高层供水方法.doc

高层供水方法 一、高层建筑的用水特点及供水现状       随着国民经济的快速发展，人们在很好地解决和改善了“衣”、“食”问题后，人们开始关注“住”的问题：开始关注居住的环境和质量，开始追求住房的宽敞、舒适，开始关心住房的服务设施是否到位、服务质量是否一流，但是，我国人口众多，可供居住的土地资源又少得可怜。于是，在人口密集的地方（如城市）便出现了高层建筑。     高层建筑是一个城市的形象，更是满足人们居住需要的产物。从1885年美国在芝加哥建造世界上第一座10层的现代高层建筑以来，全世界已建造了成千上万座高层建筑和超高层建筑，高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。     我国规定：10层和10层以上的住宅（包括低层设有商业服务网点的住宅）或建筑高度超过24m的其它民用建筑为高层建筑。建筑高度超过24m的两层及两层以上的工业厂房也属高层建筑，而建筑高度超过24m的单层厂房不属于高层建筑。     高层建筑（尤其是住宅、宾馆等）用水与其它用水相比，最大的特点是用水不均匀，时变化系数在2.5以上。建筑用水的时间比较集中，一般发生在一日三餐或某些特定的时间段，尤其在早上，是用水的最高峰，用水量最大且比较集中，约占全天用水量的15%---20%，而用水时间几乎集中在30分钟内。     高层建筑因其服务设施的一流和服务水准的提高，对高层建筑供水也提出了更高的要求：一是供水不间断。一天24小时，无论何时，都要保证有水。二是压力要保证。尤其在用水高峰时，保证人人都能用上水。 目前，高层建筑供水的现状是普遍采取二次加压的方法满足高层用水。根据建筑物的高度，采取分区供水（低区、高区或低区、中区、高区）的方法。低区可以充分利用市政管网压力来满足低区用户用水，不需要二次加压，而中、高区则必须通过二次加压装置才能保证用水。   高层建筑二次加压装置目前国内常用的有以下几种方式： 1．“高位水箱+水泵”联合供水方式。水泵从地下水池或市政管网（无负压） 吸水后供给屋顶高位水箱，由水箱给各用户供水，属上行下给的供水方式。 2．变频调速供水方式。水泵从地下水池或市政管网（无负压）吸水后直接供给高层各用户，依据供水压力的变化通过变频器控制水泵电机的转速，改变出水量，从而使供水压力保持在一个规定的范围内。 3．气压罐（地面无塔上水器）供水方式。水泵从地下水池或市政管网（无负压）吸水后供给气压罐，利用气压罐内被压缩的气体将水压上高层，供各用户使用。依据气压罐内气体压力的变化，水泵及时开启补水，气体被压缩到一定压力时，水泵停运。 后两种方式也属下行上给的供水方式。 一、“水泵+水箱”联合全自动供水的原理 1．水泵恒速运行，从地下水池或市政管网（无负压）吸水后，供给各用户及屋顶水箱（可以是单独的生活水箱，也可以与消防合用一个水箱），水箱打满，水泵停运，由水箱由上往下倒供水。当水箱水位达到生活水（若为合用水箱，则消防水位要预留，不能动）最低限时，水泵自动启动。 2．本供水方式采用地下水池吸水时，水池水位达高限时，水池进水阀门自动关闭，水池水位到低限时，水池进水阀门自动打开；采用无负压吸水时，市政管网水压低或停水时，系统发出报警信号，水泵自动停运。 3．本供水方式实行全自动联锁控制。从地下室水池的进水（无负压引水筒的进水）、水泵的启停、各个关键阀门的开关到屋顶水箱的进水全部由逻辑程序控制器（PLC）联锁控制，整个生活供水系统实现全自动控制，无人值守。 （附供水原理图，见图1、2）   二、“水泵+水箱”联合全自动供水的主要设备组成 1．水泵两台。一开一备，100%保证供应。设计水泵为机械密封，不漏水，推荐采用世界著名大公司的产品，也可按照甲方的意见，选购设备。 2．电动阀门两台（水泵出口）。开关可靠，不漏水。