建筑供水（共11篇）
建筑供水 篇1
1. 前言
随着国民经济的高速发展, 能源问题越来越突出。在此背景下, 如何解决生产生活过程中的能源浪费问题成为当务之急。变频调速系统由此在各行各业得到了大力的普及, 并也正在发挥着越来越重要的作用。然而, 由于部分设计人员不够了解设备的原理, 往往在选型时张冠李戴, 结果不但达不到预期的节能效果, 还大大增加了成本的投入。因笔者正从事建筑给排水设计工作, 仅以经常遇到的供水系统为例, 做一分析。
2. 供水系统以及设备选型的误区
2.1 第一个误区:变频恒压供水系统一定比普通供水系统节能。
常常见到这样的例子, 只要市政供水压力不足, 设计者就直接设计一套变频恒压供水系统, 而实际上, 变频供水系统并不比设置高位水箱的方式更节能, 甚至在设计机组的型号不够合理的情况下, 能耗比设置高位水箱的供水方式更大。
首先, 这两种方式在供水压力上是相等的, 所不同的是变频系统直接供到用户, 同时水泵调速运行, 水泵的工况点是变化的;而后者属于二次供水, 水泵的工况点是固定的。
我们知道, 一个供水系统输水的单位功耗为
式中Q——单位功耗106J
ρ——水的密度 (常温下为常数) , kg/L;
H——系统供水压力, MPa;
g——重力加速度, 取9.81N/kg;
η——水泵机组的总效率。
我们假设变频系统的水泵在工频运行时和后者的水泵运行时的机组效率是相同的 (通常都是这样) , 且都运行在高效状态;因为调速系统的水泵在减速运行后的大部分时间内效率都比工频运行时有所下降, 而后者由于水泵运行工况点不变, 始终维持原来的运行效率。由此我们不难看出, 实际上后者在同样的供水量下能耗反而比变频恒压供水系统少。当然, 我们仍旧不能否认变频系统存在软启动方式的优势以及设置高位水箱二次供水所带来的二次污染问题, 但认清问题的本质对于我们选择合理的系统是不无裨益的。
2.2 第二个误区:变频供水系统可以不设气压罐和小流量水泵。
有不少人认为变频水泵在系统流量很小的情况下水泵转速也接近于零, 因此此时水泵运行的功率也是极小的, 所以系统没必要再设置气压罐或小泵, 这种看法是相当业余和可笑的。而实际上, 在系统流量接近于零的情况下, 水泵由于要保证系统的压力, 其运行转速约为工频转速的80%左右, 运行功率约为额定功率的60%左右, 而其输出功率接近于零, 故其能量损耗是相当巨大的。尤其是在流量变化较大且经常性维持长时间小流量状态的供水系统来说, 能量的浪费情况尤甚。而设置小流量泵的目的在于, 系统流量较小时改由小泵供水, 这便可维持系统运行在比较高的效率;设计气压罐的作用则在于可避免水泵的不间断运行, 进一步节约能耗。
2.3 选择变频恒压系统水泵的误区:选择的水泵富余值越大越好。
通常选择变频水泵都需要一定的富余值, 这是为了获得更大的调速范围, 然而这个富余量并不宜过大。对于我们通常使用的离心式水泵, 其工频运行在其最佳工况点时, 有
式中P——轴功率;
Ph——流动功率;
△Pm——机械损失功率;
q——流量;
H——扬程。
水泵的效率
η约等于0.6~0.9。在水泵调速运行时, 转速降低, 轴效率P显著下降, 而△Pm基本没什么变化, 从而使△Pm/P的比值增大, 水泵效率降低。选择富余值越大的水泵, 其调速运行后的轴功率与其工频率运行时的轴功率比值也越小, 其效率也更低。通常我们选择额定扬程为设计扬程的1.2~1.5倍并使设计扬程落在该泵的高效运行区内为宜, 当然, 具体选择水泵应通过相应的计算得到。
3. 各种供水系统的水泵选择要点及相关计算。
在式 (1) 中, ρ、g为常量, 因此系统供水的单位功耗取决于供水扬程H以及供水机组的总效率η, 下面我们针对不同的供水系统予以分析:
3.1 固定流量扬程的供水场合
这类供水场合常常出现在工业用水领域;另外, 在设置高位水箱的系统中, 由低位水池向高位水箱供水的水泵也属于这一类。在这类供水系统中, 需要的设计工况点是固定的, 即H是给定的, 所以这类系统选泵的关键就是选择在设计工况点运行效率较高的水泵。
3.2 固定流量, 变化扬程的场合
这类供水系统极少, 通常只出现在一些有特殊供水需要的场合, 在此不予讨论。
3.3 变化流量, 固定扬程的场合
这类供水系统是当今使用最广泛的生活供水系统, 其代表就是变频恒压供水设备。在这套系统中, 系统压力即H是恒定的, 所以唯一决定该系统的供水单位功耗大小的因素就是该系统的运行效率η。
在现在普遍使用的变频系统当中, 多数变频水泵在运行时流量在0~Q0 (Q0为恒压值下水泵工频运行时的流量) 间变化;故其效率也是在0~η0 (η0为该泵工、变频变化运行中的最大效率) 间变化, 很显然在相当一段时间内, 尤其是在流量很小的时候, 水泵处于低效运行状态, 这也是有不少的用户反应变频供水系统不节能甚至能耗更大的主要原因。解决这一问题的办法就是在于避免大泵在小流量下运行。如何做到这一点呢, 笔者以为有如下几种方法:
第一种、采用大小流量水泵搭配的阶梯式供水流量的方案, 实现不同流量段又不同的水泵供水。
其运行方式为小流量为气压设备供水;当流量逐渐增大, 超过气压供水设备的供水范围时, 启动容量较小的一台泵, 气压供水设备延时关闭;随着流量继续增大, 超过该泵在恒压值的最大供水流量时, 启动容量更大的一台泵, 并延时关闭小泵;以此类推, 直到达到系统流量最大值为止。在流量逐渐减小的过程中, 则以此反推, 而其中的关键点是必须设置好每台泵的最低工作频率, 使在该点时的大泵流量正好等于即将投入运行的小泵做能提供的最大流量, 这个值的确认需要我们在选泵的过程中予以确认。
具体选择设备的步骤如下:首先, 选择一套小流量的气压供水设备, 该设备的最大供水流量为Q1;然后选择一台水泵, 使其在流量大于Q1运行时, 效率大于给定值ηmin, 假设该泵流量——扬程曲线方程为
则其调速运行时的曲线方程为
式中k为转速比 (调速后的转速与工频转速的比值) 。
可以求得在流量Q1时的转速比为
式中Q0为该泵在设定恒压下工频运行的流量。系统射定的恒压值为HX。
而水泵调速过程中电机的转差率变化不大, 忽略转差率的变化, 我们可以依据k值确定水泵调速运行的频率下限。
通常在水泵选型手册上, 查到该泵在工频、设定恒压下运行时的流量Q2以及水泵的轴功率N2或效率η2, 由式2.2可得
△Pm=P-Ph=N2-ρg Q2HX= (1-η2) N2式3.3设该泵在流量Q1时的轴功率为P1。则
式3.4
必须令此时的水泵效率
据此所选得的水泵其运行效率始终不小于规定值。假如选择的水泵流量值Q2小于设计流量, 则以Q2值作为下一级水泵的最小设计流量, 同以上计算原理进行计算, 选定下一级水泵, 直到选择的水泵供水能力大于设计流量为止, 我们将得到一组水泵, 其运行效率始终都能保持在ηmin以上。系统在流量减小过程中的最小频率可由式3.2计算得到, 此处不再赘述。
第二种、这种方式是对于目前市场上流行的一种水泵配置方式的改进。
目前最流行的变频恒压给水设备一般由气压供水设备以及一台或几台相同型号的水泵组成, 该方式的主要缺点, 如前所述正在于不能避免主泵在相当长时间内的小流量运行, 本方案在原来设备的基础上加入一台小泵, 使每台主泵在启动前均先启动该小泵 (小泵是否采用变频运行方式可视情况而定) , 主泵在降速运行的过程中控制的最小频率一样可通过式3.2得到。此方式可使原系统的供水效率得到较大改善, 使系统运行的平均效率维持在较高的水平。
第三种、这种方式与第一种方式类似。假设该系统设置3台主泵, 按容量大小依次为1#、2#、3#泵, 第一种方案各泵依次运行并依次退出, 这必然使3#泵的容量相当大, 在大流量的场合往往增加了系统的投资, 而本系统的在运行方式上加以改进, 使3台泵的总流量等于设计流量。开始时, 各泵与第一种方式运行方式一致, 不同的是, 到3#泵运行时, 随着流量持续增大, 无法维持系统压力时, 则再次启动1#泵, 流量继续增大, 则启动2#泵, 延时关闭1#泵;流量继续增大, 则再次启动1#泵。各泵退出顺序则按启动的反向顺序退出, 频率控制同第一种控制方案。本方案的优点在于充分利用了各泵的容量, 利用了各泵的搭配运行从而满足了不同流量段的运行需要。
以上三种方案仅是笔者为抛砖引玉所举的几个例子, 在实际的水泵选型过程中, 如何以最简便的控制方式, 最简单的机组配置实现机组在不同流量段的高效运行, 是我们在设计供水系统的时候需要充分注意的问题。
3.4 变化流量, 变化扬程的供水场合
在工程上通常称满足这种特性的供水系统为“变量变压供水系统”。由于在一个供水系统中, 系统需要的压力是随着供水流量的上升而上升的, 而普通的恒压供水系统往往按最大设计流量来设定系统的压力, 从而使系统在较小流量运行时系统压力偏大。而变量变压供水系统能在不同流量下的提供与之想匹配的供水压力, 从而杜绝了恒压系统的压力富余, 节约了能耗。
以某供水系统为例, 该供水系统的管路特性曲线通常满足下式
式中H——系统需要的最小工作压力 (扬程) ;
Z——设备至最不利供水点的高差;
K——管路综合阻力系数;
h0——用水点需要的最小服务水头。
本系统通常采用plc控制的变频水泵机组, 该机组可通过设置在机组供水出口的流量计返回的流量值计算得到系统需要的压力, 设定这个压力后, 其运行方式与变频恒压供水方式相同, 所不同的是该系统不断重复计算并调整系统压力值, 这个压力值可按式3.6计算得到。下面我们来配置系统的水泵。
