小高層建筑二次供水技術的探討

李 英

（茂名市世源建筑設計有限公司，廣東 茂名 525000）

近年來，城市高層建筑日益增多，這些建筑多采用二次加壓供水系統供水，其水質情況的好壞與居民的健康狀況有直接的關系。在建設部有關規定中，只有多層與高層有規定，沒有次高層的理念。自從上海、深圳等地出現了次高層的樓盤并取得驕人的銷售業績后，次高層樓盤開始走俏。次高層樓盤屬于目前市場上比較時尚的一種住宅類型，業內人士認為，隨著人們追求高品質住宅意識的提高，次高層生活的便利性、舒適性將贏得更多購房者的喜愛。

這種高度的建筑供水系統不同于多層和高層。如何在滿足使用功能的情況下實現安全、經濟供水，選用何種供水系統，一直是次高層出現以來困擾給排水工程師的問題。

1 二次供水概述

自來水廠通過城市輸、配水管道供水，水壓一般在2 kg/cm2左右，夜間可達2.6 kg/cm2，一般供水高度只為20 m左右，即只能直接供水 5層樓高，6層以上的建筑一般要進行二次加壓才能供水。二次供水是指單位或者個人使用儲存、加壓等設施，將城市公共供水或者自建設施供水經儲存、加壓后再供用戶的形式。常見的二次加壓設備基本上是用戶建一個配套有增壓設備的蓄水池或水箱，自來水自流到儲水池由增壓設備加壓實現二次供水。從供水原理上看，這是一種可行的方法，但由此帶來的水質二次污染成為自來水水質不達標的主要原因。

2 二次供水系統分類

2.1 市政水——地下蓄水池——水泵加壓——用水點

19世紀80年代末出現的二次供水設施基本上都是采用這種模式，這種模式的最大的缺陷是：水池水未經衛生監督部門的預防性衛生監督。由于這種設施屬于各自的房屋產權單位，與市政供水脫節，如果不能對蓄水池進行定期清洗、消毒和衛生防護，就有可能出現水質二次污染。

2.2 市政水一地下蓄水池一水泵加壓一屋頂蓄水池一用水點

這種模式與以上的模式差別不大，與以上模式相比有如下的優點和缺點。優點：水泵不需24 h運轉，減少了用電量，也減少了水管長期負荷的壓力，降低水泵及水管的維修費用；缺點：增加了一個蓄水池，前期費用大，增加了污染的可能性。

2.3 加壓設備直接連在自來水管網上

這種方法可以解決二次污染問題，但這種接法會產生負壓，影響前端用戶用水，因而為供水法規所不允許。要解決負壓的問題，需要在接口前端加裝一個節氣閥。其作用為：當水泵進水管的水壓低于一個大氣壓時，節氣閥打開，水泵只能抽取空氣，不會影響前端用戶用水?，F在有些廠家極力推廣的管網直聯電子防負壓供水設備和其他直連式無負壓設備，即為此類設備。當單位時間內自來水管網的自然供水流量能夠滿足加壓需要時，可以采用這種無負壓設備。否則，用戶只能用到加壓空氣了，水表也會空轉。下面重點介紹這種模式。

3 無負壓供水技術

3.1 概述

這種技術的核心是無負壓供水設備，該設備是國家重點推廣的高科技產品，被列入2003年科技成果推廣項目，具有節水、節電、密封性能良好等優點，可以解決傳統二次供水設施如水池、水箱存在的水質污染問題。無負壓供水指的是供水設備在工作時，通過設備的控制方式、穩流補償器與真空控制器的聯合作用，消除水泵工作時產生的吸程，對自來水管網的動壓沒有影響，全密閉的結構隔絕了與空氣的接觸，并且利用原有自來水的壓力，實現壓力“差多少補多少”的節能、無污染供水方式。

無負壓設備是一種直接安裝在自來水管網上通過加壓方式滿足高層建筑用水的產品，假如安裝不當，很可能使供水管網的壓力失去平衡，造成管網安全事故。為了保證供水管網的運行安全，目前，這種技術仍然處于試用階段。而采用無負壓產品的工程必須經嚴格審查，符合條件后才能批準使用。

