给水管设计的选择

给水管设计的选择（共10篇）

给水管设计的选择 篇1

摘要：市政给水工程是城市基础设施建设的重要构成, 其有效性直接关系到市政各项基本建设功能的有效发挥, 所以受到高度关注, 输水方式和管网分区是市政给水工程的两项重要工作, 其科学性直接决定市政给水系统的运行状态, 本文为对市政给水设计中输水方式的选择及管网分区产生更加全面的认识, 保证选择和分区的科学性, 进而推动市政给水设计水平的提升, 对其输水方式的选择和管网分区方案的确定两方面展开研究。

关键词：市政给水设计,输水方式,管网分区

前言

市政给水设计中的输水方式和管网分区直接关系到给水工程运行的稳定性及工程整体造价, 在对管网水头损失和最小服务水头等问题深入分析的基础上, 合理选择输水方式和管网分区, 是保证城市供水的稳定性和持续性, 最大程度发挥市政给水设计经济和社会效益的必然选择。

1 市政给水设计中输水方式的选择

1.1 市政给水设计中输水方式分析

市政给水工程中输水方式的模式较多, 如重力流输水、压力流输水和两者结合的输水方式在实践中均较常见, 前者主要利用重力作用下生成的气流和水流达到输水目的, 所以其在选择时对区域实际地形、地势等方面的情况依赖性较强[1]。后者是在自流能力不足的区域利用加压泵站使水流增压实现输水目的, 其在选择的过程中对输水管、网管承载能力、地形地势变化、输水设备动力等方面具有较强的依赖性;而两者相结合的输水方式通常在地势、地形情况较为复杂的区域, 具体应用结合实际情况进行设计。

1.2 市政给水设计中输水方式的选择

输水方式的选择主要受到区域地形地质条件和水源条件的影响, 通常情况下泵站扬程=水源水位-水厂水池水位+输水过程中的水头损失, 换言之, 供水水源、流量、距离和水源与水厂水池的水位都会对输水方式的选择产生影响。可见山区城市在确定最短输水路线的情况下通常选择重力流供水方式, 这一方面可以达到水位高差较大的标准, 另一方面也可以对其高差进行有效的应用, 达到输水的目的, 但其要求输水管径满足输水最大流量的要求。当山区城市重力流输水方式地形高差超出标准, 需要在设计的过程中在适当的位置安置减压阀或跌水井[2]。在选择加压输水方式时, 需要在经济、技术双重对比分析后把输水管分级, 由单独的泵站组成独立的输水系统, 在应用的过程中需要结合区域输水的实际情况对加压泵站的级数、压力方式、具体位置等, 以此保证输水的稳定性, 可见市政给水设计中输水方式的选择需要兼顾技术和经济两个方面, 图1为某市政给水设计简图。

2 市政给水设计中管网分区分析

管网分区是将市政给水现有供水网管按照一定的原则分成若干相比独立的子区域, 实现子区域用水量单独计量的管理方式, 实践证明, 其对提升市政给水工程的管理水平和经济效益具有重要的作用, 现阶段在上海、沈阳、天津等城市已经得到较广泛的应用[3]。

2.1 网管分区的原则

2.1.1 区域计量分区原则

此原则是通过截断管段或将管段上阀门关闭实现网管分区对的方法, 其在每个独立区域的进水管和出水管都要安装流量计, 对其进行有效的监测, 利用此分区方法可对给水工程中的爆管、漏水问题及时发现并准确定位, 为缩减经济损失提供保证, 当对区域计量分区的水压进行合理控制的情况下, 可实现管网运行处于最优的压力状态。

2.1.2 压力分区原则

此原则主要结合区域地形和用户对水压的要求差异进行分区, 另外在以漏失率控制为重点的区域也可以应用此网管分区原则, 此原则的实现建立在给水管网压力和漏失率两者之间具有显著的正比例关系的基础上, 结合区域地形高程或等压线分布的实际情况, 将整体管网分成若干子系统, 在对压力分区的压力进行有效控制的基础上, 是管网整体的平均水压下降, 缩减管网漏失率。

2.1.3 管理分区原则

以上两种管网分区的方式现阶段虽然在国外已经得到较广泛的应用, 而且管网分区的效果也得到验证, 相关技术较为成熟, 但由于我国幅员辽阔、在人口众多的大城市应用工程量巨大, 而且管理的难度非常发, 所以我国结合实际状况提出管理分区原则, 即利用区域已有明显边界线对管网进行分区, 此原则可最大限度的简化市政给水工程的管理难度, 但由于其在管网分区的过程中能够忽视水利条件、成本节约、供水运行效率、管网压力平衡等问题。

2.2 市政给水设计中管网分区方案的确定

2.2.1 选择区域系统阶层数

目前我国市政给水管网系统主要采用二阶层系统:其第一阶层的主要功能是落实合理配水;第二阶层的功能是实现空压、改压, 在具体选择区域系统阶层数时应结合实际市政给水设计中网管规模、资金投入等因素进行。

2.2.2 确定区域规模

为提升管网中水压的均衡效果, 在确定分区规模的过程中要保证用户水压;而市政给水施工为避免发生事故要对漏水量进行针对性的控制;在具体划分区域规模的过程中要结合供水区域的地形, 对供水方式的优化产生更加全面的认识, 结合管道水头损失和进水点位置等确定具体的区域规模, 现阶段考虑到功能过程中的节能, 对低压供水方式在供水方案中进行了有意识的推广。在具体网管分区的过程中要结合分区的蛛网流量进行定期的采集、记录, 这是确定区域规模的有效依据。

2.2.3 确定位置和进水点数量

控制区域内进水点数量、水压、流量等是防止市政给水建设中意外事故发生, 提升供水安全性的有效途径, 其要求在管网分区的过程中合理的缩减进水点的数量, 通过大量实践发现在单点进水的情况下确定进水管的水压控制点和位置效果最为理想;而多点进水情况下可有效的提升用水安全性, 将其应用于事故多发区有利于对应急突发事故进行有效的处理, 而且在用水量的变化幅度过大时也有利于直接的管理。

2.2.4 确定管网区域边界

区域实际的地形类型、地面高度变化、现有水厂的供水能力、区域用户的用水类型、水压分界线的高低等实际数据都会对管网区域边界的确定产生影响, 所以在实际应用的过程中要结合实际情况进行。

2.2.5 优化调整区域方案

市政给水设计中的网管分区方案在确定后要对其合理性进行检验, 并结合检验结果和模拟计算结果对其进行合理的优化, 在优化的过程中不能只以管道优化为重点, 要将管道、闸断所设置的供水设施等都视为优化的对象, 在优化的过程中要考虑到网管内存在死水, 会影响水的质量, 对输水压力等方面产生干扰, 所以在网管末端要有意识的设置有效的排水设备。

2.2.6 市政给水管网应采用节水技术

随着可持续发展理念的逐步落实, 现阶段在市政给水设计网管分区中也体现了节约用水的理念, 考虑到减少建筑用水、提升水资源利用效率、杜绝水体浪费是节约用水的主要途径, 在网管分区中主要通过利用节水设备和叠压供水的方式实现节水目的, 例如在市政给水设计的过程中应积极选用功能性节水设备和材料;在供水过程中舍弃传统蓄水池结构, 将水厂和用户的供水龙头组成严密封闭的系统, 降低水体二次污染的可能;将地热能、太阳能等可再生资源应用于建筑热水供应中, 实现水体的自然循环, 降低传统能耗等。

2.3 结合工程案例, 分析市政给水设计中管网分区方案

某项市政工程建筑整体分为26层, 市政管网压力为30m, 每层层高为3m, 在进行网管分区的过程中, 结合网管分区的原则和市政工程的要求, 确定为首层的高程为10m, 第二层的高程为2m, 以上分层高程均为4m, 二次每分层压力在0.35MPa以下, 特殊情况也不超过0.45MPa, 而且每个分层在10层以内, 考虑到市政管网的压力为30m, 所以在网管分层中确定1~6层为直供, 而7~16层为二供低区、17~26层为二供高区, 实践证明, 此网管分区效果非常理想, 保证各层正常供水。

3 结论

通过上述分析可以发现, 市政给水设计中输水方式和网管分区方案的选择直接关系到其整个工程的稳定性, 在进行输水方式选择时要兼顾技术和经济, 并结合城市规划的实际情况对输水距离方式等进行合理的选择;而在网管分区方案确定过程中, 要以经济因素为重点, 以此保证市政给水工程的经济、社会效益。

参考文献

[1]李倩.市政给水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定[J].黑龙江科技信息, 2013, 06:270.

[2]李明才.市政给水设计中输水方式的选择和管网分区方案的确定[J].科技创新与应用, 2014, 08:127.

[3]张方红.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定分析[J].江西建材, 2014, 19:46+48.