同3.3所例举的方案, 先配置气压给水设备, 然后选择上一级的水泵, 由式3.1可得
可以知道, 当k=1时, 该泵达到工频运行, 据此我们可求得该泵工频运行时的流量
为了保证该泵的高效运行, 同样要求其参数满足式3.5。重复上述计算, 我们可以得到与3.3的第一种方案所对应的变压变量供水机组。为简化控制, 我们也可通过计算确定几个流量段, 当系统流量在不同的流量段时, 赋予与该流量段最大值所对应的设计压力, 从而实现梯段性的供水压力策略, 简化了系统的控制。
4. 综合上面的计算和分析, 我们不难看
出, 提高变频供水系统的供水效率是节约能耗的唯一途径, 而实现这一目标的方法有两个, 即:一、尽量选择高效率的水泵;二、控制水泵变频运行的下限, 保证水泵维持在一定效率以上运行。
结语
变频机组水泵的选型是一项需要认真对待的工作。目前市场上流行的配置也非常多, 多数都是成套的设备, 笔者就经常遇到一些对水泵的选型不甚了解的销售商或技术员。而作为设计者的我们, 经常喜欢套用他们成套的设备或干脆将设备的选型留给厂家, 这是很不负责任的。变频给水机组的选型, 需要我们通过认真的计算和比较来确定。而且, 我们不仅要了解水泵的性能, 更要全面了解供水机组各种其他设备的性能和原理, 只有这样, 才能使我们所设计的供水机组更趋合理和完善, 充分发挥其应有的节能效果。
摘要：本文通过对当今变频供水系统设计中的误区的讨论, 指明了目前设计供水系统的过程中存在的主要问题, 并通过相应的计算和对不同供水需要的场合的设计举例, 指出了变频系统设计过程中, 维持系统高效率运行是保证变频泵组节能效果的必要途径。此外, 还将大小型号的水泵搭配运行作为提高系统运行效率的途径, 并做了详细的讨论。
关键词：水泵,变频恒压供水系统,效率,功率,流量,扬程
参考文献
(1) 郭立君, 何川主编.泵与风机, —3版.—北京:中国电力出版社, 2004.8.
(2) 曾毅等编著.变频调速控制系统的设计与维护, —济南:山东科学技术出版社, 2002 (第二版) (2005.3重印) .
(3) 姜乃昌主编.水泵与水泵站.第4版, 北京:中国建筑工业出版社, 1998.
建筑供水 篇2
随着城市建设的不断发展，相继出现了次高层建筑（9－12层）。我们知道，大楼启用最基本的条件就是要有供水系统。自来水厂通过城市输、配水管道供水，水压一般在2kg/cm2左右，夜间可达2．5－2．7kg/cm2，所以六、七层以下的住宅楼，通过设置屋顶水箱，夜间市政管网水压高时屋顶水箱进水，供四层以上住户正常用水是没有问题的。而目前城市用地越来紧，不得不建较高的楼房，除了建高层建筑以外，还要建次高层建筑。相比之下，次高层建筑（特别是住宅）施工周期短，容积率高，产生效益快，更得到广大房地产商的青睐。而且，由于次高层的物业管理费与高层建筑的物业管理费相比要低得多，所以，大多数购房者倾向于购置次高层建筑。而这类建筑的代水就涉及到二次增压供水的问题。当前研究和探讨这类问题，是十分必要的。一、常见几种供水方式
一般二次增压采用以下几种供水方式：
1、水池－水泵（恒压变频或气压罐）－管网系统－用水点
此方式是集中供水。对于一、二层是商业群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前较多采用此种供水方案。一般设计有地下生活水池一座，集中恒压变频供水，不设屋顶水箱，最不利用水点是顶层住宅。主水泵一般有三台，二开一备自动切换，付泵为一小流量泵，夜间用水量小时主泵自动切换到付泵，以维持系统压力基本不变（气压罐一般不用于生活用水）。
2、水池－水泵－高位水箱－用水点
此方式也是集中供水。单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。一般也需要设计有一座地下水池，通过两台水泵（一用一备）抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水点。
3、单元水箱－单元增压泵－单元高位水箱－各单位无水点
此方式已简化为单元总水表进水。单元水箱和单元增压泵实际上是一个整体，我们称之为单元增压器。九四年与上海海鹰机械厂合作研制开发了第一代的单元增压器，并用于我所管理的工程中。经过半年使用，又发现了需要改进的地方，并作了多次修改，现在使用的是第三代产品。
二、比较（经济和社会效益）
从现论上讲第一种方式恒压变频供水是较为理想和先进的。首先恒压变频供水保证出水压力不变，根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又保证水泵软启动（对电网电压冲击不大），延长了水泵寿命。各台水泵自动轮换使用，即最先投入使用的水泵最早退出运行，这样，各台水泵寿命均等，而且，一旦水泵出现故障，该系统能自动跳过故障泵运行。从造价上看较省，一般13万元左右一套，只需考虑水泵房的变频供水设备费、地下贮水池费，不需要屋顶水箱（约1500元／只），还可减少屋顶水箱的二次污染和保证顶层的供水压力（用热水器压力也没问题）。
但是，在实际使用中，却遇到了许多问题，给工作带来了麻烦，公司社会效益直接受到影响。我所承建的一个项目就采用了无屋顶水箱的集中变频供水方式，它的使用和日常管理所反映出的问题，就很有代表性。首先，由于是集中供水，进地下水池的总水表属自来水公司产权，他们只按此总水表所走的度数收取水费，表内管网的跑冒滴漏与他们无关。而一般管网跑冒滴漏总是难免的，即使没有，各单元的单元分表度数与地下水池的总水表也有误差，再到各分户水表度数相差更大，谁来承担这一差价，再加上水泵的`电费（经测算约0．9度电／吨水）使得这里水价很高，住户无法承担，收交水电费成了很伤脑筋的事。从九四年至今，我开发公司一直在承着水泵电费和水费差价，这样无止尽地下去，不知到何时，这项费用是无法估算的。也无帐可出（因为这里没有实行物业管理）。而另一方面，通过四年多来的使用，我还发现，虽然该设备可以完全自动化，无需人天天管理，但它还有致命的弱点：水泵在自动切换时（卸载或加载时）水泵供水会出现短暂的低压，特别是电脑判断有故障需跳过故障泵运行时时间会更长。随着设备使用年限加长，设备房潮湿造成电脑元器件老化加快，水管路系统止回阀的失录，反映故障和处理故障的时间也延长，直接受害者就是顶层住户。一旦压力减低他们就无水，当跳过故障泵启动备用泵时压力又增大，所以顶层住户怨声不断。集中供水还有一最大的毛病就是，一旦供水系统有问题，无法供水，几百户人家都要遭殃。而且，由于水泵运行是由变频控制柜来完成的，如果变频控制柜出故障，一般的电工无法处理，需要厂家专业技术人员来解决，造成设备不能及时维修，供水无法保证。虽然设备房管理简单了，但住户用水缺乏保障，社会效益受到影响。
第二种方式是较成熟的水泵、水箱供水方式。水泵控制柜采用最简单的电器元器件，如出现故障，普通的电工就能维修，而且元器件的费用也低。再加上有高位水箱，不会造成一停电就停水，供水保障率高。但用在单幢次高层建筑同样也存在收交水电费难的问题。用在高层建筑，则可以由物业管理公司一并考虑解决。
第三种方式，是在吸取了以上两种供水方式的经验教训后产生的，虽然一次性投资较大，每个单元都要设增压器（约1万元／台），增加单元屋顶水箱（约1500元／只）增加进水总表安装费（约4000元／只），单元泵电表安装费（约4000元／只），还有各单元小水泵房土建费用等，总费用比上两种方式增加一、二十万元，但管理上解决了许多麻烦。首先，水电费各单元住户自己交，一旦水泵出故障，只影响该单元的十几户。房地产商一般宁愿一次性投入大一点，也不愿一背上个包袱，特别是与住户打交道。由于有屋顶水箱，高水位时停泵，低水位时启泵，这样，水泵也有了停息时间，既省电又不至于一停电就停泵无水供应，用水有了保障。社会效益明显好于前两种供水方式。但是，如果设备本身返修率大的话，也会给管理带来麻烦，必竟一个大泵房分成了许多小泵房。所以，选择品质优良、性能卓越的单元供水设备尤为重要。
三、单元增压器性能简介
从上面的介绍可知，单元增压器性能的优劣，直接关系到用户的使用和开发商的信誉。通过四年多的实际使用，我认为上海海鹰机械厂的第三代单元增压器质量很好，用电省，故障率低。而且，当市政管网压力高得足以使屋顶水箱夜间进水时，增压器的压力控制器会自动控制水泵停止工作，由旁通管直接供水。我所作的工程中采取了这种方式，运行效果很好。特别是近来市政管网的压力有了很大提高，夜间可达3．5kg/cm2左右，所以，实际使用中九层楼的住宅，水泵运行时间短、次数少，用电非常省，大约0．02元／吨水的电费。但是，我又发现了另外一个问题：当水压较高，水泵较长时间不运转时，会出现水泵卡死。对此，我已建议厂家在水泵控制柜中增加定时器，每天定时运转泵两分钟左右。对于该单元增压器，我认为还应不断改进，以满足不同用户的需要。
四、结语
高层建筑二次供水现状及解决办法 篇3
【摘 要】随着城市人口的增加，土地资源的日益短缺，建设单位为了达到更大的容积率，楼房渐渐地由以多层建筑为主过渡到以高层建筑为主。高层建筑住户集中用水量大，对自来水的水压、水量要求较高 ，二次供水设施成为高层居民正常用水的保障。本文从高层建筑二次供水现状和二次供水解决办法两方面来论述。
【关键词】高层建筑；二次供水；解决办法
