減壓閥在高層建筑供水系統中的應用分析

朱永元

摘要：減壓閥作為一種新技術應用產品具有占地小、易于安裝操作的特點，在高層建筑物供水系統中有著廣泛的應用。它的應用替代了分區減壓水箱的作用，有效的保證了高層建筑供水的連續性，是高層建筑物供水系統的重要組成部分。本文論述了給水減壓閥的分類、原理，并結合供水實況闡述了減壓閥的應用原則及案例分析。

關鍵詞：減壓閥，高層建筑，供水系統

1.給水減壓閥的分類及原理

給水減壓閥，簡單的說，就是降低給水管道中的水壓的一種閥門，通過啟閉件的截流將進口壓力減壓穩定至某一個需要的出口壓力，從而達到減壓變化的目的。現在應用比較普遍的有比例式、可調式兩個種類，具體原理和介紹如下：

1.1比例式減壓閥

比例式減壓閥，顧名思義，就是指其出口壓力和進口壓力是按照固定的比例減壓的，比較常見的比例是2：1，3：1，4：1，5：1。結構方式相對是比較簡單的，它的閥體是一個活動部件活塞，活塞在截留口處的縫隙變化、前后面積是不相同的。隨著水流量的變化，在截留口所產的阻力損失會隨著進、出口壓力差變化，進口、出口的壓力依然保持固定的比例。當沒有水流經過的時候，閥體的截留口則處于完全的關閉減靜壓狀態。通過使用比較，比例式具有良好的減壓效果，不需要人工進行壓力調節，閥體的體積小，生產制作起來方便，而且價格便宜，安裝維護也方便快捷，耐用性強，但缺點就是出口的壓力沒法根據需要進行調節。

1.2可調式減壓閥

可調式的減壓閥，就是可以根據使用需要對出口壓力進行調節，通過增強局部水頭損失的方法達到減少壓力的目的。水流進來后流經截留口，降低的壓力作為反饋信號傳遞到橡膠膜片下面，在膜片與彈簧力平衡關系的作用下，通過聯動閥芯使閥瓣處于一定的開啟高度，這時候就會有一個阻力系數使出水的壓力達到設定的值，當這個設定值達到關閉截留口的值時，就實現減靜壓，如果想要出口壓力，則只需調節彈簧的平衡力。可調式減壓閥的出口壓力相對比較穩定、反應比較靈敏，使用方式也靈活，但就是結構比較復雜，閥體體積大，價格較高，而且使用一段時間之后，容易出現出口壓力偏移情況，但通過調節還可以繼續使用。使用久了后，發體內的彈簧會出現疲勞，隔膜也會老化，為不影響使用效果，需要及時調整、更換。

2.給水減壓閥的選用

綜上所述，比例式減壓閥的出口壓力和進口壓力是按設計好的固定比例減壓的，可調式減壓閥則可以根據使用的需求進行調節，所以要選用哪種還得根據給水系統的要求和給水減壓閥的正常減壓范圍的需求來定。

2.1比例式給水減壓閥的選用原則

選用比例式減壓閥必須注意以下幾個原則：閥前壓力和閥后壓力有固定的比例減壓，閥后的壓力不需要調節；根據設計秒流量選定公稱直徑，而且設計的秒流量須在流量-壓力特性曲線的有效段內；給水減壓閥壓力等級要高于預訂的閥前壓力；設計流量閥后壓力滿足最不利點用水水壓要求；減壓比盡量不選大于3：1的，并避開氣蝕區。

2.2可調式給水減壓閥選用原則

選用可調式減壓閥必須注意以下幾個原則：閥后的壓力可以調節或者是閥后壓力要求穩定；按照流量-水頭損失曲線選擇公稱直徑；給水減壓閥的壓力等級要比預定的閥前壓力高；壓力等級1.0MPA的減壓閥的閥后壓力應小于或等于0.8Mpa，閥后壓力不小于0.05Mpa；閥前最低壓力要比閥后動壓大0.2Mpa；在生活供水系統中，閥前閥后的壓力差最大值應小于或等于0.4Mpa，對環境噪音有限制的場所，該值應控制在0.3Mpa內。

3.給水減壓閥在高層建筑供水系統中的應用

目前還有些高層建筑的消防和生活供水系統還在采用中間水箱分區減壓供水方式，但由于減壓閥所體現出來的優越性，越來越多的高層建筑使用了減壓閥，以下主要闡述比例式減壓閥在高層建筑消防供水系統中的應用。

3.1在高層建筑消防系統中的應用

某市一棟高度為95m的高層建筑物，地下有2層，地上有28層，是一座現代化辦公大樓。根據《高層民用建筑設計防火規范》條規規定，該建筑物的消火栓靜水壓力應不大于0.8Mpa，如果大于0.8Mpa的話就需要配置分區給水系統。根據這規定將該建筑物的消火栓系統分為高低兩區，將2-15層分為低區，16-28層分為高區，高區的最大靜壓值為0.48Mpa，根據實況要求消火栓系統不設置減壓水箱，而是在16層的管井內和地下水泵房內設置兩個比例式減壓閥進行減壓，減壓比為3：1。由于該棟建筑物高達95m，根據自動噴水滅火系統設計規范的要求，自動噴水滅火系統管網內的工作壓力不可以大于117.7X104PA。但本棟建筑噴淋系統的最不利用水點距離地下水池最低水位高度差達99米，因此須要達到噴頭設計工作壓力為9.8X104pa的規定.但是，由于位于低區底層噴淋網管的工作水壓已經超過1.2MPa，為了避免管網的超壓工作，將自動噴水滅火系統也分為高低兩區，共用一臺水泵供水，在低區濕式報警閥之前的管道設置比例式減壓閥，減壓比為3：1，減壓閥前的最大靜壓為1.04MPa，減壓閥后的最大靜壓值為0.52MPa，低區的最不利靜壓值為0.41MPa，當開啟水泵時，減壓閥前的最大動壓為1.32MPa，減壓閥后的最大靜壓值為0.66MPa，低區最不利動壓值為0.113MPa，最終在滿足設計規范條件正常運作。

3.2比例式減壓閥在安裝時的注意事項

在高層建筑的消防供水系統中，為保證供水不會出現間斷，應該將減壓閥組設計為兩組同徑并聯，其中一組作為備用，以在檢修更換時不影響供水；比例式在高層建筑的消火栓系統中建議設置可曲撓橡膠接頭，這樣既可以方便減壓閥的安裝拆卸，也可以起到伸縮作用；在安裝比例式減壓閥前需要將管道沖洗干凈并在閥前加裝Y型過濾器，以防止細小雜物造成減壓閥門不能緊密關閉而引起滲漏，最終導致閥后管網的靜壓超高；由于比例式減壓閥水平安裝時會在重力作用下造成下部偏心磨損，所以建議垂直安裝。

4.結束語

高層建筑物的給水系統，在過去多采用在支管上裝設減壓孔板的方式來減壓，但減壓板只減動壓，不減靜壓，使得供水系統受到限制，在系統低區數層常出現超壓，給用水帶來了諸多不便。隨著經濟的發展，現在的高層建筑物越來越多采用減壓閥來代替減壓水箱，這樣既可以減少占地面積，又可以降低造價費用等諸多優點，因此，在高層建筑中要根據實際工程設計需求，全面考慮經濟、技術等因素，合理選用減壓閥，以提高供水系統的性能。

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