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(shè)計(jì)普遍關(guān)心和爭論的問題之一，氣壓供水裝置和變頻調(diào)速供水裝置等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)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(jié)合自己的工程實(shí)踐談一些認(rèn)識(shí)。
1、給水系統(tǒng)的劃分原則
一般在設(shè)計(jì)中，根據(jù)小區(qū)用戶對(duì)水質(zhì)、水壓、水量的要求，結(jié)合外部給水情況進(jìn)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(yīng)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(shí)，則多層建筑物、高層建筑物樓層較低部分，應(yīng)盡量利用外部管網(wǎng)水壓，上部分則設(shè)置加壓和流量調(diào)節(jié)裝置供水。
1.2.消防給水一般應(yīng)盡量與多層建筑物的生活給水合并為一個(gè)系統(tǒng)，小區(qū)有多、高層建筑時(shí)，室外消防給水應(yīng)與小區(qū)外部直接供水的給水管網(wǎng)合并為一個(gè)系統(tǒng)。
1.3.進(jìn)行系統(tǒng)分區(qū)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備材料性能、使用要求，維護(hù)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(yīng)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(jìn)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(diǎn)
2.1.當(dāng)給水管網(wǎng)水量、水壓常滿足要求時(shí)，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(shè)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(dāng)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(diǎn)：系統(tǒng)簡單，供水可靠，維護(hù)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(dāng)給水管網(wǎng)水量、水壓不能滿足小區(qū)內(nèi)的建筑物要求時(shí)，小區(qū)內(nèi)的各建筑分別設(shè)置加壓水泵房，每個(gè)水泵房只負(fù)責(zé)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(diǎn)：可充分利用市政給水管網(wǎng)的壓力，節(jié)約能源。其缺點(diǎn)：水泵房散布置，維護(hù)管理較麻煩，投資較大，有水泵振動(dòng)噪聲干擾。
2.3.集中加壓給水系統(tǒng)。當(dāng)給水管網(wǎng)水量、水壓不能滿足小區(qū)給水要求時(shí)，整個(gè)小區(qū)由一個(gè)集中設(shè)置的加壓泵房供水，當(dāng)小區(qū)內(nèi)各建筑物的高度相近時(shí)，應(yīng)根據(jù)最不利點(diǎn)所需壓力確定供水壓力。當(dāng)小區(qū)內(nèi)各建筑物的高度相差較大，可考慮分壓供水。其優(yōu)點(diǎn)：加壓泵站集中設(shè)置維護(hù)管理方便，節(jié)省投資。缺點(diǎn)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(shí)，增加管網(wǎng)造價(jià)。
2.4.集中加壓與分散加壓相結(jié)合的給水系統(tǒng)。對(duì)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(duì)水壓的要求，而另一部分較高的建筑物，則另外進(jìn)行加壓的給水系統(tǒng)。這種給水系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)介于集中加壓給水方式與分散加壓相結(jié)合的給水系統(tǒng)之間。
3、給水系統(tǒng)的局部增壓設(shè)施和減壓閥分區(qū)給水
3.1.氣壓給水設(shè)備
利用氣壓給水罐調(diào)節(jié)流量和控制水泵運(yùn)行，適用于允許水壓有一定波動(dòng)，不宜設(shè)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(diào)節(jié)容積的限制。目前，氣壓給水設(shè)備已形成補(bǔ)氣式、隔膜式兩大系列，在變壓式給水設(shè)備的基礎(chǔ)上，定壓式氣壓給水設(shè)備研制成功，并在水壓有恒定要求的場(chǎng)所得到應(yīng)用。
3.2.變頻調(diào)速恒壓給水設(shè)備
根據(jù)用水量變化情況，在運(yùn)行過程中通過改變水泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)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(nèi)運(yùn)行，在提高水泵機(jī)組的機(jī)械效率和降低能源消耗方面有較大優(yōu)勢(shì)。變頻調(diào)整給水設(shè)備，在變頻器國產(chǎn)化，增加變頻器控制的水泵臺(tái)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(tái)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(diào)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(diào)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(yán)重，受到嚴(yán)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(jí)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(duì)水質(zhì)無污染，也便于清洗。由于材質(zhì)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(duì)提高水箱質(zhì)量，工廠化生產(chǎn)，縮短現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)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(jié)構(gòu)簡單，減壓比例穩(wěn)定，工作平穩(wěn)使用可靠，對(duì)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(zhuǎn)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(jià)高，施工周期長，進(jìn)水時(shí)跌水噪聲大，水箱浮球閥關(guān)閉不嚴(yán)，溢流損失嚴(yán)重，水質(zhì)被二次污染等缺點(diǎn)在減壓閥分區(qū)給水方式中得到了有效克服。同時(shí)，派生的優(yōu)點(diǎn)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(jì)技術(shù)的比較主要是對(duì)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(yīng)根據(jù)高層建筑數(shù)量、分布、高度、性質(zhì)、管理和安全等情況確定采用分散、分壓集中或集中調(diào)蓄增壓。
4.1.能耗和工程造價(jià)比較：電能耗按下式計(jì)劃：N=γQH120η，式中，γ— 水的容量，γ=1000kg/m3，Q—流量，m3/S，H—揚(yáng)程，m，η—水泵效率?？梢灾?，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(shí)分散給水系統(tǒng)因?yàn)樵鲈O(shè)泵房和水池或增加了給水管網(wǎng)，在工程造價(jià)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(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)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(jì)建設(shè)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(jì)增長點(diǎn)，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(fù)雜的給水系統(tǒng)，在給水系統(tǒng)的選擇上應(yīng)結(jié)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(yùn)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(jì)效益，但仍應(yīng)從小區(qū)的規(guī)模、地形、性質(zhì)等方面考慮，對(duì)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(shí)是不能達(dá)到節(jié)能目的，這時(shí)應(yīng)結(jié)合分散加壓給水系統(tǒng)或?多少相對(duì)集中的加壓泵站以達(dá)到經(jīng)濟(jì)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(shè)置加壓泵站。
4.4局部增壓設(shè)施。在小區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)根據(jù)小區(qū)建筑具體情況，服務(wù)內(nèi)容，管理制度等方面，選擇好局部增壓設(shè)施和分區(qū)給水，局部增壓設(shè)施和分區(qū)給水方式，因其自身的特點(diǎn)，在不同的場(chǎng)合能發(fā)揮其特殊的效益，所以在給水系統(tǒng)選擇時(shí)應(yīng)兼顧各種形式的給水方式。當(dāng)然，對(duì)于小區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)我們?nèi)宰⒅匦鹿に?，新材料，新設(shè)備的運(yùn)用，了解給排水技術(shù)的發(fā)展，以求一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)運(yùn)行可靠、安全的給水系統(tǒng)。
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