虽然越来越多的高层建筑拔地而起但高层建筑二次供水的情况并不乐观，许多高层住户为水而愁。
1.高层建筑用水的现状
1.1高层居民用水“不痛快”
现在很多小区业主家里的自来水用得不痛快，即使开足了水龙头，也是一股细流缓缓流出。这么小的水流平时洗涮还可以，但洗澡时淋浴喷头的水流很小，没什么冲劲，根本无法正常洗澡，另外赶上用水高峰期的时候更是无法正常洗涮，而且停水之后恢复用水需要很长时间。居民生活苦不堪言。而且这种情况还比较普遍，目前全市拥有二次供水设施的单位或小区有180多个，二次供水在建工程项目200多个。
1.2高层供水不畅的原因
什么原因导致高层水压不足？我们以一个小区为例展开调查。
小区水泵站位于地下车库的一角，在面积不到30平方米的泵房里，三分之二的空间是小区的加压设备，三分之一是消防泵站。二次供水办的工作人员介绍，该小区采用的是两台“无负压式”供水设备，一台负责给5至19层加压，另一台负责给20至33层加压。像这个小区属于用水量较大的小区，楼层较高的小区按设计要求应该安装“水箱式”供水设备，有了储水池，遇到故障时可以应急供水几个小时，同时恢复水压也较快。但小区竣工交付时，水泵房预留的空间只有20多平米，面积不够，所以只能选择占空间较小的“无负压式”设备。物业方面只负责设备的日常维护，而泵房如何规划建设是由开发商决定的。泵房预留的面积为何缩水？是因为安装“无负压式”设备只需20平米的地方，而“水箱式”设备要建储水池，大约需要70平米的地方。一个地下停车位占地面积大约12至15平米，两套设备相差的面积可以用来多建三四个停车位。且“水箱式”设备平时的维护费用也要高出很多，所以开发商多选择建低成本的小泵站，最终使得居民用水存在隐患。二次供水办的负责人介绍，目前我市二次供水设施建设主要由开发商负责，之前由于没有相关规范出台，对建设方缺乏必要的监管和制约依据，使二次供水设施监管出现空白。在对高层供水监管中还发现，一些开发商选购低配置的供水设备，不按设计要求擅自安装，给二次供水的安全带来了隐患。
2.高层建筑供水的解决办法
2.1政府提供法律支持
我市政府应出台相应法规，对二次供水系统选择、设备选型安装调试、日常运行维护等都提出了明确要求。规定二次供水系统的设计应与城市供水管网的供水能力和用户的需求相匹配，并应符合环境保护、防止污染和施工安装、操作管理、维修检测等要求。同时针对新建二次供水用户，供水管理部门将在其项目开工建设时，就从二次供水方案审核、设备选型、安装调试等几个方面严格把关，对不符合标准要求的用户责令整改。待设施安装完成后，再进行标准核验，以确保供水设施的安全、可靠。
2.2供水方式的选择
一般二次增压采用以下几种供水方式：
2.2.1水池-水泵（恒压变频或气压罐）-管网系统-用水点
此方式是集中供水，对于一、二层是商业群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前较多采用此种供水方案。一般设计有地下生活水池一座，集中恒压变频供水，不设屋顶水箱，最不利用水点是顶层住宅。主水泵一般有三台，二开一备自动切换，付泵为一小流量泵，夜间用水量小时主泵自动切换到付泵，以维持系统压力基本不变（气压罐一般不用于生活用水）。
2.2.2水池-水泵-高位水箱-用水点
此方式也是集中供水。单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。一般也需要设计有一座地下水池，通过两台水泵（一用一备）抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水点。
2.2.3单元水箱-单元增压泵-单元高位水箱-各单位无水点
此方式已简化为单元总水表进水。单元水箱和单元增压泵实际上是一个整体，我们称之为单元增压器。
这三种供水方式应该选择哪一种？从现论上讲第一种方式恒压变频供水是较为理想和先进的。首先恒压变频供水保证出水压力不变，根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又保证水泵软启动（对电网电压冲击不大），延长了水泵寿命。各台水泵自动轮换使用，即最先投入使用的水泵最早退出运行，这样，各台水泵寿命均等，而且，一旦水泵出现故障，该系统能自动跳过故障泵运行。从造价上看较省，一般13万元左右一套，只需考虑水泵房的变频供水设备费、地下贮水池费，不需要屋顶水箱（约1500元/只），还可减少屋顶水箱的二次污染和保证顶层的供水压力（用热水器压力也没问题）。但是，在实际使用中，却遇到了许多问题，给工作带来了麻烦，公司社会效益直接受到影响。由于是集中供水，进地下水池的总水表属自来水公司产权，他们只按此总水表所走的度数收取水费，表内管网的跑冒滴漏与他们无关。而一般管网跑冒滴漏总是难免的，即使没有，各单元的单元分表度数与地下水池的总水表也有误差，再到各分户水表度数相差更大，谁来承担这一差价，再加上水泵的电费（经测算约0.9度电/吨水）使得这里水价很高，住户无法承担，收交水电费成了很伤脑筋的事。另一方面，通过几年的使用，还发现，虽然该设备可以完全自动化，无需人天天管理，但它还有致命的弱点：水泵在自动切换时（卸载或加载时）水泵供水会出现短暂的低压，特别是电脑判断有故障需跳过故障泵运行时时间会更长。随着设备使用年限加长，设备房潮湿造成电脑元器件老化加快，水管路系统止回阀的失录，反映故障和处理故障的时间也延长，直接受害者就是顶层住户。
第二种方式是较成熟的水泵、水箱供水方式。水泵控制柜采用最简单的电器元器件，如出现故障，普通的电工就能维修，而且元器件的费用也低。再加上有高位水箱，不会造成一停电就停水，供水保障率高。但用在单幢高层建筑同样也存在收交水电费难的问题。用在高层建筑，则可以由物业管理公司一并考虑解决。
第三种方式，是在吸取了以上两种供水方式的经验教训后产生的，虽然一次性投资较大，每个单元都要设增压器（约1万元/台），增加单元屋顶水箱（约1500元/只）增加进水总表安装费（约4000元/只），单元泵电表安装费（约4000元/只），还有各单元小水泵房土建费用等，总费用比上两种方式增加一、二十万元，但管理上解决了许多麻烦。首先，水电费各单元住户自己交，一旦水泵出故障，只影响该单元的十几户。房地产商一般宁愿一次性投入大一点，也不愿一背上个包袱，特别是与住户打交道。由于有屋顶水箱，高水位时停泵，低水位时启泵，這样，水泵也有了停息时间，既省电又不至于一停电就停泵无水供应，用水有了保障。社会效益明显好于前两种供水方式。但是，如果设备本身返修率大的话，也会给管理带来麻烦，必竟一个大泵房分成了许多小泵房。所以，选择品质优良、性能卓越的单元供水设备尤为重要。我认为，开发企业所建的高层建筑的供水方案，采用单元增压（即第三种方式）较合适。请各位专家和同行们多提出宝贵意和建议，以便把次高层建筑供水搞得更好。
浅谈城市高层住宅建筑供水 篇4
国内一些专家主张生活用水实行分质供水。其主要论点之一是:每人每天饮水量不过2L, 城市供水中仅1%~2%供饮用。将全部生活用水都按饮用水标准处理既无必要, 也不经济。全部城市用水都处理到饮用水标准确无必要。但有理由按饮用水标准考虑的用水量远不止总用水量的1%~2%。仅就生活用水而言不但饮用烹调, 食物餐具等的洗涤, 而且沐浴用水也有必要按饮用水标准考虑。对此问题, 国外已有一些研究结论。
国外一些专家研究了皮肤对水中挥发性有机物的吸收。按成人饮水量2L/d, 婴儿饮水1L/d, 二者洗澡时间均为15min/d;饮用水中常见挥发性有机物的皮肤吸收与口腔摄入的比例, 成人与婴儿分别为63/37及40/60。国外一些媒体报道了饮用水中三氯乙烯造成的户内呼吸摄入。以饮用水2L/ (人.d) , 淋浴耗水量40~95L (人.d) 计, 三氯乙烯淋浴时的呼吸摄入量是饮水摄入量的数倍。有关专家估计, 饮用水中挥发性有机物, 经口腔、皮肤与呼吸的摄入量大约各占总摄入量的三分之一。世界卫生组织1992年版《饮用水水质指南》明确指出, 确定水中化学物质含量的指导值, 既要考虑饮用的摄入, 也要考虑沐浴时的皮肤吸收和呼吸摄入。
二、城市生活用水对高层住宅的要求
1、供水方式
选择供水方式是高层住宅生活供水系统设计的关键, 它直接关系到生活供水系统的使用和工程造价。对于高层住宅, 城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求, 绝大多数采用分区给水方式, 即低区部分直按由城市给水管网供水, 高区部分由水泵加压供水。按照《建筑给水排水设计规范》规定:“高层建筑生活给水系统的竖向分区, 应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件, 结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压, 高层住宅宜为300~350Kpa。因此, 根据《规范》规定的分区给水静水压, 兼顾消防给水系统的给水方式, 高层建筑生活给水系统高区部分应进行合理的竖向分区。
