簡述傳統二次加壓供水類型

 　 摘要：隨著社會的發展，建筑理念已轉變為以人為本，人們對生活的要求也發生了很大變化，越來越多的人們開始關注健康問題，因此對生活飲用水的水質要求也越來越高。然而，傳統的供水方式已經不能滿足日常生活對于高質水的需求，迫使人們不斷去探求新的供水方式。對傳統的二次加壓供水方式進行回顧，可以為研發新的供水方式提供借鑒。 

　　關鍵詞：水質； 傳統供水方式；借鑒 

　　中圖分類號： TU731.5文獻標識碼：A 文章編號： 

　　1水池、恒速泵的供水方式 

　　最初的二次加壓供水方式是利用水池和恒速泵向用戶供水，如圖1-1。所謂恒速泵就是指水泵在運行時轉速不發生變化，在額定轉速（n）下運行，而水泵的額定流量Q、揚程H，是按照在最不利條件下進行計算的。但是現在一般的建筑物，用水高峰時間都比較短，特別是一些辦公樓，在夜間幾乎就不用水，大部分時間的實際用水量小于水泵的設計流量，所以當用水量減少時，只能用閥門來控制水泵的流量。而用閥門控制，水頭損失較大，并且此時水泵也不在非設計工況下運行，水泵的工作效率自然就一直比較低，從而造成日常運行中能量的大量浪費。 　 

　　2高位水箱的供水方式 

　　2.1高位水箱給水方式的概述 

　　此種供水方式的主要設備是水泵和高位水箱，與傳統的恒速泵供水方式相比，減少了水泵的運行時間，保證了供水的可靠性。主要特點：①采用價廉的定速水泵，水泵工作效率高；②管理維修簡單，技術要求較低；③水箱可貯存一定的生活和消防用水；④當利用夜間市政給水管網水壓直接進水時，可節省電能；⑤能緩解城市用水高峰時水量的供需矛盾。因此，高位水箱成為了高層建筑給水系統節能設備之一。 

　　2.2高位水箱給水方式的分類 

　　根據水泵、水箱及給水管網分區的相互關系，高位水箱給水方式又可分為：高位水箱分區并聯給水方式，高位水箱分區串聯給水方式，分區減壓閥減壓給水方式等。下面將分別介紹上述各種給水方式。 

　　2.2.1高位水箱分區并聯給水方式 

　　分區水箱并聯給水方式是在各分區獨立設水箱和水泵，水泵集中設置在建筑底層或地下室，各區水泵獨立向各區的水箱供水。這種供水方式又可分為多管供水方式和單管供水方式兩種。 

　　多管供水方式的優點是：①各區獨立運行互不干擾，供水可靠；②水管集中布置便于維護管理；③能源消耗較少。缺點是：①設備管材耗用較多，投資較大；②泵房、管道井、分區水箱所占建筑面積太大，減小了高層建筑有效使用面積，影響經濟效益；③水泵型號較多。 

　　單管供水方式具有供水可靠，管道設備數量較少，投資較節省，維護管理較簡單的優點，但低區壓力損耗過大，能源消耗較大，供水可靠性也不如前者。 

　　2.2.2高位水箱分區串聯給水方式 

　　這種給水方式是將水泵分散設置在各區的樓層中，低區的水箱兼作上一區水泵的吸水池。此種給水方式多用于超高層建筑。其優點：①無高壓水泵和高壓管線，管道較簡單；②運行動力費用經濟；③供水可靠。其缺點：①水泵臺數多，水箱多，設備費用高；②水泵分散設置，連同水箱所占樓層面積較大，給建筑總體布局帶來困難，減少了高層建筑的有效使用面積，影響經濟效益；③水泵設在樓層，防震隔音要求高；④水泵分散，管理維護不便；⑤上區供水受到下區限制，供水可靠性差。 

　　2.2.3分區減壓閥減壓給水方式 

　　減壓閥給水方式的工作原理與減壓水箱給水方式相同，不同之處在于用減壓閥代替了減壓水箱。其優點：①不占樓層房間面積，重疊管路少和噪聲小，可實現分區分壓供水；②設備及管材較少，投資??；③設備布置集中便于維護管理；④減壓閥能減靜壓（流量為零時），亦能減動壓（水流動時），減壓而不減流量；⑤安裝方位不受限制。其缺點：①水泵運行動力費用較高；②為防止雜質卡在密封面處，造成活塞不能關閉到位，從而引起滲漏，一般在減壓閥前設Y型過濾器，同時對水質有嚴格要求。 

