淺談建筑給排水設計中的無負壓供水

  摘要：無負壓供水技術是直接串接在室外供水管網上進行二次疊加供水，充分利用自來水管網的一次壓力來為高層供水，且不會產生水質二次污染，因此被越來越多的應用在工程中。本文具體分析了建筑給排水設計中的無負壓供水。 

關鍵詞：建筑 ， 給排水設計，無負壓供水 

　　中圖分類號：S611文獻標識碼：A文章編號： 

　　傳統的供水方式一般采用設置蓄水池和水泵對高層用戶供水管網進行加壓，存在著水源的二次污染，不能滿足人們對健康飲水的要求。無負壓供水技術在這種條件下應運而生，它是直接串接在室外供水管網上進行二次疊加供水，充分利用自來水管網的一次壓力來為高層供水，且不會產生水質二次污染，因此被越來越多的應用在工程中。 

　　一、建筑給排水設計中的無負壓供水的設備原理 

　　無負壓供水設備利用水泵與自來水管網的串接，自來水進水儲水裝置為壓力調節罐，在罐體安裝穩流補償器用以消減管網內的負壓，實現對管網原有壓力的有效利用，完成整個供水過程。 

　　當自來水管網壓力滿足要求時，設備通過閥門直接供水，當自來水管網壓力不足時，供水系統利用壓力傳感器發出啟泵信號，水泵進入運行狀態。在供水中，若自來水管網的水量能夠滿足水泵流量，供水系統將保持供水狀態；進入用水高峰期時，若自來水管網水量不能滿足水泵需要時，可以用調節罐內的水來補償，保持正常供水。在這種狀況下，空氣通過真空抑制器進入罐體，消除管網負壓。當自來水不足或停水，罐體水位下降，流量傳感器作出反應，發出停止工作信號，避免了水泵機組毀壞。當罐體內水位較高時，通過倒流防止器控制自來水倒流。 

　　同時，無負壓供水設備采用微機監控管網內的負壓，及時測出管網負壓，并發出負壓消除的信號，從而維持系統的智能和靈敏性。當系統需要清洗消毒時，利用專門的閥門排除污物。無負壓供水設備的結構原理如圖1所示 　 

　　二、建筑給排水設計中的無負壓供水的適用范圍 

　　采用無負壓供水的區域，市政供水管網應能滿足用水單位最大小時用水量或設計秒流量要求。當生活、消防供水管網共用時，供水管網能應滿足最大小時生活用水量和消防用水量的需求。因此，采用無負壓供水設備必須經當地供水行政主管部門和供水部門的認可。 

　　1、用無負壓供水的管網可有以下幾種： 

　?。?）市政供水管網；（2）自備水源供水管網；（3）室外供水管網；（4）室內供水管網。 

　　2、以下區域不得采用無負壓供水技術： 

　?。?）供水管網經常停水的區域；（2）供水管網供水壓力波動過大的區域；（3）使用無負壓供水設備后，對周邊現有（或規劃）用戶用水會造成嚴重影響的區域；（4）現有供水管網供水總量不能滿足用水需求的區域；（5）供水管網管徑偏小的區域；（6）供水行政主管部門及供水部門認為不得使用無負壓供水設備的區域。 

　　3、以下用戶不得采用無負壓供水技術： 

　?。?）用水時間過于集中，瞬間用水量過大且無有效技術措施的用戶；（2）供水保證率要求高，不允許停水的用戶；（3）對有毒物資、藥品等危險化學物資進行制造、加工、貯存的工廠、研究單位、倉庫等。 

　　三、建筑給排水設計中的無負壓供水的設備及裝置要求 

　　用于無負壓供水的供水設備應有產品質量技術監督部門的質量檢測報告與衛生監督部門的衛生許可批件。 

　　1、無負壓供水設備或系統按調節裝置類型可分為： 

　?。?）不銹鋼穩流調節罐；（2）氣壓水罐調節；（3）不銹鋼水箱調節；（4）無調節裝置。 

　　2、按供水方式可分為： 

　?。?）變頻調速泵（組）加壓供水（恒壓供水或變壓供水）；（2）工頻泵（組）加壓供水。 

　　3、無負壓供水設備應由下列組件組成： 

　?。?）防回流污染裝置（根據需要設置）；（2）穩流罐（根據需要設置）；（3）防負（降）壓裝置；（4）過濾器（濾網為不銹鋼或銅質，濾目為20-40目，網孔水流總面積不小于管道過流總斷面積2-3倍）；（5）水泵機組；（6）吸水管、出水管等管道；（7）吸水管控制閥（閘閥或碟閥）、出水管止回閥和控制閥（閘閥或蝶閥）等閥件；（8）隔膜式氣壓罐（根據需要設置）；（9）壓力傳感裝置；（10）自動控制柜（箱）。 