高区部分可以采用的分区给水方式有:高位水箱给水方式;变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。《高层民用建筑设计防火规范》规定:“采用高压给水系统时, 可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时, 应设高位消防水箱……。”我国目前消防给水系统中临时高压制居多, 一般高层住宅建筑都设有高位消防水箱。在高位水箱有效容积增加不多的情况下, 生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中, 这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用, 使冷热水系统水压保持平衡, 方便洗浴。
高位水箱给水方式可根据《建筑给水排水设计规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式或高位水箱串联给水方式, 或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压。减压水箱占用一定的建筑面积, 并且增加了防止生活用水二次污染的困难, 有噪音影响。减压阀造价虽然较高, 但占地面积大大减小, 不影响水质而且无噪声, 国内减压阀产品质量提高, 性能可靠, 故采用减压阀减压方式的日渐增多。
2、比较分析不同高度的高层住宅建筑的给水方式
建筑高度在50m左右的高层住宅建筑, 高区部分可采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高, 可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网, 该立管上设电动阀门和减压阀, 平时电动阀门关闭, 在城市给水管网停止供水时打开电动阀门向低区供水。此方式供水安全可靠, 充分利用了城市管网的水压, 节省能源。这种方式普遍采用。
建筑高度超过50m的高层住宅建筑, 高区部分可采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。并联给水方式各分区为独立的给水系统, 供水安全可靠, 水泵集中布置, 便了管理维护, 运行动力费川省。但走必须设水泵———水箱两套设备, 增加了水泵和水箱占用的建筑面积, 造价增大, 这在大城市尤为显著。
综上所述, 高层住宅建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。总之, 应根据《建筑给水排水设计规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况, 确定经济合理的给水方式。
参考文献
供水公司夏季安全供水工作汇报 篇5
供水公司夏季安全供水工作汇报
入夏以来，随着气温升高，城区供水迎来高峰期。市供水总公司坚持以安全生产和优质服务为重点，把今年夏季安全供水工作同加强行风建设和深入开展“争先创优”活动相结合，采取多种措施，精心组织，做到“三个加强”，确保夏季供水安全、优质、高效。
一是加强思想认识。通过教育不断强化员工对夏
季安全供水重要性认识，使员工清醒地认识到夏季安全供水工作既关系到广大人民群众的身体健康和生命安全，又是公司全面完成目标任务的关键时期。6月下旬公司召开了夏季安全生产工作会议，具体部署了夏季安全供水工
作，严格按照要求落实公司制定的各项安全供水措施，会议强调指出各部门负责人及广大员工必须克服松懈情绪和侥幸心理，要比平时更多一份紧迫感和使命感，增强安全防范意识和责任意识。
二是加强责任落实。为全力做好全供水工作，公司成立了以总经理为组长，副经理为副组长，相关部门负责人为成员的安全生产领导小组，全面负责安全供水的监督管理工作，同时公司进一步制定完善了《2010夏季供水高峰期安全供水工作方案》，对安全供水工作进行周密部署，明确各阶段的工作任务，责任到人，层层落实责任制，把安全供水工作提到重要议事日程。
三是加强措施执行。入夏以来公司各部门积极行动，提前做好了高峰供水各项准备工作。各厂站加强对机电设备、净水设备、水池进行了全面的检修和保养，6月份完成了水厂滤池维护改造和滤砂更换，做到设备不带故障运转；管网科对全城的管网、阀门、消防栓进行全
面的巡查和维护，及时排除存在的隐患，确保供水管线畅通；生产调度科优化供水调度方案，科学合理安排生产，切实做好高、低峰时段的供水量和压力调节，保证管网水量、水压正常，同时提前做好了净水剂、消毒剂、维修配件等的储备和突发供水事故应急处理预案；供水执法队加大对水源保护区域的巡查力度，发现水源污染现象要及时向有关部门报告，有效促进水源污染治理；水质检测站严格执行三级水质检验制度，增加监测频率，严把原水、出厂水、管网水的水质，确保水质达到国家饮用水标准；保卫科加大门卫的安全防范力度，严格执行出入登记制度，尤其是加强水源、水厂、高位水池等重点部位安全保卫工作力度；对外服务部门进一步强化优质服务意识，及时解决用户用水故障，尤其是在踏勘、开户通水时间、抢修、维修等环节为用户提供便捷、优质的服务。公司各部门严格履行职责，人员到岗到位，扎实落实措施，确保夏季安全
建筑供水 篇6
关键词:无负压变频恒压供水 城市供水 应用
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0064-01
1 无负压变频恒压供水的特点
普通变频恒压供水方式存在着能源浪费、二次污染、给城市管网造成负压等等弊端。无负压变频恒压供水,既能利用自来水管道的原有压力,又能利用足够的储存水量缓解高峰用水,且不会影响城市管网的正常供水。
1.1 不会对水质造成二次污染
无负压变频恒压供水设备是直接与市政管网连接,中间没有其它环节,省去了低位水箱,系统全密封运行,异物不能进入系统内部,不与空气直接接触,不会对水质造成二次污染,同时降低了成本,节省了水泵房的占地面积,降低了建筑负荷。
1.2 充分利用管网余压,节约运行成本
无负压变频恒压供水设备在运行时借助市政自来水的压力,在原有管网压力的基础上叠加所需的压力差,差多少,补多少,充分利用管网的余压,系统自动调整水泵运行台数或调整水泵转速,实现一直在高效率点运行。大大节省了运行费用,符合国家节能的要求。
1.3 低区供水稳定,停电不停水
无负压变频供水系统直接和市政自来水管网相连,在停电时加压泵虽停止工作,但自来水管网压力依旧可维持低区用户供水,即使在停水时,用户也可以靠稳流灌存水维持短时间供水。
1.4 减少系统损失,节约能源
无负压变频供水系统全自动运行无须专人值守,也没有水质处理仪器,免去定期清洗、消毒等工作;减少了系统滴、漏、益流的损失。节能效果十分显著。
2 系统运行原理
(1)当自来水压不足致使压力下降时,防负压装置和稳流罐中的检测装置采集稳流罐中的真空度及水信号,通过控制柜控制防负压装置和稳流罐中的特殊装置动作,抑制负压产生,保证城市管网不受影响。
(2)设备正常运行时,系统叠压(无负压)直接供水,通过实际用水情况设定用水点工作压力,用负压反馈来调节变频器频率。如果实际压力高于设定压力,降低变频器频率,反之升高变频器频率。
(3)当设备进水压力不小于出水设定压力时,水泵机组进入休眠状态,系统通过旁通管直接供水。
3 节水、节能情况比较
3.1 传统的供水方式:浪费现象严重
(1)水资源浪费。
水池(水箱)经常存在跑、冒、滴、漏、蒸发等现象,且水池(水箱)的定期清冼,清洗水箱时必须将原水箱中的水全部放完再用大量自来水冲洗,造成了大量的水资源浪费。
假设北京市人口共1300万,每5000人共用1个水箱,共需水箱2600个,每只水箱按80t计算,每个水箱每年至少清洗2次,全市每年为清洗水箱白白放掉的自来水就要高达416万吨。
(2)电资源浪费。
市政管道有压水放入水池或水箱中,原有的水压力变为0。送到用户的水又要从0开始加压,造成能量的白白浪费,北京市每年的生活总用水量大约为7亿吨,利用市政水压直接供水的水量50%左右,其它50%为加压供水,所需水泵重复加压每天的耗电量为
=
=80882(kWh)
W----水泵的耗电量(kWh)
r----水的密度(kg/m3)
Q----水的流量(m3/s),取11m3/s
H----水被提升的高度,市政给水压力一般为0.2～0.3MPa,本计算中H=20米
t----水泵的运行时间(h),计算一天的耗电量取24小时
1----水泵的效率,取80%。
2----电机的效率,取80%。
该部分用水是由若干台水泵进行加压的,但计算的方法相同。每天重复加压浪费的电能就8万度电,在能源如此紧张的状态下,应该采用更好的供水方法,减少能源的浪费。
这种运行方式能耗大,设备运行费用较高。
3.2 无负压给水方式:节水、节能、运行经济
(1)节水。
全封闭结构,杜绝了跑、冒、滴、漏现象。不存在清洗、消毒用水。每年可以节约大量的自来水以及水箱清洗的费用。
(2)节能。
设备与自来水管直接串接,可以充分利用自来水管道的原有压力,在自来水管网原有压力的基础上进行加压。如果自来水管道的压力满足要求,设备就停止工作,节能效果显著。以六层楼为例,用水高峰期时,水压可以达到4层,用水低峰期时,可以供到6层。無负压供水设备只是在用水高峰期时对5～6层用水进行加压,用水低峰期时不用加压供水。能耗大大降低,可达到50％～80％以上。
(3)低区停电不停水。
突然停电的情况下,无负压供水设备利用管网的原有压力,给用户供水。做到停电不停水。
(4)运行经济。
这种运行方式能耗小,设备运行维护费用低,比较经济。
4 安装情况比较
4.1 普通变频恒压供水方式