电动阀门的开关和水泵的启停相联锁，调整开关顺序、开度和时间，保证水泵启动、运行方式科学合理。 图1．设地下水池，自灌吸水  3．电动阀门一台（地下水池进口）。电动阀门的开关与水池液位开关相联锁，设备可靠，能满足水泵的吸水要求。（采用无负压吸水时无此设备） 4．屋顶水箱一座。水箱液位开关与水泵相联锁，确保水箱经常有水，用户时刻都有水用。水箱为密闭承压水箱，避免水与空气接触，造成二次污染。对水 箱设有超压和延时控制，并与水泵联锁，确保水箱正常使用。屋顶水箱的体积在满足设计规范要求的情况下尽可能最小，以减少水在水箱内的停留时间。水箱一般为钢制，内部采用环氧树脂防腐；水箱也可以根据甲方的意见采用不锈钢、塑料、玻璃钢、搪瓷等其他材料制成。 5．电接点压力表一块。与水泵相联锁，当超过设定压力时，水泵自动停运。（采用无负压吸水方式时，应增加一块电接点真空压力表） 图2．不设地下水池，无负压吸水 6．PLC控制柜一台。包括PLC控制器，接触器，继电器，信号灯，信号线，端子排等，是整个供水系统的控制中心。 三、“水泵+水箱”联合全自动供水的特点 1．安全可靠。 本供水设备中主要、关键部件均采用国外知名公司的产品，性能非常可靠，运行安全有保障。一般设两台泵，一开一备，100%保证供水，100%保证备用。 2．节能明显。建筑生活用水，时变化系数大，用水极不均匀，后半夜几乎 无人用水，水泵大多数时间处于停运状态（经多次实测，一般建筑的水泵停运时间在16—18小时），非常节能。本设备与变频调速相比，可节能40%--45%；与地面放置的无塔上水器相比，可大大减少水泵启停次数，利于保护设备。实践证明：100m的扬程，1吨水的电耗为0.62kwh。 3．污染机会很少。 本设备采用承压水箱，无压运行；水箱防腐采用树脂材料，水在水箱中停留时间＜2h，水受污染的机会很少。 4．感觉不到噪音。 本设备一般采用国外公司的水泵，噪音很小，不影响建筑内的办公、居住环境，机械密封，无盘根漏水之忧。 5．全自动。本设备利用PLC，将水池、水箱、阀门、水泵等联锁控制，实现了完全自动化。关键元件、关键器材采用知名公司的产品，性能可靠，保证了运行过程中完全自动化的实现。 6．运行维护简单、成本低。本设备无人值守，全自动控制，自动显示运行状态并报警，水泵机械密封，不漏水，定时（一般为3个月）给泵润滑，运行维护非常简单。人力成本、检修成本都很低。 7．一体化。本设备中的水泵、管道、PLC控制柜、引水筒可以一体化安装，占地面积小，集中控制，便于运行维护。 8．造价低。与变频调速给水装置比较，可节约造价15--20%；与无塔上水器比较，可节约造价和运行维护费25—30%。   四、“水泵+水箱”联合全自动供水 与其它供水方式的比较   全自动供水设备 变频供水设备 气压给水设备 其它给水设备 供水可靠性 高 高 低 低 节电程度（%） 40 10 15 0 运行维护 简单 较简单 较简单 复杂 运行成本 低 较低 较低 高 自动化程度 很高 较高 较高 低 设备寿命 长 一般 短 短 价格(%) 0.8 0.95 1 0.6 性价比 优 良 中 差   五、高层建筑供水方式的理想选择 ----“水泵+水箱”联合全自动供水 通过以上的原理介绍和性能比较，大家一定有了一个比较清楚的认识，同时也一定会形成一种共识，那就是只有“水泵+水箱”联合全自动供水方式才是现阶段高层建筑供水方式的理想选择。 一、本设备的适用形式： 1．无负压供水形式； 2．水池吸水（水泵自灌式）形式； 3．水池吸水（真空引水式）形式； 4．潜水泵供水形式； 5．就现有系统改成全自动供水设备形式； 二、本设备的适用范围： 1．独立的建筑物（宾馆，写字楼，大型商场，教学楼，办公楼）室内供水。 2．群楼(如某一小区，集中建设的建筑群)的室内供水。 3．工业生产中某一处单独需要加压的部位。 