建筑消防工程给水设计的问题探讨 篇2

【关键词】高层建筑；消火栓；给水设计

1.消防水池的设置问题

在日常设计中，经常将消防水池设计为生活、消防用水合用水池，这样做的目的之一就是为了避免消防用水常年不用而变质，特别是在生活、消防用水量接近时。水池内的水不断循环更新，以保障其水质。但对于高层建筑来说，特别是一些功能复杂的一类高层和超高层建筑，由于其消防水系统存在多种形式(消火栓、自动喷淋、水幕系统等)，且系统用水量大，此时水池内生活用水远小于消防储水量，即使采取一些诸如进出水管对置、设置导流墙的措施，仍无法保障水质。

2.消火栓布置问题

在高层建筑室内消火栓系统设计中，确定消火栓间距(或消火栓位置)，目前依据的是《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(以下简称《高规》)第7.4.6.1条，即消火栓间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。而同时《高规》第7.4.6.3条又规定：“消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。”

首先要明确通常所称的“裙楼”与“裙房”是两个不同的概念，前者指建筑物最下面的若干层(建筑高度24m)，后者被定义为“与高层建筑相连的建筑高度不超过24m的附属建筑”。从目前实际使用情况看，多数高层建筑裙房与主体连通，使用功能多为商场、餐饮、娱乐等营业用房，由于其平面布局复杂，可燃物多，电器线路复杂、火灾荷载较大，其建筑内部消火栓间距设计为50m是不太适宜的，如果机械地执行《高规》第7.4.6.3条，笔者认为是不妥的，而应严格按照《高规》第7.4.6.1条的要求，并充分考虑平面功能布局及内部隔断的影响，通过认真计算确定消火栓的间距。

3.高位消防水箱储水量的设计问题

《高规》第7.4.7.1条规定“高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于l8m3。现行规范并没有明确消防水箱中消防储水量为一个18m3还是两个18m3，在实际设计中，也理解为10min消防用水量。因此，当建筑物内应设消火栓系统和自动喷水灭火系统时，高位消防水箱的储水量常为36m3的情况。在此，应做以下分析：初起火灾时，如有人在场，就能够及时发现而使用灭火器或消火栓灭火从而快速扑灭初起火灾，自动喷水灭火系统一般不会动作。

同时，在初起火灾的5min~10min内(消防队到场前)也一般只有2~3股水柱灭火，而不是6~8股水柱同时灭火。如果初起火灾发生时无人在场，那么自动喷水灭火系统将动作，并且只要有一只喷头动作，系统压力开关将在60s内动作发出电信号并反馈到控制中心，联动喷淋泵启动，即使有几只喷头动作，18m3的储水量也只动用约1/3。再者，如果自动喷水灭火系统没能控制住初起火灾而形成火灾蔓延，当消防队到场，就会直接启动消防泵供水，此时高位消防水箱中仍有相当的储水量。从初起火灾发生至消防队到场前的时间段内(约5min~10min)，消防泵如果没有启动，当高位消防水箱的储水量下降到消防储水量时，生活泵就会启动并连续补水，且基本上只供消防用水(因水位可能在消防储水量下，生活出水管无水可出)，也就是说10min内消防用水量的供应不止是l8m3。

4.消防给水系统的形成

对高层建筑消防栓给水系统形式的选择，首先我们应保证系统的安全可靠性，其次应尽量选用经济合理的供水形式。按服务范围分：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统建议应尽量采用区域集中的给水系统。就如上述所讲：邻近高层建筑共用消防水池，但这往往得不到推广。主要原阐述了建筑消防工程给水设计规因是各开发商不能协调好，这就要求有关部门能够牵头，共同解决管理及费用问题，使各方面都能接受。按高度来分：分区供水与不分区供水。当消火栓栓口的静水压力不大于0.8MPa时，采用不分区供水形式，当消火栓栓口的静水压力小于0.8MPa时，采用分区供水形式。分区供水方式又包括：并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区的供水方式。并联分区供水方式：各个分区互不干扰，自成体系，对系统更加安全可靠。但造价高，维护管理较困难。串联分区供水方式：各区水泵压力相近或相同，不需高压泵管，但水泵分散，管理困难，同样造价高。减压阀分区的供水方式：系统简单、造价低、管理方便。建议采用此种供水方式，此种方式可以保证经济安全要求，维护管理方便，但对减压要求较高，应采用可调式减压阀，设定阀后压力并保持恒定。只要一套水泵、一套水泵接合器、一座水箱、一套电控设备，可大大降低造价。

5.防止消防水泵超压

消防水泵的超压给灭火工作带来许多困难。如消火栓口压力过高使消防人员难以拿稳水枪，无法对准火点灭火。另外由于消防管网压力过大，使管道接头、阀门、消火栓等酽件容易损坏，产生渗漏甚至会使管道或水带破裂而使消防工作难以继续进行。所以超压问题应引起我们重视。解决消防水泵的超压问题，应掌握“变量不变压”的原则，具体可采取以下措施。

5.1多台水泵分层控制

水泵台数以建筑设计消防总水量来决定。每台水泵以两支水枪的出水流量(10L/S)为基数，以满足初期火灾消防用水流量不大的需要。水泵的启动由消防箱内紧急按钮或管路上的水流指示器控制，但同层任何一个按钮或水流指示器只能启动一台水泵，其余水泵分别由相邻楼层按钮控制启动。当工作水泵发生事故时，备用水泵可自动切换投入工作。这样可以使消防系统的实际用水流量与消防水泵的设计出水流量基本相符，因而避免了水泵产生超压。这种方法的缺点是水泵台数多，占地面积大。

5.2安全阀泄压

在消防水泵的出水管上安装安全阀。当消防水泵初始压力超过安全阀开启压力时，第一个安全阀便自动开启，排水泄压。如果经泄压后，管网压力仍然超过设计所需压力，并超过第二个安全阀开启压力时，第二个安全阀也自动开启泄压。随着消防用水流量不断增大，管网压力也不断下降。当达到或低于安全阀关闭压力时，安全阀便自动关闭。这样也避免了水泵产生超压。

5.3采用变量恒压泵

变量恒压泵是现代调速技术的应用，它能根据用水流量的变化，按预定压力自动调节供水流量，保持供水系统压力恒定，并可达到节能效果，是解决消防水泵超压的有效措施之一，但与一般水泵相比，造价比较高，选用时应进行经济分析。

5.4利用特性曲线选择水泵

水泵特性曲線Q-H有陡降线段，斜度较大;也有平坦线段，斜度较小，此段特点是，流量(Q)变化幅度虽大，但扬程(H)变化幅度不大。我们选择消防水泵时，可按消防用水流量变化范围(10L/S~30L/S)选择Q-H曲线较平坦的水泵或选用专用消防水泵也可避免水泵出现超压现象。

6.结语

以上解决水泵超压的四种措施，各有利弊，在设计中必须根据工程具体情况选择采用。内功能复杂，设建筑高度大、疏理解消防技术规况，综合分析，消防设计水平。是一个相对复杂的问题，现代建筑由于室多，起火因素复杂，一旦发生火灾，因其困难，扑救也比较困难，这就要求我们在的同时，还应结合具体建筑工程的实际情出切实可行的设计方案，不断提高建筑的。

【参考文献】

［１］朱静红,叶舰.高层建筑消防给水设计的几点体会.科学大众,2009,(06):153．

［２］陈晓锋,龚媛媛.高层建筑热水供应系统运行存在的问题及对策.徐州建筑职业技术学院学报,2009,(04):36-38．

给水管设计的选择 篇3

1 输水方式的选择

1.1 输水方式的分类

通常在市政给水工程中常用的输水方式是多种模式相结合的状态, 通常可以分为重力流输水、压力流输水以及重力与压力结合输水三种方式。重力流输水方式主要是利用重力所产生的气流和水流实现输水, 可以根据当地实际的情况科学的选择重力流输水方式。压力流输水方式通常被应用在没有自流能力的地区, 通过设置的加压泵站有效的增强水流压力。压力流输水方式对于输水管有着较高的要求, 必须要从管网的承载能力、地形地势的差异、输水设备自身的动力等方面进行综合考虑。当遇到较为复杂的地质情况和地势时, 可以结合实际情况, 将重力流方式与压力流方式进行有效的结合, 以此来达到有效的输水目的。

1.2 输水方式的选择

通常地形地质条件和水源条件制约着输水方式的选择, 此公式可以很好的解释:Hp=Z1-Z2+h, 其中Hp是泵站扬程, Z1是水源水位, Z2是水厂水池水位, h是输水中的水头损失。也就是说在确定输水方式之前, 要确定供水水源, 供水流量、供水距离和水源水位和水厂水池水位。如果选用的是重力流输水, 首先地形要在山区城市, 选择最短路线, 满足高差大且利用水位的高差, 输水管径要能够满足在输水最大流量中, 地形坡度大于等于水利坡度。如果重力流输水管线的地形高差过大时, 就要在合适的位置安装减压阀或者跌水井;在加压输水的情况下, 要通过经济技术的的比对, 将压力输水管分级, 单独泵站组成输水系统, 并根据实际情况调整加压泵站的位置、增加级数和增压方式。

2 市政给水管网分区方案的确定

市政供水问题长期以来都是城市供水系统建设中的一项难题, 如何有效的解决这一问题也成为了当前面临的首要问题。其中给水管网分区方案的确定, 是影响供水系统正常运行的关键因素, 因此, 对于给水网管分区方案的确定, 必须要根据相关的标准和规范, 与城市发展规划的进程相适应, 对现存的管网系统进行有效保护、确保其功能充分发挥的基础上, 对管网实施有效的分区管理, 通过分区供水、独立管理的方式提高管网规划和管理的效率。市政给水网管分区方案的确定需要从以下几个方面考虑:

2.1 对区域系统阶层数进行选择

第一阶层分区系统是配水如何实现合理化, 除此之外第二、三阶层的分区系统是实现空压、减漏、改压、提质等其它项功能的。现阶段, 我国实行的给水管网系统多数采取的是两阶层系统, 一般情况下管网规模大小和资金状况决定阶层系统分类, 在考虑当地实际情况的基础下, 可以分阶段去实施。

2.2 划定区域规模

使用户的水压得到足够保证的前提之下, 分区以后的管网水压必须要均衡, 为了减少事故发生率, 减少漏失量, 也为了节能, 要尽可能的实行低压供水方案。区域内地形和地形标高差是考虑之首。其次是管道水头损失、人口密度、进水点位置以及工业用水的情况等因素的考虑。在划定区域规模时, 分区设计主要管网的流量, 对流量和漏失量要加以记录, 以便日后分析查询。

2.3 方案中位置和进水点数目的确定

对进水点数目控制、区域内水压控制和流量测定, 防止意外事故的发生, 为安全供水提供可靠保证。具体的解决措施就是进水点的数目少量化。通常情况下, 进水管的水压控制点和位置确定在单点进水时是最有利的, 而多点进水则是可以保证事故多发区的用水安全, 小区域范围内进水点数目设置2个, 为应急突发事故和用水量有较大的变化时而方便管理。进水点数目和位置的确定要经过反复的水利模拟实验计算得出。

2.4 管网区域边界的划定

总体上看, 区域边界的划定要考虑到当地地形条件、地面高度、现存水厂的供水能力、用户所需用水类型以及水压分界线等因素。

2.5 有关区域的方案优化规整

市政管网的分区方案做出决策之后, 下一步工作就是检验分区方案的合理性, 通过检验和模拟计算, 进一步使方案更加完善。应对管道的改造、闸断所设置的供水设施逐步分析研究, 避免管网内发生死水现象, 在管网末端设排水设备。

2.6 市政给水管网应用节水技术

节约用水主要是从降低建筑用水, 提升水使用效率和防止浪费三方面着手, 在设计给水的过程时要采取有效的节水技术, 应用新型技术减少水资源浪费。

2.6.1 采用新型水设备节水。

在进行给水的建设时, 要尽可能选取环保、节水的功能性节水设备和节水材料, 选用高效、节能、优质的产品可以有效推广给水的节水技术和工艺的应用, 加大节水功效。

2.6.2 采用叠压供水。

近年来, 叠压供水开始应用。管网叠压供水和方式的优势在于, 弃用了传统供水无法脱离的蓄水池, 从给水系统的成本上实现了有效节省, 更重要的是叠压供水使水厂与用户的供水龙头连接成一个严密封闭的系统, 完全阻挡了任何可能的二次水污染。在城市建设条件具备的情况下, 采用叠压供水要选用太阳能、地热能或风能、水能等可再生资源用于建筑热水供应, 充分利用不同热源的功能, 促进水资源的自然循环。

结束语

总之, 输水方式的选择以及管网分区方案的确定对城市给水系统的稳定运行有着重要的影响。在进行输水方式的选择时, 必须要从技术和经济两个角度进行全面的考虑, 同时要根据城市规划的具体情况对输水距离以及方式进行科学的确定。对管网分区方案进行确定时, 首要的考虑因素就是经济因素, 对于管网的费用通过模型进行计算与分析, 并且对根据实际情况进行对比, 最终确定合理的管网分区方案。

参考文献

[1]熊润.市政给水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定[J].商品与质量, 2011 (29) .[1]熊润.市政给水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定[J].商品与质量, 2011 (29) .

[2]罗水金.浅谈市政给水设计和规划中常见问题分析[J].四川建材, 2007 (31) .[2]罗水金.浅谈市政给水设计和规划中常见问题分析[J].四川建材, 2007 (31) .

[3]顾中明.市政给水工程管理中存在的问题分析及对策[J].城市建设, 2010 (5) .[3]顾中明.市政给水工程管理中存在的问题分析及对策[J].城市建设, 2010 (5) .

[4]王爽, 宫思远.城市多水源管网供水分区模拟分析[J].现代经济信息, 2009 (24) .[4]王爽, 宫思远.城市多水源管网供水分区模拟分析[J].现代经济信息, 2009 (24) .

[5]严煦世.给水管网系统[M].北京:中国建筑工业出版社.2001.[5]严煦世.给水管网系统[M].北京:中国建筑工业出版社.2001.

给水管设计的选择 篇4

关键词:高层住宅小区 消防给水 高压消防 临时高压 消防流量

中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1674-198X(2011)02(b)-0103-01

1 工程简况

该住宅小区建筑面积105万m2,总户数约8352户,人数约2.5万人。住宅类型为普通单元式住宅,住宅层数为11-18层,没有地下车库,18层建筑高度51.3m。

根据《高层建筑防火规范》普通住宅建筑高度＞50m的,室内消防栓用水量应为20L/s,室外消防用水量为15L/s。室内每根消防竖管最小流量10L/s,每支水枪最小流量10L/s。

大型地下车库:自动喷淋系统消防设计流量21L/s,室内消防栓用水量应为20L/s,室外消防用水量为20L/s。

小区消防设计流量:室内消防栓用水量20L/s,室外消防用水量20L/s,自动喷淋系统流量21L/s。

小区生活用水量按200L/(人·d)计算,生活流量为145L/s。

2 消防给水系统分类

高层住宅群消火栓给水系统设计方式通常有如下几种。

2.1 临时高压系统

消防管网与生活给水分开,单设一套系统,消火栓系统单独设置,设临时加压消防泵,每个消火栓箱设启泵按钮,信号均要接至消防泵,由着火信号自动启动消火栓泵。同时在最高层建筑顶部设消防水箱,当最不利点消火栓静压低于0.07MPa时,要设消火栓稳压装置。

2.2 常高压系统

消防管网与生活给水系统合用一套管网,水泵常开,水泵扬程满足消防时所需的压力,水泵流量为消防、生活用水的叠加。不设屋顶消防水箱及稳压装置。

3 消防给水系统选择

高层住宅消防给水系统形式的选择,首先应保证系统的安全可靠性,其次应尽量选用经济合理的供水形式。

3.1 临时高压系统的选择

消火栓与生活给水系统各自独立,室外管线位置紧张,设计困难,另外管网增加,投资大。对于创业家园高层住宅小区而言,室外给水工程量比较可观,生活给水与消火栓给水系统分开的结果导致室外管道工程量几乎增加一倍;对于有地下小汽车库,总图紧张的小区,有时竟很难找到管道位置。屋顶设消防水箱,严重影响建筑立面。现行消防规范规定,消防水不能动用,消火栓系统死水一潭,还不允许少量动用,消防水质宜恶化,火灾消防时得不到保障。更应引起有注意的是,某些地方消防检查统计表明,单独设置消火栓给水系统竟有1/3不合格,“消防突击检查时运行合格率较低”的原因,恰恰是由于生活给水与消防给水分开的缘故。对于高层住宅小区生活给水问题普遍受到重视,生活给水泵因常开,有时甚至愿意选购进口不锈钢泵,消火栓给水系统则不然,很多只是应付例行公事的消防检查,得不到应有的重视,最终单设消火栓给水系统反倒不安全。因此,有必要设计更有效的消防系统。

3.2 常高压系统的选择

对于常高压消防系统,由于水泵常开,生活消防共用泵,水泵流量为消防、生活用水的叠加,因此适用于生活流量与消防流量的相当,或者生活流量大于消防流量。另外,由于水泵扬程满足消防时所需的压力,因此生活、消防流量越接近越节能。

4 消防系统给水设计

4.1 系统简介

对于该高层住宅小区,笔者采用了消防给水生活给水合用一套管网的系统,消防系统为常高压系统。

管网系统分高低区两个系统,低区管网供1-9层生活用水,入户压力为0.4MPa,高区管网与消防合用一套管网供10-18层生活给水及住宅室内消火栓,入户压力为0.85MPa(生活入户所需压力为0.7MPa)。室内消火栓系统不分区,消火栓选用减压消火栓。室内立管采用塑料内衬钢管,同时满足了消防和生活给水的要求。高区生活用水经干管减压阀减压后供水,而不采用每层入户支管减压,减少了减压阀数量,节省了投资。(见图1)

4.2 系统分析

将高层住宅生活供水进行分区,1-9层为低区,10-18层为高区。小区的生活总流量为145L/s。低区流量为80L/s,入户压力为0.4MPa;高区流量为65L/s,入户所需压力为0.7MPa。

消防流量:高区:高层住宅消防流量为20L/s,入户压力为0.85MPa;低区:地下车库消火栓、自动喷淋、室外消防总流量为61L/s。

低区系统生活流量80L/s大于低区消防流量61L/s。高区系统生活流量65L/s远大于高区消防流量20L/s。

经计算,生活流量大于消防流量,高、低区生活、消防共用泵的选择:均选择4台泵,3用1备,平时运行1至2台泵,满足生活流量、消防压力。火灾时流量增加自动启动第三台泵。满足生活最大时流量及消防流量。

显然,生活水与消防水共用一套系统,对于面积越大的高层住宅小区,就水量而言只会更有利于消防。对于18层的高层住宅生活给水供水水压与消火栓供水水压差,经计算为0.12～0.18Mpa左右,完全可以共用设备。

4.3 消防与生活用水合用采用常高压系统的优点

在该住宅小区我们采用了消防与生活用水合用常高压给水系统,取消了水箱的设置,解决了二次水污染的问题;并且管网系统中存在的问题及时发现解决,火灾时消防系统更有保障,我们也与当地的消防部门进行了沟通,他们也認为这样的系统更加可靠安全;同时室外系统减少了一套管网,对于小区管网的布置更加有利。

综上所述,对于高层住宅小区我们在消防给水系统设计上有新的突破,对传统的消防方案,提出这样或那样的意见,在保障安全的前提下采取更节省的方案。

参考文献

[1]《建筑设计防火规范》(GB50016-2006).