普通变频恒压供水方式供水,必需修建水池或水箱,如果采用水池,水池内有严格的内防腐要求,施工周期长,工程量大。水池结构墙上要预留很多套管,增加了泄漏点,加大了施工难度,使管道和设备布置、安装复杂;如果结构墙上套管预留不准确,会给施工、安装带来更多的困难。如果采用水箱,水箱的基础施工,水箱的安装、灌水试验、管道的连接,安装较复杂。其次不论修建水池还是安装水箱,都占用了很大的建筑面积。
4.2 无负压变频恒压供水方式
无负压设备成套出厂,用户的自来水进水管和出水管直接与设备对接,安装简单,施工周期短,并且大大地节约了占地面积。
5 结语
无负压恒压供水具有广阔的发展空间,在节能、节水、节地、节省建设资金等方面优势显著,成为取代水池、水箱等传统二次供水设施的首选。但要实现无负压供水设备的持续发展,市场急需规范,必须设置进入门槛,制定高水平的行业标准,使无负压供水系统真正达到节水、节能、节约成本的目的。
参考文献
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[2]刘永刚.无负压设备的工作原理及应用.山西建筑,2006,32(19):158～159.
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高层建筑及其供水和取暖问题 篇7
随着世界人口的增加, 可利用土地面积的减少, 加之经济社会的发展和科学水平的提高, 城市建设逐步向空间延伸。特别是进入21世纪以后, 高层建筑建设突飞猛进, 向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。
1 高层建筑的含义
高层建筑, 超过一定高度和层数的多层建筑。中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。中国《民用建筑设计通则》将住宅建筑依层数划分为:一层至三层为低层住宅, 四层至六层为多层住宅, 七层至九层为中高层住宅, 十层及十层以上为高层住宅。除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m为单层和多层建筑, 大于24m为高层建筑 (不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑) ;建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。
建筑高度的计算:当为坡屋面时, 应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度;当为平屋面时, 应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度;当同一座建筑物有多种屋面形式时, 建筑高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的嘹望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等, 可不计入建筑高度内。
2 高层建筑的施工监测
(1) 从基坑开挖至基坑回填完成期间软土地区尚应延长个月应对影响区范围内的邻近建筑物和管线垂直与水平变形进行监测。 (2) 实施降水和回灌方案时应进行降水观测井和回灌观测井的水位测试以及邻近建筑物管线的沉陷与水平位移观测。 (3) 采用护坡桩系统时, 应对挡土桩的变形桩的内力变化进行监测。 (4) 当采用地下连续墙作为围护结构时, 应监测墙体位移、平面变形、结构整体稳定、土压力、孔隙水压力、土体位移和地下水位等项目。 (5) 基坑开挖过程中, 应对水平支撑系统和锚杆的工作状态进行检查和监测。 (6) 施工中应进行大体积混凝土的测温工作。测温点的布置应便于绘制温度变化梯度图, 可布置在基础平面的对称轴和对角线上。建筑物的危险等级, 应根据建筑物内危险品生产工序的危险等级或危险品仓库危险等级确定。当建筑物内各生产工序为同一危险等级时, 其生产工序的危险等级即为该建筑物的危险等级。当建筑物内有不同危险等级的生产工序或仓库内贮存有不同危险等级的危险品时, 应根据其所含的不同危险等级, 按最高者确定该建筑物的危险等级。建筑物的危险等级应划分为A、B、D级。当建筑物内制造、加工、贮存的危险品具有整体爆炸危险时, 该建筑物危险等级应为A级。A级建筑物又可分为A1、A2、A3级。当建筑物内制造、加工、贮存的危险品发生事故时, 其破坏能力大于梯恩梯者。当建筑物内制造、加工、贮存的危险品发生事故时, 其破坏能力虽小于梯恩梯, 但因其感度较高, 易发生事故者。当建筑物内制造、加工、贮存的危险品发生事故时, 其破坏能力与梯恩梯相当者。建筑物内制造、加工、贮存内装起爆药、炸药, 外有有效防护件的产品者。当建筑物内制造、加工的危险品具有整体爆炸危险时, 但危险作业是在抗爆间室或钢板防护下进行, 且建筑物内总存药量不超过200kg者。建筑物内制造、加工的危险品很不敏感, 不能用单发8号雷管直接引爆者。建筑物内制造、加工的起爆药为湿态, 使生产危险性显著降低者。建筑物内制造、加工、贮存的危险品具有燃烧或爆炸危险, 但必需在外界强大的引爆条件下才能爆炸者。建筑物内制造、加工、贮存危险品具有燃烧危险, 但存药量小者。
3 供水和取暖问题
3.1 高层建筑给排水、采暖工程施工质量的控制
3.1.1 检查施工前期资料, 熟悉工程相关文件我们必须认真熟悉
和掌握施工合同, 认真审核前期建设手续、审图意见、小区综合管网图, 检查设计单位是否提供了室外给排水、采暖施工图, 仔细阅读设计图, 熟悉有关规范、标准、图集, 及时将施工图中的有关问题及业主, 承包商提交的图纸会审意见, 整理成文, 为图纸会审作好充分准备。
3.1.2 审核承包商提交的施工组织设计强调施工组织设计是施
工企业施工的重要依据, 具有法律效力必须具有很强的针对性和可操作性, 我们在施工准备阶段应认真审核其施工方法、施工人员和施工机具设备、质量保证措施和安全文明条款, 了解施工单位的管理水平和技术水平, 以便有针对性地完善监理细则, 有的放矢, 加强事前控制, 及时向项目管理者提交施工组织设计审查意见, 作为施工管理的一项重要依据。
3.2 高层建筑给水排水工程的特点
我们都知道, 高层建筑的建筑高度高、层数多, 地基的深度要深、用户的人数多、用水和排水量大, 所以, 我们在设计时要把握好关键的因素, 对给水排水工程的设计、施工、使用材料及管理都提出了较高的要求。
具有以下特点: (1) 高层建筑层数多, 若采用低层建筑给水方式, 则管道系统中系统静压力大, 使管道配件承受的水压小于其工作压力, 给水管网必须竖向划分几个, 区域布置, 使下层管道系统的静水压力减小。 (2) 高层建筑给水系统:室外给水管网水压往往只能供到下面几层, 而不能供到上层, 一般考虑二次甚至多次供水。在工作时产生振动发出噪音, 因此在设备和管道上需设置隔音装置。 (3) 高层建筑的排水量大, 管道长, 管道中的压力波动大。为了提高排水系统的排水能力, 稳定管道压力, 保护水封不被破坏, 高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。 (4) 高层建筑中从高层排出的水由于重力势能的作用:对底层排水管道具有较大的冲击作用, 可能致使底层管道破裂。故需对排水系统中的势能进行处理。
4 其他方面
质量的事中控制:工程质量的事中控制是施工阶段质量控制的重点, 是工程质量保证的关键阶段。
4.1 严格执行给排水、采暖材料报验制度材料、设备进场时, 我
们必须对施工方提供的质保资料、备案证、业主方或施工方确定的样品、检验合格证、清单等进行验收, 按规定见证送检, 审核试验结果, 并报业主方审核认可, 重大复杂设备还须进行设备监造工作。待审核合格后, 同意该材料或设备使用安装, 同时形成专项表格登记备案。
4.2 严格执行隐蔽检查制度在施工过程中严格执行隐蔽验收制
度。高层施工中给排水、采暖管道及设备安装相对较复杂, 施工方必须按设计和规范要求通过监理工程师隐蔽验收。为便于监督管理, 建议检验批按系统及建筑单元楼层每六层划分为一检验批, 作好隐检记录, 形成专项统计表格, 以备复查。
4.3 狠抓重点、难点、落实监督措施高层建筑给排水、采暖施工
一般有以下重点, 难点: (1) 高层建筑土建施工阶段。 (2) 地下室。 (3) 高层建筑的转换层及标准首层。 (4) 标准二层。 (5) 室外综合管网。
5 结束语
高层建筑是城镇化发展的必然趋势, 我们要认真对待, 及时解决出现的各种供水和取暖等问题, 促进社会和谐发展。
摘要：随着国民经济的发展, 人民的生活水平的提高以及科学技术的不断发展, 使得高层建筑已成为可能, 也成为目前的发展趋势;再加上城市用地日趋紧张, 城市高层建筑被大量建造起来。文章简单介绍了高层建筑的含义及出现的几方面问题。
关键词：高层建筑,供水,取暖
参考文献
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[2]李艳, 关正民.建筑施工中的常见问题及防治措施[J].中国科技信息, 2006 (20) .[2]李艳, 关正民.建筑施工中的常见问题及防治措施[J].中国科技信息, 2006 (20) .