以上建筑供水系统，不论是新建还是改造工程，本设备都能够适应。 　   三、本设备的成套配置: 型号 流量（m3/h） 扬程(m) 功率(w) 电压（v） kj-1 2 15-43 450-940 220-380 kj-2 4 16-44 550-1630 220-380 kj-3 8 12-36 720-2080 220-380 kj-4 12 14-45 1170-3010 220-380 其它 根据用水量具体设计   注意：以上参数的配套设备是：两台设备，一开一备，设备备用率100%。   六、工程实例 这种“水泵+水箱”联合全自动供水技术自2003年开发并应用以来，已陆续实施了以下新建或改造工程。 （一）、山西铝厂职工医院住院部供水工程（改造） 1．工程简介 山西铝厂职工医院住院部为五层大楼，高度18m，床位300 张，每天用水量40m3/d。2003年以前，住院部用水靠厂区自来水直接供给，经常满足不了用水需要。2003年7月，利用本设备改造后，彻底解决了该住院部的用水问题。一直到现在，该住院部用水和该套全自动设备均没有出现过问题。 2．该系统主要设备组成 ①无负压引水筒一个（Φ200） ②卧式离心泵两台（国产），2.2千瓦，每天运行3.5小时。 ③出口电动阀门两台（日本） ④屋顶水箱一座（4m3） ⑤PLC控制柜一台（PLC 日本产）   ⑥液位浮动开关一套（意大利） （二）、中国铝业山西分公司办公楼供水工程（改造） 1．工程简介 中国铝业山西分公司办公楼，总高7层，高度26m，办公人数200 人，每天用水量20--25 m3/d，2004年以前，靠管道泵加压供水，因种种原因导致供水不正常，影响了正常办公。2004年7月，采用本设备改造后，彻底解决了用水问题，直到现在一直很正常。 2．该系统主要设备组成  ①立式离心泵两台（格兰富），2.2千瓦，每天运行2.0小时。 ②出口电动阀门两台（日本） ③液位浮动开关一套（意大利） ④PLC控制柜一台（PLC 日本产）    （三）、山西铝厂二招热水控制工程（改造） 1．工程简介  山西铝厂二招热水系统2005年以前没有实现自动控制，热水经常溢流和用干，严重影响客户用水和自己的形象。2005年11月，采用本系统自动控制改造，圆满解决了这一问题。 2．该系统主要设备组成 ①液位浮动开关2套（意大利） ②控制柜一台（带报警功能） （四）、河津市金港龙湾生态园供水工程（新建） 1．工程简介  河津市金港龙湾生态园，2006年10月动工兴建，总投资5000余万元，占地面积约75亩，设计全园用水量80m3/d，自备水井一座。供水工程于2007年2月初竣工，整个园内供水（包括深井在内）全部自动控制，无人值守，满足了全园的用水要求，并且一直运行稳定。 2．该系统主要设备组成 ①潜水泵两台（山西天海泵业），2.2千瓦，每天运行6.0小时。 ②电动阀两台（日本） ③液位浮动开关两套（意大利） ④屋顶水箱一座（5m3） ⑤PLC控制柜一台（PLC 日本产）     七、高层建筑供水常识问答 1.建筑供水的特点是什么？ 答：用水不均匀，时变化系数大，一般在2.5以上。用水时间相对集中在几个时间段上，尤其是在早上，而后半夜几乎无人用水。 2.屋顶水箱的作用和重要性是什么？ 答：①水箱可以储备一定的水量，起到一个调节、缓冲和备急的作用。 ②设置水箱可以高效率地发挥水泵的效能，水泵间歇工作，也比较节能。 3.变频调速供水设备的特点是什么？ 答：①不设屋顶水箱，属于下行上给的供水方式。 ②通过改变频率、调整电机转数来保证供水压力恒定在一定范围。 ③水泵几乎24小时运转，停运的时间很短，不节能、不经济。 ④变频供水系统对阀门开、关度、开关时间不能进行程序控制，每次停、开泵都会有水锤危害。 4.建筑供水设备中变频节能的作用能发挥出来吗？ 答：发挥不出来。因为