閥分區(qū)給水
3.1.氣壓給水設備
利用氣壓給水罐調節(jié)流量和控制水泵運行，適用于允許水壓有一定波動，不宜設置高位水箱(水塔)的多層和高層建筑，供水可靠且衛(wèi)生，但水泵平均效率低，能源消耗大，受氣壓罐調節(jié)容積的限制。目前，氣壓給水設備已形成補氣式、隔膜式兩大系列，在變壓式給水設備的基礎上，定壓式氣壓給水設備研制成功，并在水壓有恒定要求的場所得到應用。
3.2.變頻調速恒壓給水設備
根據(jù)用水量變化情況，在運行過程中通過改變水泵的轉速來調節(jié)輸出流量以適用水量的變化，保證管網(wǎng)壓力恒定，水泵可始終在高效段范圍內運行，在提高水泵機組的機械效率和降低能源消耗方面有較大優(yōu)勢。變頻調整給水設備，在變頻器國產(chǎn)化，增加變頻器控制的水泵臺數(shù)以減少功率，降低投資，提高變頻器，控制器的可靠性等方面的發(fā)展為其使用創(chuàng)造了更好的條件。
增加變頻器控制的水泵臺數(shù)以減少功率，降低投資，提高變頻器，控制器的可靠性等方面的發(fā)展為其使用創(chuàng)造了更好的條件。
3.3.貯水調節(jié)裝置
這是使用得較普遍的傳統(tǒng)給水系統(tǒng)，水泵從地下貯水池抽水，高位水箱用來調節(jié)供水量，以適用用水量的變化。以高位水箱為貯水裝置由于存在二次污染嚴重，受到嚴峻挑戰(zhàn)新型材料，如鍍鋼板水箱、新 型涂料鋼板水箱、新型涂料鋼板水箱、食品級玻璃鋼水箱和不銹鋼水箱和普通鋼板相比，由于不易銹蝕，對水質無污染，也便于清洗。由于材質的改變，水箱成型方式 和形狀也隨之改變，組合式水箱，裝配式水箱對提高水箱質量，工廠化生產(chǎn)，縮短現(xiàn)場施工時間，減少死水均有好處。此外，球形水箱和槽形水箱外型的變化，解決了浮球閥的問題及改變成產(chǎn)新工況，即重力供水變?yōu)閴毫Α亓┧?/span>
3.4.減壓閥分壓給水。
比例式減壓閥因其結構簡單，減壓比例穩(wěn)定，工作平穩(wěn)使用可靠，對于多層建筑和高壓建筑的豎向給水分區(qū)，由減壓水箱或分區(qū)水箱轉化為減壓閥分區(qū)給水創(chuàng)造了條件，因減壓水箱存在占用建筑面積多，工程造價高，施工周期長，進水時跌水噪聲大，水箱浮球閥關閉不嚴，溢流損失嚴重，水質被二次污染等缺點在減壓閥分區(qū)給水方式中得到了有效克服。同時，派生的優(yōu)點還有水泵數(shù)量減少，給水系統(tǒng)簡單等。
4、給水系統(tǒng)的選擇
小區(qū)給水系統(tǒng)經(jīng)濟技術的比較主要是對多、高層建筑混合居住小區(qū)分壓給水系統(tǒng)，其中高層建筑部分應根據(jù)高層建筑數(shù)量、分布、高度、性質、管理和安全等情況確定采用分散、分壓集中或集中調蓄增壓。
4.1.能耗和工程造價比較：電能耗按下式計劃：N=γQH120η，式中，γ— 水的容量，γ=1000kg/m3，Q—流量，m3/S，H—揚程，m，η—水泵效率。可以知道，分散加壓給水系統(tǒng)比集中加壓給水系統(tǒng)電能耗小，但同時分散給水系統(tǒng)因為增設泵房和水池或增加了給水管網(wǎng)，在工程造價上，投資上則比集中加壓給水系統(tǒng)大。
4.2給水系統(tǒng)的選擇。
(1)由城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)直接供水的生活和消防共用的低壓給水系統(tǒng)是投資最省，能耗最低的給水系統(tǒng)，在有條件時，設計應盡量采用，但由于住宅的公共建筑用水需求的發(fā)展速度及我們經(jīng)濟建設上近些年來的持續(xù)增長，尤其是我國把住宅建筑作為經(jīng)濟增長點，居住小區(qū)或住宅小區(qū)向規(guī)模化和大型社區(qū)的開發(fā)，作為城市空間的建筑，亦須輔以局部加壓。
(2)分散加壓給水系統(tǒng)是一種投資較大，方式管理較為復雜的給水系統(tǒng)，在給水系統(tǒng)的選擇上應結合居住小區(qū)的具體形式，把這種系統(tǒng)用于特殊用途居住小區(qū)給水系統(tǒng)的選擇，如人防、體育建筑、景觀建筑等類型的運用。
4.3集中加壓給水系統(tǒng)雖則減少了泵房和水池，建筑投資省，有一定的經(jīng)濟效益，但仍應從小區(qū)的規(guī)模、地形、性質等方面考慮，對于規(guī)模較大或建筑高度相差較大的小區(qū)建一座中心泵站有時是不能達到節(jié)能目的，這時應結合分散加壓給水系統(tǒng)或?多少相對集中的加壓泵站以達到經(jīng)濟效益和節(jié)能效果，將小區(qū)中功能相近，高度相近，位置靠近劃分辦法來設置加壓泵站。
4.4局部增壓設施。在小區(qū)給水系統(tǒng)設計時，還應根據(jù)小區(qū)建筑具體情況，服務內容，管理制度等方面，選擇好局部增壓設施和分區(qū)給水，局部增壓設施和分區(qū)給水方式，因其自身的特點，在不同的場合能發(fā)揮其特殊的效益，所以在給水系統(tǒng)選擇時應兼顧各種形式的給水方式。當然，對于小區(qū)給水系統(tǒng)設計我們仍注重新工藝，新材料，新設備的運用，了解給排水技術的發(fā)展，以求一個經(jīng)濟合理、技術運行可靠、安全的給水系統(tǒng)。
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