高层建筑供水方式及节能探讨 篇8
1 高层建筑供水的方式
在高层建筑中,为了充分利用室外管网水压,同时为了防止下层管道中静水压力过大,其给水系统必须进行竖向分区。其分区形式主要有串联式、并联式、减压式和无水箱式。
1.1 分区串联给水方式
如图1a)所示,各区设置水箱和水泵,各区水泵均设在技术层内,自下区水箱抽水供上区用水。
1.2 分区并联给水方式
如图1b)所示,每一分区分别设置一套独立的水泵和高位水箱,向各区供水。其水泵一般集中设置在建筑的地下室或底层水泵房内。
1.3 分区减压给水方式
如图2a)所示为减压水箱减压给水方式,是由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱,然后分送至各分区减压水箱减压后再供下区使用。
1.4 减压阀减压给水方式
如图2b)所示为减压阀减压给水方式,是由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱,然后再经各分区减压阀减压后供各区用水。
1.5 分区无水箱给水方式
如图3所示为分区无水箱给水方式,各分区设置单独的变速水泵供水,未设置水箱,水泵集中设置在建筑物底层的水泵房内,分别向各区管网供水。
2 供水方式的优缺点及对能耗的影响
分区串联给水方式的优点是:设备与管道较简单,各分区水泵扬程可按本区需要设计,水泵效率高。缺点是:水泵设于技术层,对防震、防噪声和防漏水等施工技术要求高,水泵分散设置,占用设备层面积大,管理维修不便,供水可靠性不高,若下区发生事故,其上部各区供水都会受到影响。由于水泵只是将用水提升到所需的平面,设备与管道较简单,无高压水泵和高压管线,运行动力费用经济,水泵效率高,比较节能。
分区并联给水方式的优点是:各区自成一体,互不影响;水泵集中,管理维护方便;运行动力费用较低。缺点是:水泵型号较多,管材耗用较多,设备费用偏高;分区水箱占用建筑使用面积。这是比较节能的一种方式。
分区减压给水方式的优点是:水泵数量少,设备布置集中,管理维护简单,各分区减压水箱只起释放静水压力的作用,因此容积较小。缺点是:屋顶水箱容积大,不利于结构抗震;建筑物高度大、分区较多时,下区减压水箱中浮球阀承压过大,易造成关闭不严的现象;上部某些管道部位发生故障时,将影响下部的供水。由于需要采用高扬程、耐高压的管材,因此是一种比较耗能的给水方式。
减压阀减压给水方式的优点是:水泵数量少,设备布置集中,管理维护简单,各分区减压水箱被减压阀代替,不占建筑使用面积,安装方便,投资省。缺点是:屋顶水箱容积大,不利于结构抗震;上部某些管道部位发生故障时,将影响下部的供水。由于需要采用高扬程、耐高压的管材,因此也是一种比较耗能的给水方式。
分区无水箱给水方式的优点是:省去了水箱,因而节省了建筑物的使用面积;设备集中布置,便于维护管理;能源消耗较少。缺点是:水泵型号及数量较多,投资较大,维修较复杂。存在用水高峰与用水低谷期,故应采用变频水泵进行送水。
3 基于节能模式的供水方式选择
3.1充分利用市政自来水的水压节能
充分利用室外市政管网水压直接对高层建筑下面几层供水,对于节能和安全供水都是有利的,它可以节省很大一部分提升上楼的能耗,因为高层建筑中用水量大的部门,如洗衣房、浴室、餐厅等都设在下面基层。在无水箱给水方式中,可利用室外管网进行下部分区的供水,上部采用水泵供水方式。
充分利用市政管网压力,也是一种节能的给水方案。高层建筑给水设计中常常分别设置生活给水泵和消防给水泵,其主要原因是:两者要求水压不同,如果生活用水与消防用水量接近或生活给水泵选型能满足两者水量要求,就能充分利用室外管网压力而采用一套加压系统。
3.2合理确定给水系统垂直分区
高层建筑给水系统垂直分区的目的是:保证给水设备卫生器具的正常使用,避免压力过高,出现不必要的能量浪费(多余的水压消耗在配水器材的局部损失上,造成能量浪费),或者使配水器材供水大大超过额定流量而造成水量浪费。分区压力过高,不仅使给水器材出水过猛,当启闭这些器材时易产生水击,使管网产生噪声、振动甚至管件破裂,致使卫生洁具给水零件容易破坏,增加维修量,而且开启水栓时水呈射流喷射飞溅,水量浪费,所以在设计垂直分区压力值时一定要适宜。
参考文献
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绿色建筑供水系统的节水设计要点 篇9
1 绿色建筑供水系统节水的基本要求
1.1 提高公民节水意识
城市生活用水对于广大用户来讲, 一部分人认为水资源是取之不尽, 用之不完的, 所以很大程度上对于节约用水意识比较淡薄。对此, 必须加强他们的节水意识, 树立正确的价值观念。就目前新建工程而言, 都设有水表系统, 取消了原有的用水包费制度, 这不但可以提高人们生活用水的节约意识, 更加有利于使用者可以自觉承担其经济费用, 促进了经济建设的发展。与此同时, 还要加强水资源在公共场所的管理与维护, 针对用水设施要进行定期检查, 在全社会推行节约用水, 提高人们的节水意识。
1.2 提高水的有效使用效率
很大程度上来讲, 水资源的使用并不能发挥其应有地效用。所以针对用水, 必须采取积极有效的措施, 提高水资源的利用率。针对给水系统中的配水点压力要严格设定, 科学合理减压, 减少剩余用水的浪费现象。从设计上来讲, 设计者要依据实际需要, 科学有效的进行设计, 尽量采用水箱的方式进行供水, 这种供水可以有效的控制配水点, 防止超压现象的出现。同时, 在进行安装水表前必须先安装减压装置, 减少因压力而导致水资源浪费现象的出现。
1.3 防止泄漏
在设计过程中, 必须充分考虑到水表的选择及型号设定, 以便满足水表及阀门的质量要求。针对常年使用的水表系统及有关附件要进行及时的更换, 防止因水量过大而出现各种损耗。积极引进科学合理的节水设备, 例如可以采用延时自动关闭的洗阀门小便斗或是充气龙头、感应龙头等。
2 绿色建筑供水系统的节水设计要点
2.1防止给水系统超压出流造成的浪费
在现有建筑供水系统中, 给水系统超压出流现象是比较普遍的一种问题, 为有效改善这一现状, 可以采用以下措施进行解决:在同一压力下可以采用节水龙头, 它能有效的进行节水且在静压较高的情况下, 比普通水龙头出水量要大;合理制定配水点压力, 它能有效地减少给水系统中的水压力, 将数值控制在一定范围内, 避免超压出流现象的发生;此外, 还要提高减少超压出流的技术措施, 从根本上解决超压出流现象。
2.2 减少热水系统的无效冷水量
人们生活水平的逐渐提高对于建筑供水功能的要求也越来越高, 建筑热供水系统作为建筑供水必不可少的重要组成部分之一, 在实际生活中被广泛使用。但据相关资料显示, 在各种热供水系统中都普遍存在着大量的水资源浪费现象, 主要体现在:在热供水启动前, 需要耗费大量的冷水才能被使用, 这部分冷水的流失并不能被充分使用且导致经济效益也会受到影响, 故此称之为无效冷水。造成这种现象的出现原因是多方面的, 必须具体问题具体分析, 严格把控加强管理。依据现有的发展状况可以采用支管循环方式或是立管循环方式, 都能有效的解决冷水无效等现状的出现。
2.3 大力发展建筑中水设施
建筑中水设施是指民用建筑物或建筑小区内使用后的各种排水如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后, 回用于建筑物或建筑小区内, 作为杂用水的供水设施, 包括水处理、集水、供水等设施。除了今后要大力发展建筑中水设施的深入和普及, 还应采取以下措施:充分利用盥洗废水等优质杂排水, 并在高层建筑中每间隔一定的楼层 ( 如6-8层) 设置中水处理水箱, 利用中水的势能达到节能的目的;推广技术、管理、经济综合优化的新处理工艺;尽快制定并实施新的回用水水质标准;修改、完善、制定中水设施建设的有关行政规章和配套措施, 建筑给排水设计与中水设施建设相配套, 制定配套的经济政策。