　　3普通的氣壓給水方式 

　　3.1氣壓給水設備的組成 

　　氣壓給水設備又稱氣壓供水裝置、無塔供水設備、儲能器等。它兼有升壓、調節、貯水、供水、蓄能和控制水泵啟停的功能，是利用密閉容器——氣壓水罐，由水泵將水壓入罐內，然后利用罐內貯存氣體的可壓縮和膨脹的性能，將罐內貯存的水壓送入輸配水管網，并滿足用水點水壓、水量要求的設備。在水泵運行或非運行時間均能自動、連續地向給水系統供水，具有與水塔和高位水箱同等的功能。一般由氣壓水罐、水泵機組、管路系統、電控系統、自動控制箱(柜)等組成，補氣式氣壓給水設備還有氣體調節控制系統。氣壓給水設備各部件組成如圖2-4所示。 　　 

　　3.2氣壓給水設備的工作原理 

　　氣壓給水設備可按管內氣水接觸方式和輸水壓力穩定性進行分類。按照罐內氣水接觸方式不同，可分為補氣式氣壓給水設備和隔膜式氣壓給水設備；按供水壓力穩定性可分為變壓式氣壓給水設備和定壓式氣壓給水設備。下面就以補氣式氣壓給水設備來說明氣壓給水設備的工作原理，其工作原理圖如圖2-5。 　 

　　氣壓給水設備的主要部件是氣壓罐，它其實是根據波義爾—馬略特定律制造的，由該定律可以算出氣壓罐的體積。設備具體的工作原理：當水泵3啟動后，水池中的水被送入氣壓罐4和管網用戶，隨著水泵的運行，當用戶用水量小于水泵的出水量時，一部分水就進入氣壓罐，氣壓罐內的水位開始上升，空氣就會被壓縮。其壓力隨著水位的上升而逐漸變大，水位的變化從液位信號器6上表現出來，壓力變化情況從壓力信號器5上讀出。當壓力達到預先確定的最大壓力P2時，壓力信號器就會把此信號傳給控制器，控制器就會控制水泵停止工作，當用戶用水時，氣壓罐內的水就會在壓縮空氣的壓力作用下，送水到用戶，而這時隨著氣壓罐內的水量不斷輸出，水位開始逐漸下降，罐內空氣的體積也會隨之變大，由波—馬定律可知，壓力就會跟著下降，當壓力降到預先確定的最小壓力P1時，這時壓力信號器就會把此信號傳給控制器，控制器就會控制水泵重新啟動工作，向用戶及氣壓罐供水，如此周而復始完成氣壓供水。 

　　3.3氣壓給水設備的適用范圍 

　　氣壓給水設備在當時作為一種新的技術，由于優點突出，應用場合很廣泛，尤其在消防上應用的依然特別多。下面簡要介紹氣壓給水設備的主要使用場合： 

　　3.3.1由于市政給水管網水壓逐漸下降而造成建筑物在建成后上層水壓不足，再設置水箱已不可能，此時氣壓給水設備較為合適。 

　　3.3.2舊房加層改造，而給水壓力不能滿足加層的水壓要求，設置水箱又為房屋基礎所不能承受，也可用氣壓給水設備。 

　　3.3.3高層建筑由于消防水箱設置高度不能滿足最不利點消火栓所需水壓條件，為解決上部幾層消火栓在火災初期消防水壓不足的問題，氣壓給水設備最為理想。 

　　3.3.4地震區的建筑，從抗震要求考慮，設置水塔或在屋頂設置水箱是不合適的；而氣壓給水設備可以設在底層或地下室，有利于抗震。 

　　3.3.5高層建筑小區且分期分批建造，在遠期興建而建筑高度最高的建筑物上設置水箱，難以滿足近期用水要求；在近期興建而建筑高度不是最高的建筑物上設置水箱，又難以滿足遠期用水水壓要求，此時，設置氣壓給水設備是合適的。 

　　3.3.6可解決以提高給水普及率和改善水質為內容，以分散、小型為特點的新型農村給水問題。 

　　3.3.7對于寒冷地區屋頂水箱易被凍裂和南方地區屋頂水箱易被污染等現象，氣壓給水設備可有效解決防凍和污染的問題。 

　　4結語 

　　本章主要介紹了傳統的二次加壓供水方式。傳統的水池、恒速泵的供水方式設備簡單，泵的啟閉控制不方便，水泵效率比較低，水池中的水宜受到污染，因此水池需要定期清洗，需要專人管理。水池、水泵、高位水箱的供水方式解決了恒速泵效率低的問題，但是，安裝維護麻煩，投資比較大，需占用一定的建筑面積，并存在水箱中水的污染問題。氣壓給水技術的出現使得設備的安裝比較方便，占地面積少，建設周期短，節省投資，但是它的調節容積小，供水安全性差，可靠性差。最后是變頻調速給水方式，此供水方式運行可靠性高，效率高，能耗低，但是仍然存在水質的二次污染問題，沒有利用市政管網的余壓，造成能量浪費等缺點。