　　當設置穩流罐時，穩流罐的容積不應小于1min（有特殊要求時，可為3-30min）設計流量；當設置低位水箱時，水箱的容積應為1-2h最大小時流量，水箱儲水的停留時間不應大于12h，當停留時間大于12h時，應設置持續消毒裝置。穩流罐和低位水箱應采用耐腐蝕材質。 

　　四、建筑給排水設計中的無負壓供水的給水設計流量要求 

　　居住小區用無負壓供水設備應保證居住小區給水設計流量。 

　　1、供水規模小于3000人時，設計流量應符合下列要求： 

　?。?）小區建筑物全部采用室外管網直接供水時，設計流量應按建筑物的生活用水設計秒流量確定；（2）小區建筑物既有室外管網直接供水，又有高位水箱供水時，應分別計算設計秒流量和最大小時流量后，取其中最大值作為設計流量。 

　　2、供水規模大于3000人、室外給水管網為環狀布置時，設計流量應按《建筑給水排水規范》（GB50015）確定。 

　　當地有給水設計流量實測數據時，應按其確定系統的給水設計流量。 

　　五、建筑給排水設計中的無負壓供水的壓力要求 

　　設計壓力應滿足系統最不利的配水點水壓要求。無負壓供水設備的設計揚程應為：最不利點的供水所需壓力減去可利用的供水管網的最小可利用水壓。 

　　無負壓供水設備直接從供水管網吸水時，計算水泵揚程應考慮利用管網的最小可利用水壓，并以供水管網的最大可利用水壓校核水泵的效率和超壓情況。 

　　六、其他要求 

　　無高位水箱時，水泵應選用變頻供水；有高位水箱時，且以水箱為主供水時，水泵宜工頻供水；有高位水箱，而以無負壓供水設備直接供水為主時，水泵應變頻供水。 

　　無負壓供水設備的變頻水泵機組宜并聯小型氣壓罐，小型氣壓罐應按小泵（最小流量的工作泵或僅限夜間使用的小型泵）的流量計算容積，并在氣壓水罐最高工作壓力時系統不得超標。 

　　無負壓控制系統應為自動化控制，具有自動開停機、自動調整轉速、手動和自動模式切換、自動交互切換運行及軟啟動軟停止等功能。顯示功能具有電源、電機、水泵、水源的運行和故障狀態顯示?？刂圃O備還應具有自動巡檢以及故障自診斷、報警或自動保護功能，對可恢復性的故障應能夠自動或手動報警、恢復正常運行。 

　　總之，傳統的城市供水主要通過自來水管道將自來水輸送到用戶區，然后儲存入水池或水箱，用加壓泵經過二次加壓后供應到各用水點。這種傳統的供水方式存在著諸多問題，就水箱來說，水箱一般是生活、消防合用，如果自來水在水箱內儲存時間過長，處于不流動狀態，會耗盡水體中的氯，滋生出一些微生物，污染水質。就水池而言，水池的內防腐要求嚴格，建水池工程較大，耗時較長；同時要求水池結構墻上要留置備用的套管位置，增加了施工難度，還有可能造成水池的泄漏。從節能方面來說，自來水輸送入水箱，管道原有的壓力降為零，再通過水泵從零加壓輸送自來水，不能有效利用原有管道的壓力，造成了浪費。從節省成本角度考慮，水箱水池不僅占用大量的面積，還需要對水箱進行定期的清洗消毒處理，項目耗費的成本和維護費用都高?；趥鹘y供水存在的這些問題，新的供水方式應運而生，無負壓供水設備以其特有的技術優勢，成為解決現實問題的首選。 

　　參考文獻： 

　　[1] 劉燕,鹿萱. 箱式疊壓(無負壓)供水技術應用[J]. 給水排水動態, 2009,(04) . 

　　[2] 許宇華. 無負壓供水改造在住宅小區節能中的應用[J]. 科技資訊, 2011,(20) . 

　　[3] 何苑東. 淺談建筑給排水設計中的無負壓供水[J]. 科技創新導報, 2011,(02) . 

　　[4] 謝中良. 無負壓二次供水方式探析[J]. 湘潭師范學院學報(自然科學版), 2009,(03) . 

　　[5] 顧安雙. 無負壓壓力疊加供水設備的原理、特點及應用[J]. 西南給排水, 2008,(03) .