2.4 防止建筑给水系统二次污染造成的水量浪费
在进行建筑给水系统设计施工时, 要充分考虑其周边环境, 避免对水资源造成二次浪费现象的出现。同时还要加强对水污染的排放力度及审查处理能力, 从根源上杜绝二次污染, 这对于节约用水而言意义十分巨大。主要可以采用以下措施进行解决处理:在建筑供水系统中增设变频调速泵装置;严格执行有关设计规定防止水污染;水箱及水池等设备要定期进行清理。
2.5 充分利用市政管网压力 , 合理确定给水系统垂直分区
充分利用室外市政管网水压直接对高层建筑下面几层供水, 对于节能和安全供水都是有利的。它可以节省很大一部分提升上楼的能耗, 因为高层建筑中用水量大的部门, 如洗衣房、浴室、餐厅等都是下面几层。充分利用市政管网压力, 用生活给水泵的功能, 也是一种节能的给水方案, 高层建筑给水设计中常常分别设置生活给水泵和消防给水泵, 其主要原因是两者要求水压力相同。如果生活用水与消防用水量接近或生活给水泵选型能满足两者水量要求, 就能充分利用室外管网压力而采用一套加压系统。高层建筑给水系统垂直分区的目的, 是保证给水设备卫生器具的正常使用, 避免压力过高, 多余的水压消耗在配水器材的局部损失上, 造成不必要的能量浪费, 或者是配水器材供水大大超过额定流量而造成水量浪费。分区压力过高, 又会使给水器材出水量过猛, 而且压力大的给水器材购置成本也高。
2.6 合理选择给水方式
分区原则确定以后, 就要对给水方式进行选择。给水方式选择应以经济合理、技术先进、供水安全可靠等为原则, 不同的给水方式对于能量的利用是不相同的, 在给水方式的选择上, 在综合考虑其它因素的基础上, 应该注意对能量的利用。
此外, 为了有效的达到节约目的, 还要依据规定进行严格的选择水表型号及安装水表, 依据水表使用年限定期进行检查, 提高水表的使用效率。随着信息智能化技术的不断创新与发展, 在水表安装过程中逐渐使用了TC卡智能水表及远传水表。同时, 还要使用推广节能器具, 随着建筑节能技术的不断推广, 这种节能器具被广泛使用且得到了良好地效果。在实际选择过程中, 要采取价格择优的质量原则进行对象选择, 可以有效降低成本。
3 结束语
绿色建筑供水系统的逐渐完善与发展对我国经济建设有着至关重要的影响。一个完善的建筑供水系统不仅仅可以有效地节约水资源浪费现象的出现, 还能很大程度上提高水资源的利用率, 创造更大的利润价值。与此同时, 还能保证其质量, 减低节水器具成本及价格, 利于节水器具的推广及使用。
参考文献
[1]李放.建筑给水工程中节水技术的对策[J].科技创新导报, 2008 (4) .
[2]吴亚明.建筑给排水的节水技术[J].住宅产业, 2006 (5) .
[3]石忠东.建筑给排水工程节水技术分析[J].中国高新技术企业, 2008 (11) .
建筑供水 篇10
水及污水处理系统通常的设计方法采用是基于稳态原理的应用, 例如, 流动压力加载。虽然这些方法便于确定系统规格, 但是他们很少提供那些可以很容易地确定关键设计决策的机会去评估系统-时间响应信息。下面的文章将举例说明如何理解的动态响应, 以及在系统开发过程中, Heriot Wat数值模拟模式已经促成有效设计和分析的供水和排水的建筑, 从而使潜在的综合评价作为一体的创新和可持续发展的设计解决方案。值得注意的是, 在这一点上, 本文的“供水”将会出现在建筑物内各种大型的管网中。
1 饮用水的使用和减少厕所冲水所带来的影响
可持续性的定义可以并经常随着它在上下文的位置而不同。许多发达国家的可持续性的重点是致力于减少或优化使用比如能源或材料这些资源, 而对于其它地区更在意的是稳定的满足基本的需要。其中后者, 比照联合国千年发展目标, 将无法持续获得安全饮用水和基本卫生的人口比例减半。因此, 这似乎有违这一目标, 在许多国家, 大部份楼宇的食水供应用于冲厕。直接与之相关的, 通过减少冲厕量, 单从处理过程中对成本节约出现出明显的作用, 再加上间接地通过减少供应和排水系统的管道尺寸, 进一步增加节约的功效。
我们建议引入通过减少冲厕水量, 然而这会降低卫生设备中的污物和其它产物的清除以及从排水系统管道里运输的效率。法规现在规定, 到2001年实现, 对于冲厕设施的安装, 冲水量最高冲不超过6公升和最低不低于2公升, 从而致力于改变国内厕所冲水量占国内供水三分之一的这一看似不成比例的现状。
假定任何废物都是有机物或者符合接受冲刷标准, 那么, 焦点就转移到管道将这种废物运输到下游排水或污水渠的性能。卫生装置的管道中流态物的本身就是不稳定的, 能够预测固体沉积的位置, 并能够采取预防措施, 显然避免阻塞倾向。
2 物理隔离的设置
应了解卸料装置中的任何非恒定流将会自然生成的管网内的压力变化。尤其当垂直管承受形成一个环水的流量时和在由系统的通风口引起关联的气流的地方。排水管网内的任何压力变化显然会影响系统的整体响应, 但是它主要是流体压力的瞬态性质。通常, 基于水的防臭密封用物理的方式将可居住空间和服务于建筑给排水的管道中的毒气隔离开来, 因此, 任何可能取代这种水的压力变化, 都会损害屏障的完整性。
节约用水对排水管道内的水流流态有明显的影响。一般来说, 在流量减少时终端水的流速范围内堆栈的整体减少, 从而导致在空气中夹带和系统压力相应减少。然而, 家用水减少量仍然具有时间依赖性和瞬变压力的影响, 因此必须继续进行评估以确保疏水阀的密封完整性。
仿真模型能够准确预测系统的压力不仅介绍了通过使用低冲洗厕所的一个显着减少水消耗, 同时也为设计解决方案, 产生管道经济一体化。管道成本降低的好处是显而易见的, 这些都进一步增强的同时安装, 维修和空间成本, 以及对环境的影响因素也被考虑进去。
排水通风系统历史发展的简要回顾显示, 一个世纪以前, 在英国和欧洲的系统过于繁琐双管系统通过单管系统 (包括四个垂直落水管) (两个垂直管道) 的进展和上建筑物一个约30层的高度的单堆栈系统 (只有一个垂直溜子) 。在世界一些地区, 使用单一堆栈系统以避免由于主要涉及到可能产生过大的压力, 然而, 理解能力的起源和本质的固有的非定常流条件描述这样的系统应该消除这种担心。它不仅可以显示, 利用数值模拟技术, 单栈是可行的, 性能良好, 并减少需要的管道, AIRNET也有利于系统的整体性能评估定义的条件, 和安装创新和可持续发展设计解决方案。
3 最高限度和小型当地排水系统
在雨水运输和使用期间, Heriot Watt使数值仿真模型有了很大的发展。该模型采用类似上述的建模原则, 即常规性能评估的能力 (即重力驱动) 和虹吸式屋面雨水排水系统原则。不同于传统的系统, 当排水沟深度足够高时, 他们通过使用一个挡板之间的排水沟和落水管出口的虹吸作用, 建立虹吸系统, 其流动能力较高。特别是在高强度降雨事件, 他们往往使用这种方法。总的来说, 虹吸系统往往是首选, 因为它们减少了需要一个特定的建筑落水管的整体。系统启动是建立虹吸排水屋顶表面行动的关键。大部分Heriot Watthas开展的研究集中在适当的边界条件方程式, 它代表这个过渡的流动制度的理论和实证的定义。
4 结语