[2]《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版).

[3]建筑给水排水及消防工程.北京:中国建筑工业出版社,2001.

小区给水系统的选择 篇5

关键词：给水系统,居住小区,选择

居住小区给水系统的选择是目前小区给水工程设计普遍关心和争论的问题之一, 气压供水装置和变频调速供水装置等技术的发展与应用, 拓宽了小区给水系统的选择范围。下面就居住小区给水系统的选择, 结合自己的工程实践谈一些认识。

1 给水系统的划分原则

常用的基本给水系统为生活给水系统和消防给水系统, 按压力形式又分为生活和消防共用的低压给水系统和高、多层建筑居住小区分压给水系统, 其给水系统的划分原则为:

1.1 小区建筑应尽量利用市政给水管网的

水压直接供水, 在外部管网水压不能满足小区的用水要求时, 则多层建筑物、高层建筑物楼层较低部分, 应尽量利用外部管网水压, 上部分则设置加压和流量调节装置供水。

1.2 消防给水一般应尽量与多层建筑物的

生活给水合并为一个系统, 小区有多、高层建筑时, 室外消防给水应与小区外部直接供水的给水管网合并为一个系统。

1.3 进行系统分区时, 应根据设备材料性

能、使用要求, 维护管理及建筑物层数和城镇供水管网水压合理确定, 住宅卫生器具给水配件静水压力300～350Kpa。

1.4 消火栓消防给水系统最低消火栓处, 最大静水压力不应大于800Kpa。

高层建筑消火栓给水系统的竖向分区, 按最低消火栓处, 最大静水压力不大于600Kpa进行控制, 超过600Kpa, 消火栓支管装减压孔板。

2 常用的给水系统及优缺点

2.1 当给水管网水量、水压常满足要求时,

生活和消防共用的低压给水系统, 由城镇给水管网直接供水, 不设水泵房及高位水箱。因一些多层建筑一般由室外消火栓通过消防车回压供水灭火。当给水管网水量、水压经常满足要求的情况采用, 其优点:系统简单, 供水可靠, 维护方便, 节省投资, 节约资源, 可充分利用给水管网的水压。

2.2 分散加压给水系统。当给水管网水量、

水压不能满足小区内的建筑物要求时, 小区内的各建筑分别设置加压水泵房, 每个水泵房只负责一栋楼或几栋楼的给水, 此系统使用较为普遍。通常下面几层由市政给水管网直接供水, 上面几层由水泵加压后供水。其优点:可充分利用市政给水管网的压力, 节约能源。其缺点:水泵房散布置, 维护管理较麻烦, 投资较大, 有水泵振动噪声干扰。

2.3 集中加压给水系统。

当给水管网水量、水压不能满足小区给水要求时, 整个小区由一个集中设置的加压泵房供水, 当小区内各建筑物的高度相近时, 应根据最不利点所需压力确定供水压力。当小区内各建筑物的高度相差较大, 可考虑分压供水。其优点:加压泵站集中设置维护管理方便, 节省投资。缺点是不能充分利用市政管网的压力, 增加了能源消耗。如采用分压供水时, 增加管网造价。

2.4 集中加压与分散加压相结合的给水系统。

对建筑物高度相差较大的小区, 给水管网水压不能满足小区给水要求, 集中加压站的供水压力只满足高度相近的建筑物对水压的要求, 而另一部分较高的建筑物, 则另外进行加压的给水系统。这种给水系统的优、缺点介于集中加压给水方式与分散加压相结合的给水系统之间。

3 给水系统的选择

小区给水系统经济技术的比较主要是对多、高层建筑混合居住小区分压给水系统, 其中高层建筑部分应根据高层建筑数量、分布、高度、性质、管理和安全等情况确定采用分散、分压集中或集中调蓄增压。

3.1 能耗和工程造价比较:

分散加压给水系统比集中加压给水系统电能耗小, 但同时分散给水系统因为增设泵房和水池或增加了给水管网, 在工程造价上, 投资上则比集中加压给水系统大。

3.2 给水系统的选择。

3.2.1由城镇给水管网直接供水的生活和消防共用的低压给水系统是投资最省, 能耗最低的给水系统, 在有条件时, 设计应尽量采用, 但由于住宅的公共建筑用水需求的发展速度及我们经济建设上近些年来的持续增长, 尤其是我国把住宅建筑作为经济增长点, 居住小区或住宅小区向规模化和大型社区的开发, 作为城市空间的建筑, 亦须辅以局部加压。3.2.2分散加压给水系统是一种投资较大, 方式管理较为复杂的给水系统, 在给水系统的选择上应结合居住小区的具体形式, 把这种系统用于特殊用途居住小区给水系统的选择, 如人防、体育建筑、景观建筑等类型的运用。

3.3 局部增压设施。

在小区给水系统设计时, 还应根据小区建筑具体情况, 服务内容, 管理制度等方面, 选择好局部增压设施和分区给水, 局部增压设施和分区给水方式, 因其自身的特点, 在不同的场合能发挥其特殊的效益, 所以在给水系统选择时应兼顾各种形式的给水方式。

论居住小区给水系统的优化选择 篇6

关键词：居住小区,给水系统,优化选择

1 给水系统的划分原则

常用的基本给水系统为生活给水系统和消防给水系统, 按压力形式又分为生活和消防共用的低压给水系统和高、多层建筑居住小区分压给水系统, 其给水系统的划分原则为:

1.1 小区建筑应尽量利用市政给水管网的水压直接供水, 在外部管

网水压不能满足小区的用水要求时, 则多层建筑物、高层建筑物楼层较低部分, 应尽量利用外部管网水压, 上部分则设置加压和流量调节装置供水。

1.2 消防给水一般应尽量与多层建筑物的生活给水合并为一个系

统, 小区有多、高层建筑时, 室外消防给水应与小区外部直接供水的给水管网合并为一个系统。

1.3 进行系统分区时, 应根据设备材料性能、使用要求, 维护管理及

建筑物层数和城镇供水管网水压合理确定, 住宅卫生器具给水配件静水压力300~350Kpa。

1.4 消火栓消防给水系统最低消火栓处, 最大静水压力不应大于800Kpa。

高层建筑消火栓给水系统的竖向分区, 按最低消火栓处, 最大静水压力不大于600Kpa进行控制, 超过600Kpa, 消火栓支管装减压孔板。

2 常用的给水系统及优缺点

2.1 当给水管网水量、水压常满足要求时, 生活和消防共用的低压给水系统, 由城镇给水管网直接供水, 不设水泵房及高位水箱。

因一些多层建筑一般由室外消火栓通过消防车回压供水灭火。当给水管网水量、水压经常满足要求的情况采用, 其优点:系统简单, 供水可靠, 维护方便, 节省投资, 节约资源, 可充分利用给水管网的水压。

2.2 分散加压给水系统。

当给水管网水量、水压不能满足小区内的建筑物要求时, 小区内的各建筑分别设置加压水泵房, 每个水泵房只负责一栋楼或几栋楼的给水, 此系统使用较为普遍。通常下面几层由市政给水管网直接供水, 上面几层由水泵加压后供水。其优点:可充分利用市政给水管网的压力, 节约能源。其缺点:水泵房散布置, 维护管理较麻烦, 投资较大, 有水泵振动噪声干扰。

2.3 集中加压给水系统。

当给水管网水量、水压不能满足小区给水要求时, 整个小区由一个集中设置的加压泵房供水, 当小区内各建筑物的高度相近时, 应根据最不利点所需压力确定供水压力。当小区内各建筑物的高度相差较大, 可考虑分压供水。其优点:加压泵站集中设置维护管理方便, 节省投资。缺点是不能充分利用市政管网的压力, 增加了能源消耗。如采用分压供水时, 增加管网造价。

2.4 集中加压与分散加压相结合的给水系统。

对建筑物高度相差较大的小区, 给水管网水压不能满足小区给水要求, 集中加压站的供水压力只满足高度相近的建筑物对水压的要求, 而另一部分较高的建筑物, 则另外进行加压的给水系统。这种给水系统的优、缺点介于集中加压给水方式与分散加压相结合的给水系统之间。

3 给水系统的局部增压设施和减压阀分区给水

3.1 气压给水设备。

利用气压给水罐调节流量和控制水泵运行, 适用于允许水压有一定波动, 不宜设置高位水箱 (水塔) 的多层和高层建筑, 供水可靠且卫生, 但水泵平均效率低, 能源消耗大, 受气压罐调节容积的限制。目前, 气压给水设备已形成补气式、隔膜式两大系列, 在变压式给水设备的基础上, 定压式气压给水设备研制成功, 并在水压有恒定要求的场所得到应用。