3.2 工作原理

無負壓供水設備的工作原理是：通過微機控制變頻調速來實現恒壓供水。其根據實際情況設定用水點工作壓力，并時刻監測市政管網壓力，當壓力低于用戶所需壓力時，微機自動控制子變頻器啟動，調節水泵轉速提高，直到管網壓力上升到用戶所需壓力，并控制水泵以一恒定轉速運行進行恒壓供水。當用水量增加時轉速提高，當用水量減少時轉速降低，時刻保證用戶的用水壓力恒定。自來水的壓力越低，水泵的轉速越高；自來水的壓力越高，水泵的轉速越低。當自來水的壓力不小于用戶所需的壓力時，水泵停止運轉。設備在運行過程中充分利用自來水的原有壓力，又保證了用戶供水壓力恒定。設備在運行過程中微機時刻監測市政管網和系統壓力，自動控制真空抑制器及穩流補償器來抑制負壓的產生，既充分利用了市政管網的壓力，又不產生負壓，不對市政管網產生任何不良影響，保證了用水的安全性。無負壓供水設備既能利用自來水管網的原有壓力，又能動用足夠的儲存水量滿足高峰期用水，且不會對自來水管網產生吸力。

3.3 無負壓供水設備的種類

3.3.1 密封式

該方式將電機、水泵等設備完全密封于不銹鋼容器內，杜絕水質的二次污染；占地少，安裝靈活，可安裝在樓梯間、地下池子等地方；施工周期短，但無儲備水量，城市公共供水管網停水時會出現斷水現象。

3.3.2 流量調節罐式

該方式在水泵前裝上可承壓的流量調節器，靠其調節作用可進一步降低對城市公共供水管網的影響。

3.3.3 調節水箱式

該方式設有不承壓的調節水箱，調節水箱與水泵并聯，通過電控裝置使調節水箱內的水每天至少循環2次，確保水質不變。當市政管網的水量、水壓條件能滿足無負壓供水方式要求時，直接從市政管網取水；否則，從調節水箱取水。其可用于自來水管網供水不穩定區域。由于存在水箱，采用該方式仍要按規定對水箱進行清洗消毒。

3.4 工程實例

茂名市某小區，位于茂名市中心城區，小區總建筑面積22．5萬平方米，由9棟小高層（12層，每棟建筑面積在6 000平方米左右）小高層組成，經過審批，同意在9棟小高層上采用無負壓供水設備。

3.4.1 工藝流程

地下水泵房主要由微機變頻控制系統、負壓檢測及處理系統、水泵機組、穩流補償器、真空控制器、各種管件、閥門等構成。

3.4.2 供水設備網絡組成（見圖1）

圖1 供水設備網絡組成

4 無負壓供水設備的優點

無負壓供水設備與傳統的二次供水方式相比，具有衛生無污染、設備管理方便簡單、投資小、運行成本低、安裝簡單、不浪費能源、技術含量高等優點。直接式管網疊壓供水設備直接與管網串連，在原有管網壓力的基礎上疊加所需的壓力，與所需的壓力相比，差多少，補多少，能充分利用管網的余壓，不會造成能源的浪費，符合國家節約能源的要求。其次直接式管網疊壓供水設備為數字控制全自動運行，無人值守，停電停水自動停機，來電來水自動開機；由于不會產生污染，因此無需麻煩的清洗工作。

5 結束語

綜上所述，充分證明了該種新技術具有節約能源、減少水質二次污染等優點并且安全可靠。目前，我們要做的是盡快制訂相關的無負壓供水相關規范規程，以便這項技術早日合法地應用到更多的工程。

1 沈亞輝、周良法.二次供水技術及方案比選［J］.中國給水排水，2007.18

2 王 琳.新型二次供水技術的應用［J］.天津建設科技，2007.6

3 孫守智、劉明波、張國輝、紀展仕.城市直接增壓二次供水技術應用探討［J］.青島理工大學學報，2007.03