固体沉积模型自由表面流动的能力和离散, 显然有利于评估减少卫生设备排水容量的影响, 特别是厕所-极高饮用水的使用终端。此处所显示的示例演示如何减少需要而不会导致性能降低, 如能通过替代设计, 如减少管道直径, 或增加管道斜度等措施加强运输。模型多层次、多装置网络模拟能力也被突出显示。
建筑供水 篇11
叠压供水由于利用了市政管网的余压,毋庸置疑,可实现供水节能,但叠压供水在实际应用中的节能效果众说纷纭且鲜有实验研究报道,故笔者拟开发叠压变频供水节能控制装置与实验平台,通过实验研究分析并验证叠压供水的节能效果,为建筑叠压供水工程应用提供依据和参考。
1 叠压变频供水节能控制装置设计
本节开发叠压变频供水节能控制装置,为后续实验台搭建及叠压供水实验研究提供软、硬件支持。
1.1 功能规划
主要功能规划如下:
(1)设定功能 根据监控中心计算出的PID控制参数,控制供水压力达到设定值,并具有手动设定供水压力及PID控制参数功能;
(2)供水工况监测功能 对市政管网来水压力、供水站水泵运行情况、供水压力、流量及能耗进行采集,通过触摸屏显示这些数据;
(3)数据通讯功能 向供水监控中心输送采集到的数据,并接受监控中心下发的指令,实现供水站与监控中心之间的远程通信;
(4)故障报警及处理功能 对供水站变频器及水泵故障、供电电压异常和供水压力异常等情况进行报警,并进行紧急处理。
1.2 硬件设计
叠压供水节能控制装置的构成框图如图1所示,主要由PLC主模块、触摸屏、GPRS DUT、5AM和变频器组成,变频器为一拖二。其工作原理是:各传感器采集的模拟信号通过5AM传给PLC,PLC通过GPRS传给上位监控中心,监控中心利用智能算法推算PID控制参数Kp、Ki和Kd,并将其传给PLC,PLC重新设定PID控制参数,控制供水压力,使其快速、稳定地达到设定值。
根据叠压供水节能控制装置功能规划,分析供水站现场需要采集及监控的变量,进行PLC的选型和配置,如表1所示。
本设计选用的PLC主模块是艾默生公司的EC10-1410BRA,模拟量输入/输出模块为EC10-5AM;选用HITECH PWS6600S-S触摸屏作为人机交互界面,用于显示现场设备运行工况、监视现场参数、报警、设定供水压力及修改控制参数等;为实现供水站与上位机之间的通信,选用宏电公司的H7710 GPRS DTU模块进行无线通信。
1.3 软件设计
PLC的工作过程一般分为三个阶段:采样输入、执行用户程序和输出刷新。正常运行期间PLC以一定周期进行扫描,重复执行这三个阶段。PLC与变频器、压力传感器、流量传感器以及功率表相连接,对供水站的运行情况进行检测和监控,并与上位监控中心保持通信,向监控中心传送数据并执行其下达的指令。在供水站现场PLC启动后,PLC程序将如下循环执行:
(1)对各所需寄存器进行初始化;
(2)进行供水过程参数采样,即按照一定的时间间隔对被监测的各项参数进行采样及滤波;
(3)对采样数据进行量程变换,使现场采集的实际数据变成PLC可用的数据;
(4)启动报警子程序,监测各项参数是否超限,如出现异常情况则执行报警程序;
(5)启动通信子程序,即将现场采集的数据传送给上位监控中心,并接受其下达的指令,同时与现场控制装置的触摸屏进行通信;
(6)按照要求对PID控制参数进行设定;
(7)执行PID程序及水泵启停/工变频切换程序。
本设计主程序流程图如图2(a)所示,水泵启停/工变频切换子程序流程图如图2(b)所示,本设计采用的是一拖二,即一个变频器控制两个水泵,考虑到实际工程应用的可靠性,本设计没有进行两个泵之间的切换,而是使泵1一直处于工作状态,泵2处于间歇工作状态。实际应用时可以每隔半年或一年将泵1和泵2进行手动切换,以免使泵1长时间工作减少其使用寿命。
在软硬件设计的基础上,开发了叠压供水节能控制装置,如图3 所示。
2 市政管网余压叠压供水实验台搭建
在开发的叠压变频供水节能控制装置基础上,搭建了叠压供水实验台,来验证叠压供水实际节能效果。
实验台主要由叠压供水节能控制装置、两组水泵组、蓄水池、供水控制柜、稳流罐以及压力表和流量计组成,其实验原理图如图4所示。利用蓄水池、供水控制柜和水泵组2模拟市政管网来水,水泵组2由供水控制柜来控制,可通过其显示屏设置供水压力;利用稳流罐、叠压供水节能控制装置和水泵组1模拟供水站给用户供水。压力计P1和P2分别测量供水压力和来水压力,通过压力传感器将采集到的信息传送给叠压供水控制柜,电磁流量计F1测量用户端供水流量,同时将数据传送给叠压供水控制柜。
本实验台设计为水资源循环流动,水泵组2从蓄水池抽水模拟市政管网来水,通过供水控制柜可以改变来水压力,来水流入稳流罐中,以保存来水水压,水泵组1再从稳流罐中抽出带有市政管网压力的来水,继续加压,其所加压力通过叠压供水控制柜来控制,再将加压后的水供给用户,即从出水口流到蓄水池,这样即实现了叠压供水,又可以使水资源循环利用,节约资源,搭建的实验台如图5所示。
3 叠压供水实验及节能效果分析
在搭建的叠压供水实验台上,利用开发的叠压变频供水节能控制装置,验证叠压供水实际节能效果。
3.1 叠压变频供水实验
实验为恒压供水,即设定用户供水压力不变,在管网来水压力的基础上加压,通过改变来水压力和供水流量,测量叠压供水的节能效果。需要指出的是,本实验来水压力以0.1 MPa为基准,实际上普通变频供水的来水压力为零,市政管网来水直接放入蓄水池,水泵再从蓄水池抽水供给用户,但本实验台在水泵组1与蓄水池之间隔有水泵组2,如果水泵组2不工作,则无法从蓄水池抽水,所以将来水压力0.1 MPa视为基准值,认为此时来水压力为零,在此基础上进行叠压供水实验。
实验中,水泵组1的供水压力保持不变,一直为0.5 MPa,供水流量分别设定为2.0 m3/h、4.0 m3/h、6.0 m3/h、8.0 m3/h和10.0 m3/h,在这五种供水流量的情况下,改变市政管网来水压力从0.1 MPa到0.3 MPa,即水泵组2的供水压力,监测不同工况下的耗电量,计算实际节能率。节能率计算公式为。
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将以上5种工况下管网来水压力和节能率的关系绘制成曲线,如图6所示。当供水流量为恒定值时,例如当供水流量为2.0 m3/h时可以看出,管网叠压供水相对于普通变频调速供水的节能率随着市政管网来水压力的不断增加而增加,而供水压力恒定,说明在不影响用户供水的情况下,叠压供水可以充分利用市政管网的来水压力,降低供水能耗,达到节能的目的。一般情况下,管网压力不是定值,会在一定范围内变化,故节能率也会随其变化。
由5种工况下管网来水压力和节能率的关系曲线可以看出,在供水流量不同的情况下,5条曲线基本相同,说明在用户出水压力恒定的情况下,节能率随管网压力的增加而增加,受供水流量影响较小。
3.2 节能效果分析
从以上5中工况中分别取管网压力为0.2 MPa的一组数据,利用理论推导的节能率公式计算其节能率[11,12]
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实验中,叠压供水和普通变频供水均采用80 DL×4型水泵,故α=1;根据水泵流量-扬程特性曲线高效段左、右端点的流量和扬程值[14,15],得到泵体内虚阻耗系数SX为0.005 63 h3/m5,本实验设定供水压力为0.5 MPa,管网压力为0.2 MPa,故Hs约为0.5 MPa,Hm约为0.2 MPa,带入式(2)计算,结果见表2。
在允许误差范围内,实测节能率与理论节能率基本一致,且变化趋势相同,均随供水流量增加而有微弱的减小。
4 结论