3.2 变频调速恒压给水设备。

根据用水量变化情况, 在运行过程中通过改变水泵的转速来调节输出流量以适用水量的变化, 保证管网压力恒定, 水泵可始终在高效段范围内运行, 在提高水泵机组的机械效率和降低能源消耗方面有较大优势。变频调整给水设备, 在变频器国产化, 增加变频器控制的水泵台数以减少功率, 降低投资, 提高变频器, 控制器的可靠性等方面的发展为其使用创造了更好的条件。

3.3 贮水调节装置。

这是使用得较普遍的传统给水系统, 水泵从地下贮水池抽水, 高位水箱用来调节供水量, 以适用用水量的变化。以高位水箱为贮水装置由于存在二次污染严重, 受到严峻挑战新型材料, 如镀钢板水箱、新型涂料钢板水箱、新型涂料钢板水箱、食品级玻璃钢水箱和不锈钢水箱和普通钢板相比, 由于不易锈蚀, 对水质无污染, 也便于清洗。由于材质的改变, 水箱成型方式和形状也随之改变, 组合式水箱, 装配式水箱对提高水箱质量, 工厂化生产, 缩短现场施工时间, 减少死水均有好处。此外, 球形水箱和槽形水箱外型的变化, 解决了浮球阀的问题及改变成产新工况, 即重力供水变为压力-重力供水。

3.4 减压阀分压给水。

比例式减压阀因其结构简单, 减压比例稳定, 工作平稳使用可靠, 对于多层建筑和高压建筑的竖向给水分区, 由减压水箱或分区水箱转化为减压阀分区给水创造了条件, 因减压水箱存在占用建筑面积多, 工程造价高, 施工周期长, 进水时跌水噪声大, 水箱浮球阀关闭不严, 溢流损失严重, 水质被二次污染等缺点在减压阀分区给水方式中得到了有效克服。同时, 派生的优点还有水泵数量减少, 给水系统简单等。

4 给水系统的选择

小区给水系统经济技术的比较主要是对多、高层建筑混合居住小区分压给水系统, 其中高层建筑部分应根据高层建筑数量、分布、高度、性质、管理和安全等情况确定采用分散、分压集中或集中调蓄增压。

4.1 能耗和工程造价比较:

电能耗按下式计划:N=γQH120η, 式中, γ-水的容量, γ=1000kg/m3, Q-流量, m3/S, H-扬程, m, η-水泵效率, %。可以知道, 分散加压给水系统比集中加压给水系统电能耗小, 但同时分散给水系统因为增设泵房和水池或增加了给水管网, 在工程造价上, 投资上则比集中加压给水系统大。

4.2 给水系统的选择。

a.由城镇给水管网直接供水的生活和消防共用的低压给水系统是投资最省, 能耗最低的给水系统, 在有条件时, 设计应尽量采用, 但由于住宅的公共建筑用水需求的发展速度及我们经济建设上近些年来的持续增长, 尤其是我国把住宅建筑作为经济增长点, 居住小区或住宅小区向规模化和大型社区的开发, 作为城市空间的建筑, 亦须辅以局部加压。b.分散加压给水系统是一种投资较大, 方式管理较为复杂的给水系统, 在给水系统的选择上应结合居住小区的具体形式, 把这种系统用于特殊用途居住小区给水系统的选择, 如人防、体育建筑、景观建筑等类型的运用。

4.3 集中加压给水系统虽则减少了泵房和水池, 建筑投资省, 有一定

的经济效益, 但仍应从小区的规模、地形、性质等方面考虑, 对于规模较大或建筑高度相差较大的小区建一座中心泵站有时是不能达到节能目的, 这时应结合分散加压给水系统或多少相对集中的加压泵站以达到经济效益和节能效果, 将小区中功能相近, 高度相近, 位置靠近划分办法来设置加压泵站。

4.4 局部增压设施。

浅谈火力发电厂锅炉给水泵的选择 篇7

锅炉给水泵是电厂极其重要的辅机设备之一, 其投资在全厂辅机中占有相当大的比例。与此同时, 给水泵的电机功率很大, 运行费用高。因此, 选择合理的给水泵配置方案对于整个发电厂的造价及安全经济运行起到非常重要的作用。对于超临界机组, 给水泵组运行的可靠性与经济性显得尤为重要。

本文章以常规350MW超临界燃煤空冷供热机组为例, 结合《火力发电厂设计技术规定》进行给水泵的技术经济论证, 选择合适的给水泵的配置方案。

2 给水泵驱动方式选择

目前国内350MW机组给水泵驱动方式有全电动驱动、汽动+电动备用泵、全汽动驱动三种方式。全电动给水泵常规配置为3×50%容量, 两台运行、一台备用, 全电动给水泵较多为300MW空冷机组以及北重330MW机型所配套。上汽、哈汽、东汽三大动力设备厂常规湿冷350MW机组所配套的给水泵均采用汽动+电动备用泵驱动方式, 在国内已投运的电厂中较多采用汽动驱动方式, 综合比较上述驱动方式, 有如下特点:

⑴采用汽动给水泵, 其汽源来自主汽轮机的低压抽汽, 有利于提高回热系统效率, 从而提高机组整体热效率, 降低发电煤耗。

⑵从设备运行可靠性方面分析, 汽动泵采用单轴单缸低压汽轮机, 机组结构简单、进汽参数低、轴系短稳定性好, 其运行可靠性较高且故障概率低于主汽轮机。

⑶50%电动给水泵配套电动机功率较大, 采用全电动给水泵将会极大地提高机组的厂用电率, 减少外供电量。与汽动泵采用机组已做过功的低压抽汽相比经济性明显偏低。常规350MW机组配置的50%容量电动给水泵其电动机为6kV, 5600kW;30%容量的电动给水泵电动机为6kV, 3600kW, 若采用全电泵 (3×50%容量) , 厂用电将会有较多的增加。

⑷对于350MW机组, 50%容量的电动给水泵其电机额定功率为5600kW, 启动时厂用电电压波动大, 不利于机组安全运行, 同时高压厂用变压器容量增大, 并且增加6kV开关柜的数量, 6kV段进线开关遮断容量增大。

综上所述, 不推荐采用全电动给水泵方案。

3 给水泵组配置方案及容量选择

3.1 启动或备用电动给水泵配置方案

随着给水泵及其驱动汽轮机技术成熟, 事故几率越来越小, 很多扩建电厂有取消启动电泵, 汽泵直接启动的经验。另外从实际运行情况来看, 某些电厂虽然设置了备用电泵, 但从未投用。根据计算结果, 采用30%电动定速给水泵组, 启动或备用电泵初期投资为200万元;采用30%电动调速给水泵组 (含耦合器) , 初期投资为360万元。

综上所述, 取消备用电动给水泵, 两台机组最多可节省720万元, 考虑电气控制等方面的因素, 则节省会更多。综合考虑, 推荐取消启动或备用电动给水泵。

3.2 汽动给水泵配置方案

从优化设计、提高机组运行灵活性角度出发, 推荐汽动给水泵组配置方案为:2×50%容量汽泵 (以下简称方案一) 。由《火力发电厂设计技术规定》可知汽动给水泵组还有另一配置方案:1×100%容量汽泵 (以下简称方案二) 。下面将从运行维护、初期投资等方面对两种方案进行详细的对比分析, 论证方案一的优越性。

⑴两方案运行优缺点比较

方案一:2×50%容量汽动泵方案, 其优点是运行灵活, 当一台电泵出现故障后, 另一台电泵可带60%左右的负荷。另外50%容量汽动泵技术非常成熟, 在国内拥有大量运行业绩。缺点是管道和设备的占用空间增大, 系统相对复杂一点。

方案二:1×100%容量汽动泵方案的优点是能减少管道和设备的占用空间。缺点是运行不够灵活, 当汽动泵组故障时, 只能停机检修。

⑵两方案初期投资经济性比较

表4-2是两种方案的初期投资比较。

仅从给水泵及驱动汽轮机初投资角度比较, 虽然方案二比方案一节省投资约400万元, 但上节论述中已经取消启动或备用电动给水泵, 从运行灵活性角度出发, 方案一显然要优于方案二。若要提高方案二的灵活性, 须设置备用电动给水泵, 而电泵设备投资、电气控制、辅机安装和管道投资等方面的造价将使方案二的经济性大打折扣。因此本阶段推荐采用2×50%容量汽泵方案。

4 结论

通过以上比较与分析可以看出, 电泵方案虽然系统简单, 但初投资高, 并且厂用电率大, 影响电厂的运行经济效益, 因而不推荐采用全电动给水泵方案。

随着给水泵及其驱动汽轮机技术成熟, 事故几率越来越小, 很多电厂有取消启动电泵, 汽泵直接启动的经验。另外从实际运行情况来看, 某些电虽然设置了备用电泵, 但从未投用。故推荐取消启动或备用电动给水泵。

2×50%容量汽动给水泵组技术成熟, 业绩众多, 事故率低于主机, 采用2×50%容量汽动给水泵组技术上是可行并有保证的。取消启动或备用电泵后, 从机组运行灵活性角度出发, 2×50%容量汽动给水泵方案要优于1×100%容量汽动给水泵方案。

综上所述, 推荐取消启动或备用电动给水泵, 仅采用二台50%BMCR容量的汽动给水泵。

参考文献

[1]《火电工程限额设计参考造价指标 (2011年水平) 》

[2]《大中型火力发电厂设计技术规范》GB50660-2011

给水管设计的选择 篇8

经过近年来对设计采用恒压变频设备的几个居住小区、组团使用情况调查结果来看，变频调速给水设备具有较好的节能效果，同时具有用地少、噪声低、管内压力较为稳定、维护管理方便等优点，是一种较先进的新技术和新装置。下面笔者就恒压变频给水系统做一剖析。

2 恒压变频给水设备的组成及系统运行方式简介

生活、消防合用恒压变频给水设备一般由2台生活泵、2台消防泵、补水稳压泵和气压罐组成；该设备应用时按运行压力控制方式通常分为单恒压与双恒压两种。

2.1 系统简单分类

1）单恒压给水系统

此系统运行方式为：平时由生活泵供水并维持管网压力恒定；当发生火灾时，打开消火栓，用水量增加，管网压力下降，消防泵自动启动并投入运行，生活泵和消防泵同时向管网供水。火灾解除后，管网压力升高，消防泵自动停机(亦可由消火栓处按钮停机)，系统恢复正常的生活供水状态。

2）双恒压给水系统

此系统运行方式为：平时由生活泵工作，按生活供水压力工作(第一压力)；当发生火灾时，火警信号(水流指示器、按钮等)传递给控制主机，主机根据消防信号自动启动消防泵，同时将管网压力调到消防所需的压力(第二压力)。火警解除后，消防泵人工手动停泵，主机将管网工作压力恢复到生活管网压力(第一压力)。此时，系统又处于正常的生活供水状态。

3 变频供水系统原理

3.1 控制系统原理

长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。在小区供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况来选配，并确定水泵的运行方式。

3.2 变频节能理论

交流电机转速特性：n=60f(1-s)/p，其中，n为电机转速；f为交流电频率；s为转差率；p为极对数。电机选定之后s、p则为定值，电机转速n和交流电频率f成正比，使用变频器来改变交流电频率，即可实现对电机变频无级调速。

而且变频调速自身的能量损耗极低，在各种转速下变频器输入功率几乎等于电机轴功率，由此可知在使用变频调速技术供水时，系统中流量变化与功率的关系：

采用出口阀控制流量的方式，电机在工频运行时，系统中流量变化与功率的关系：P阀=（0.4+0.6Q)P额

其中，P为功率；N为转速；Q为流量。

3.3 变频调速工作原理

调速系统采用PLC控制变频调速装置，通过检测安装在水泵出口压力传感器，把出水压力变成0V～5V或4mA～20mA的模拟信号，进而控制变频器的输出频率，调节水泵电机转速，使其自动使用水量变化、稳定其供水压力。这是一个既有逻辑控制，又有模拟控制的闭环控制系统。

4 变频调速系统的选择

小区变频恒压供水系统通常是由水池、离心泵（主泵+休眠泵）、压力传感器、PID调节器、变频器（主泵+休眠泵）、管网组成。工作流程是利用设置在管网上的压力传感器将管网系统内因用水量的变化引起的水压变化，及时将信号（4mA～20mA或0V～10V）反馈PID调节器，PID调节器对比设定控制压力进行运算后给出相应的变频指令，改变水泵的运行或转速，使得管网的水压与控制压力一致。

4.1 合理选取压力控制参数，实现系统低能耗恒压供水

这个目的的实现关键就在于压力控制参数的选取，通常管网压力控制点的选择有两个：一个是管网最不利点压力恒压控制，另一个是泵出口压力恒压控制。

4.2 调试是保证系统达到最佳运行状态的必要手段

为了变频器不跳闸保护，现场使用当中的许多变频器加减速时间的设置过长，它所带来的问题很容易被设备外表的正常而掩盖，但是变频器达不到最佳运行状态。所以现场使用时要根据所驱动的负载性质不同，测试出负载的允许最短加减速时间，进行设定。对于水泵电机，加减速时间的选择在0.2s～20s之间。

5 变频供水系统设计要求

平时生活供水泵组运行，利用变频调速循环软切换控制，根据电接点压力表所传送的压力信息，以恒压方式保证生活用水，并充满消防管网。当接到“小高层”的火灾信号时，消防泵启动，管网由低压转到高压，每单元的入户管的紧急关闭阀在压力上限值时关闭，将生活管路断开；火灾信号撤除时，系统自动恢复至恒压供水状态。

5.1 最大时生活流量的确定

设计流量的大小直接关系到水泵的选型、管网的口径及供水的安全保证性，确定得合理与否相当重要。目前，一般住宅小区的设计流量主要包括以下几方面：

1）居民生活用水；

2）公共建筑用水；

3）消防用水；

4）浇洒道路和绿地用水；

5）未预见水量及管网漏失水量。

5.2 选择水泵

目前，住宅小区的室外埋管大部采用UPVC塑料给水管。根据上述计算结果，选择室外管管径为DN100mm。按照服务半径150m及12层建筑（2.8m层高）计算，取住宅分户表前的静水压力70kPa（或11跃12层时为100kPa）(DGJ08-20—2001,J 10090—2001规定），水表安装距楼面高度1.0m，水平干管长度18.48m，则水泵扬程估算：H=18.48×0.15×1.3+2.8×10+1.0+10.0=42.6m，根据流量及扬程，即可选择水泵。由于市政常压环通管可直接提供绿化等其它常压用水，故不考虑应用水泵。

所以，根据以上计算及泵房的出水压力平时不应大于0.45MPa，且应保证室内消火栓给水系统充满要求，只有室外采用塑料管的情况下，对于上限12层的建筑能满足要求，否则，用水服务半径或建筑层数必减少，才能保证平常生活水压力。同时，由于变频泵恒压供水，消防与给水管并管，能保证消火栓给水系统充满水，当有火警信号反馈时，消防泵投入运行，故能满足灭火时的用水压力；而对于双电源要求、水泵流量及排气等条款，在设计时按照要求均能得到满足。采用变频技术目的是节能。水泵的出口恒压控制可以认为是最不利点的控制（通过电接点压力表传输），只要优化设计及设备组合，使设备在调速时尽可能在高效区内运行，采用先进的变频设备，就会有利于减少高次谐波造成的附加噪声，真正起到节能作用，又符合环保要求。

6 变频调速设备在多层住宅小区中的应用

许多人认为：采用恒压变频组合设备的小区集中加压给水系统取消屋顶水箱后，由于消防用水贮存在小区蓄水池中，扑救火灾时，该消防用水不能象有屋顶水箱般重力自流供给，不利于及时控制火灾，降低了消防给水的安全性。笔者是这样看待这个问题的，采用屋顶水箱贮存消防用水的多层小区，通常只考虑10min室内消防的用水量，19min后，消防用水仍需通过消防车加压或水泵房消防水泵加压供给；屋顶水箱虽然解决了10min消防用水量的贮存问题，但实际上这10min消防用水的水压问题，由于受水箱架设高度的限制，几乎均不能很好地满足扑灭火灾所要求的水压。现行《建筑设计防火规范》中仅对屋顶水箱贮存10min室内消防用水的水量作了规定，而对水压没有明确的要求。虽然规范制定时除考虑多层住宅的火灾危险性较小，不易蔓延的特殊因素外，在灭火水量和灭火水压二者不能全部要求的前提下，先满足水量要求，其实也是一种无奈的选择。因为我们都知道：足够的消防水量、水压是保障顺利扑灭火灾的两个重要条件，特别是对于住宅上部层的住户来讲，火灾初期，使用屋顶水箱内消防贮水灭火时，消火栓的出口水压及充实水柱是很小的，将不可避免地影响扑救火灾的效果。

采用小区集中的贮水池和变频恒压给水组合设备后，虽然消防用水贮存在小区消防蓄水池中，灭火时，需通过设备加压才能使用，从而产生可靠性降低，对保障灭火不利的问题，但从另外一个角度，即：水压问题上看，消防水压相反却得到了很好的加强。由于平时生活给水加压系统的水，可以直接进入消火栓管网，故灭火初期消防给水是有保障的。另外，消火栓管网水压与生活给水管网压力一致，形成了实际上的准高压消防给水系统，对及时扑灭火灾又是极为有利的。

7 结语

建筑消防给水系统设计探讨 篇9

关键词：消防给水系统技术规范设计

中图分类号：TU99文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)012—113-02

消防给水系统的设计是建筑消防系统设计中一个非常重要的环节，决定着整个设计的成败，它是消防系统中最后一到关卡，直接影响到所有消防系统的有效使用。目前越来越往体型巨大，功能复杂方向发展。如果建筑消防给水系统设计、施工过程中出现漏洞，一旦发生火灾，极易造成重大损失，下面就建筑消防给水系统谈一谈笔者的看法。

1消防水池及室外消火栓

(1)供消防车取水的消防水池的取水口或取水井距建筑(水泵房除外)不宜小于15米(高层不宜小于5米)，这一点对于沿街无内院的建筑来说确实很难做到，国家相关技术规范对此也作了相应的放松。然而部分设计人员认为，既然没有进行强制性规定，即使现场条件满足，也可以不做到15米以上。关于此项内容，笔者认为，设计人员应正确理解规范中“宜”的含义，即没有特殊困难应满足，而不是可做可不做。

(2)当室外消防给水采用临时高压系统，若室内外消防水池及消防泵合用时，此时应慎重考虑室外消火栓出水口压力。规范规定，管道的供水压力应能保证水枪的充实水柱不小于10.0m，对于设计人员来讲，往往出现疏漏的就是室内外合用消防泵时，室外管网上是否需要设置减压设施。

2消防水泵房防水设置

消防泵从水池吸水时，应采用自灌式吸水方式，常采用的自灌式吸水方式是使水泵轴线标高低于水池的工作水位高度。为了满足自灌式吸水及最低水位的要求，水泵房通常是设地下室或半地下室内。而从大多数建成投入使用的地下、半地下泵房来看，大部分泵房都有积水，比较潮湿。究其原因，除了一部分是由水泵管道漏水造成的，决大部分是由消防水池漏水或渗透造成的，虽然绝大多数泵房都设有排污泵，但其排水流量是有限的，且其一般不具备报警功能。笔者认为，若要解决水泵房潮湿、漏水问题，可从三个方面着手：一是通过技术手段，将消防水池的溢流管直接通向室外排水井；二是消防水池设置溢流警报装置；三是排污泵设置启动警报装置。

3屋顶消防水箱的容积确定

高层建筑高位水箱容积的确定，个别设计单位及审图单位理解不同，焦点在于此处消防储水量是否包含10min喷淋用水量。《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《自喷》)第10.3.1条：U采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第7.4,7.1条：高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m³：二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m³；二类居住建筑不应小于6.00m³。

部分设计人员认为既然《高规》规定如果消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分设水箱时，水箱容积应按系统分别保证，那么，如果台用水箱时，则应把水箱面积扩大，比如说分开时水箱均为18m³，则在设计时应确定为36m³。笔者认为对于消防水箱容积的大小，首先应经严格计算确定，同时应考虑到两方面的因素。一是土建施工与经济因素。二是要考虑到火灾情况下各类水灭火系统的工作状况，对于无人值守的场所来说，消火栓系统在消防救援人员到来之前，是无法运行的，18m³足够火灾初期喷淋10min用水量要求，而对于现场有人值守的场所来说，发生火灾后，消火栓系统消防泵可通过人工启动，同样不存在18m³不能满足火灾初期10min用水量的问题。

4超高层建筑消防给水形式

对于超高层建筑消防给水，通常分为串联给水和并联给水两种方式，而对于建筑高度超过130m的建筑，通常采用的是串联给水方式。常见的一种方式是在地下层设置传输泵。在设备层或避难层殴置转输水箱和高区消防泵。然而此种方式设置有其局限性，对于超高层住宅来说，它与公共建筑最大的差别就是不设避难层(间)。目前，对于建筑高度小于130m的住宅来说，一般采用一泵到顶的做法，而对于高度超过130m的住宅来说，如果继续采用一泵到顶的设计方法，对管材、阀门、管件的要求将会非常高，而且，对于日后维护保养来说，也将比较麻烦。而如果采取在建筑中间设置接力泵或设置中转水箱的方法，一是对泵的控制要求高，二是要在局部楼层设置设备层，这一点对于开发商或建造商来说，往往是很难认同的。当然从理想状态来说，如果泵的扬程足够大，及管道、阀门质量好的情况下，周转环节越少，则越安全。所以，笔者建议，在相关规范修改的时候，应参照公共建筑，硬性规定设置类似于避难层的公共楼层，从而改变审图部门审核此类问题时与开发商再三沟通，而开发商仍不情不愿的局面。

5水泵接合器的设置

(1)消防水泵接合器应设置在室外便于消防车使用的地点，与室外消火栓或消防水池取水口的距离宜为15～40m，同时，水泵接合器的设置要考虑停放消防车的位置和消防车转弯半径的需要。而在设计过程中，往往出现水泵接合器集中、扎堆设置，这里面主要存在两个问题：一是水泵接合器设置位置、水泵接合器相互间的间距、水泵接合器距离室外消火栓或消防水池不合理，导致消防车停放、取水出现相互干扰的情况。二是室外消火栓与水泵接合器不能一一对应问题。室外消火栓的数量是由室外消防用水量确定的，而水泵接合器数量则是由室内消防给水系统用水量之和确定的，室外消火栓与水泵接合器的流量均按10～15L／s计算。当室内消防用水量大于室外消防用水量时，就出现了室外消火栓数量少于水泵接合器的情况，此时，室外消火栓的数量应按水泵接合器的数量来确定。总的来说，在水泵接合器15～40m范围内，室外消火栓与水泵接合器应是一一对应的关系，或者说室外消火栓数量应多于水泵接合器数量。

(2)对于高层建筑来说，水泵接合器的设置，除了采用串联式分区供水外，其它的供水方式均应在每个分区独立设置水泵接合器，而许多采用分区供水的高层建筑都未能做到这一点，只是对低区的消防给水系统设计水泵接合器。目前超高层建筑各供水分区是否设置水泵接合器的最基本依据是根据现有消防车供水压力范围以及消防水带的承压能力来决定的，但是从技术发展长远角度和超高层建筑生命周期来讲，笔者认为各分区均应设置水泵接合器。

6地下自行车库设

《高规》7.6.4条规定，高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、空调机房、公共餐厅、公共厨房以及经常有人停留或可燃物较多的地下室、半地下室房间等，应设自动喷水灭火系统。对于设置在高层地下室内的自行车库，设计人员在设计时应充分考虑到其实际用途，目前的自行车库的使用范围已不仅仅是停放自行车，大多数停的是电动车，甚至还有摩托车。从电瓶车充电方式及火灾扑救难度来看，此类车库属于易发生火灾且比较难扑救。笔者认为，虽然《高规》没有对此类车库做出规定，但考虑到实际情况，应设置自动喷水灭火系统，而这一点，从高层建筑来讲，对于建造成本实际上并没有什么大的影响。

给水管设计的选择 篇10

关键词：项目,消防给水系统,常高压,稳高压,临时高压

该项目位于陕西北部, 占地面积约161.46公顷。项目共建有气化、净化、甲醇、轻油加工利用、DMTO、PE、PP等10套生产装置以及配套的公用工程和辅助设施, 属于大型煤油气资源综合利用项目。

该项目占地面积较大, 场地范围内一条河流由东北向西南方向流过, 将厂区分割为东、西两个主要区域, 10套生产装置分别布置在东、西两个区域内。东区位于河流的左岸, 场地地貌单元跨越河漫滩、河流一级阶地和河流二级阶地三个地貌单元, 整平后的场地标高约为895.00~890.00m。西区位于河流的右岸, 场地地形起伏较大, 地貌单元属黄土粱峁, 整平后的场地标高约为955.00~950.00m, 东西区场地高差约60m。

1 该项目高压消防给水系统参数确定

该项目占地面积约161.46公顷, 根据《石油化工企业设计防火规范》 (GB50160-2008) 的要求, 厂区占地面积大于100公顷应按2处着火计算消防水量。故该项目的消防给水系统按同一时间内工艺装置区 (含罐区) 和公用辅助生产区各自同时发生一处火灾考虑。

经计算, 东区最大消防设计流量550L/S, 一次最大消防用水5940m3;西区最大消防设计流量660L/S, 一次最大消防用水11880m3。

供水压力:在最不利点处压力约为0.8MPa;

火灾延续时间:工艺装置区、公用工程及辅助生产设施区为3小时, 罐区为6小时;

由此可见, 全厂消防最不利为西区, 最大消防设计流量为660L/S, 一次最大消防用水量为11880m3。

2 原有消防给水系统设置

全厂原有消防给水系统采用稳高压给水系统, 一次高压消防水水量全部储存于生产消防蓄水池内, 蓄水池的补充水由生产水供给。

该项目在西区净水场区域设生产消防蓄水池2座, 单座有效容积为20000m3, 总有效容积为40000m3, 其中包括8小时生产水量及约12000 m3的消防用水量, 消防储水不得它用。

由于西区高于东区约60m, 东、西区各设一套消防给水系统。消防水池共用, 消防主泵、稳压装置、消防水管网及消火栓、消防水炮等设施均独立设置。

西区:设有电动消防泵水3台, 单台流量为250L/S, 扬程为120m, 柴油消防水泵1台 (备用) , 流量为250L/S, 扬程为120m。主要供给西区消防冷却用水及泡沫灭火用水。采用变频泵稳压, 变频泵1用1备, 流量为20L/S, 扬程为80m。

东区:设有电动消防水泵3台, 单台流量为200L/S, 扬程为80m, 柴油消防水泵1台 (备用) , 流量为200L/S, 扬程为80m, 主要供给东区消防冷却用水及泡沫用水。采用变频泵稳压, 变频泵1用1备, 流量为20L/S, 扬程为20m。

2.1 原有消防给水系统存在问题

(1) 根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008, 第8.3.8条中的规定要求, 消防水泵为双动力电源, 即消防水泵的供电方式应满足现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052所规定的一级负荷供电要求。

由于该项目专用110k V总变电站的2回110k V电源仅从一座330k V变电站引入, 故消防供电电源不满足一级负荷供电要求, 应设置柴油机作为第二动力源。原有消防给水系统设计有误。

(2) 即使该项目消防供电电源满足一级负荷供电要求, 原有消防给水系统无需设置柴油消防水泵, 合理的分区设置应为:

东区配4台电动消防水泵 (3用1备) :Q=200 L/S, H=80m;

西区配4台电动消防水泵 (3用1备) :Q=250 L/S, H=120m;

东、西区变频稳压泵参数维持不变。

2.2 消防给水系统的正确设置

该项目若采用稳高压消防给水系统, 东西区各设一套消防给水系统, 在不满足一级负荷供电要求的前提下, 消防水泵正确的设置应为:

东区配3台电动消防水泵、3台柴油消防水泵及2台变频稳压泵。

电动消防泵参数 (2用1备) :Q=305 L/S, H=96m (450k W) ;

柴油消防水泵参数 (3台同时运行) :Q=200 L/S, H=80m;

西区配3台电动消防水泵、3台柴油消防水泵及2台变频稳压泵。

电动消防泵参数 (2用1备) :Q=347 L/S, H=125m (710k W) ;

柴油消防水泵参数 (3台同时运行) :Q=250 L/S, H=120m;

东、西区变频稳压泵参数维持不变。

3 常用消防给水系统的分类

按照《建筑设计防火规范》GB 50016—2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95 (2005年版) 中关于消防给水系统的规定, 我国消防给水系统按压力区分有常高压给水系统、临时高压给水系统和低压给水系统三类。对于设有稳压装置 (稳压泵、气压水罐等) 的稳高压消防给水系统也按临时高压给水系统处置, 技术措施与临时高压给水系统一样对待。

3.1 各高压消防给水系统的区别

3.1.1 常高压给水系统与稳高压给水系统的区别

(1) 常高压给水系统不设消防主泵和稳压装置。

(2) 常高压给水系统在准工作状态和消防时, 消防给水系统的水压和流量要求都能满足, 而稳高压给水系统在准工作状态, 消防用水所需水压要求能满足, 而流量不能完全满足。只在消防时, 消防主泵启动后其消防用水所需水压和流量才能全部满足。

3.1.2 稳高压给水系统与临时高压给水系统的区别

(1) 稳高压给水系统的特点之一就是设有稳压装置, 而临时高压给水系统一般不设稳压装置, 只有当高位消防水箱不能满足最不利点顶层消火栓0.07MPa静水压力要求时, 才设置增压设施。

(2) 稳高压给水系统在准工作状态时, 消防用水的水压是可以保证的, 流量由稳压装置供给, 其值一般小于消防设计流量, 而大于管网漏失水量。临时高压给水系统在准工作状态时, 消防用水的水压和流量都不能保证, 而两者在消防时对满足消防用水的水压和流量要求是完全一致的。

可见, 对室外消防给水系统的“常高压”和“临时高压”的界定同时强调消防主泵启动前系统内的水压和流量。

3.1.3 三类消防给水系统对比表, 详见表1所示。

通过以上比较, 可以认定稳高压给水系统既有别于常高压给水系统, 也有别于临时高压给水系统, 是介于两者之间的消防给水系统。介于两者之间既指它在消防体系中的位置, 也指它的安全度指标。

3.2 各高压消防给水系统的适用性分析

3.2.1 从系统的安全可靠度及灭火成功率来分析

常高压给水系统>稳高压给水系统>临时高压给水系统

常高压给水系统管网的流量和压力在火灾初期及火灾持续时间内均能保证, 即一分一秒都能够保证流量和压力。临时高压给水系统在准工作状态时, 由于消防用水的水压和流量不能完全满足, 因此一旦发生火灾, 不能有效地、及时地扑灭火灾。而稳高压给水系统不论在准工作状态和消防时, 对火灾初期和发展阶段, 都能满足相应的消防用水的水压和流量要求, 其灭火成功率高于临时高压给水系统。

3.2.2 从工程投资角度来分析

常高压给水系统>稳高压给水系统>临时高压给水系统

严格意义上的常高压消防给水系统仅限于有利的自然地形条件 (例如山区或丘陵地区) 便于设置高位水池, 或者市政给水管网可以时刻保持满足灭火时所需要的压力和流量。可见, 常高压消防给水系统具有一定的局限性, 一般工程难得具备这种有利条件。相比之下稳高压给水系统在工程实际中较容易实现, 这也是大部分工程采用稳高压给水系统的主要原因。

相对于临时高压给水系统来讲, 稳高压给水系统增加的设施仅仅只有稳压装置, 所耗费用不多, 工程投资略高于临时高压给水系统。

由此可见, 工程项目消防给水系统选择上, 若有条件, 优先考虑采用常高压给水系统, 其次为稳高压给水系统 (临时高压给水系统一般不予考虑) 。

4 该项目消防给水系统选择

该项目地处陕北地区, 在西区高处有可利用的自然地形条件。经核算, 在西区高处设置高位消防水罐, 利用自然高差完全可以满足全厂消防给水系统的要求。故该项目消防给水系统采用常高压给水系统。东、西区无需设置消防水泵及变频稳压泵。一方面原有生产消防蓄水池容积可适当减小, 另一方面可节省6台电动消防水泵、6台柴油消防水泵及2套变频稳压设备。

4.1 常高压给水系统最初的设置

西区1072m处设置2座有效容积为6000m3的高位消防水罐, 总有效容积为12000m3, 满足全厂一次最大消防用水11880m3的要求。2座消防水池相互连通, 并在水池连通管上设置切断阀。

高位消防水池的补充水由生产水供给, 在西区综合水泵房内设置消防补水泵2台 (一用一备) , 高位消防水池的补水时间按小于48h计。

由于西区高于东区约60米, 东、西区共用一套高位消防水罐时, 东区消防给水设施承受的静压过大, 约1.90MPa。要解决此问题, 可考虑采取以下2种办法:

(1) 提高整个东区消防设施的耐压等级。

经过调研, 国内标准的消防设施设计压力为1.60MPa, 高于此压力要求的消防设施需要特制或采用进口设备, 这样势必会增加该项目东区的消防设施投资。

(2) 在通往东区的2根DN500消防水管上设置减压式消能阀。

目前市面上绝大部分减压阀只能减动压, 不能有效的减静压。即东区发生火灾事故, 东区消防水使用时减压阀才起作用, 而消防水平常不使用时, 即水静止的情况下, 东区的静压是无法消除的。

有些专利产品, 例如KY43X型减压恒压阀, 从原理上分析是可以减静压的, 虽然此阀组已经广泛应用在市政供水、供热等工程中, 但还没有与该项目完全类似的工程应用实例。因此对于设置此套阀组是否能万无一失的保证东区消防水系统不会超压, 还需进一步调研。

通过以上分析, 东、西区共用一套高位消防水罐时, 东区消防给水系统超压, 尚无好的解决办法, 此方案行不通。

4.2 常高压给水系统最终的设置

结合该项目当地地形特点, 全厂消防设施设于西区。由于地势高差, 该项目东、西区各设一套常高压消防给水系统。消防水系统采用高位消防水罐储水。东、西区高位消防水罐分别设置在西区不同标高处。

东区高位消防水罐位于绝对标高1010.00m处, 设置消防水罐两台, 单台容积为4000m3, 总容积8000m3, 压力及水量均满足东区消防要求。平时消防水管网阀门处于常开状态。

东区消防补水泵:设有电动消防补水泵2台, 单台流量为125m3/h, 扬程为100m, 一用一备, 消防补水时间不超过48小时。

西区高位消防水罐地处绝对标高1060.00m处, 设置消防水罐两台, 单台容积为7000m3, 总容积14000m3, 压力及水量均满足西区消防要求。平时消防水管网阀门处于常开状态。

西区消防补水泵:设有电动消防补水泵2台, 单台流量为250m3/h, 扬程为160m, 一用一备, 消防补水时间不超过48个小时。

为保证冬季运行, 水罐内采用低压蒸汽伴热;为保证罐内消防水水质, 可采取定期换水及向罐内投加漂白粉药剂等措施。

该项目东、西区消防给水系统确定为各自独立的常高压给水系统, 虽然工程投资上高于原设计, 但从消防给水系统的安全可靠度及灭火成功率来讲, 个人认为选择常高压给水系统是正确的, 增加投资是值得的, 这一观点后来也得到集团公司领导的认可。

5 问题及建议

5.1消防给水系统为常高压给水系统, 在准工作状态时, 消防管网及消防设备承受的压力约为1.20MPa, 远大于稳高压给水系统0.80MPa的压力。因此消防管网的渗漏量会增大, 消防系统阀门及设备需选用知名厂家的优质产品。

5.2西区1060m和1010m处的高位消防水罐区域建议地面做硬化防渗处理。当水罐溢流、放空或发生事故时可将此部分水有组织的坡向安全地带, 不至于影响厂区的安全生产。

5.3进一步寻求能够有效减静压的阀组, 一方面原理上可行, 另一方面有工程实践证实其安全可靠, 一旦有此类减压阀出现, 该项目东西区即可共用一套高位消防水罐, 很大程度上节省投资。

参考文献

[1]石油化工企业设计防火规范GB 50160-2008[S].

[2]建筑设计防火规范GB 50016-2006[S].

[3]姜文源.浅说稳高压给水系统[J].给水排水, 1999 (05) .