淺談水泵在建筑給排水設計中的選用

趙正聰 王加加

【摘要】隨著水泵應用面的不斷推廣，研究其在建筑給排水設計中的選用凸顯出重要意義。本文首先對水泵進行了概述，分析了建筑給排水設計中給水泵選用的要點。在探討建筑給排水設計中水泵選擇的基礎上，研究了其在建筑給排水中的應用。

【關鍵詞】水泵；建筑給排水；設計；選用

一、前言

作為建筑給排水設計中的一項重要考慮因素，水泵在近期得到了廣泛的利用。該項課題的研究，將會更好地提升水泵的應用效果，從而有效優化建筑給排水設計的最終效果。本文從概述水泵相關內容著手本課題的研究。

二、水泵概述

在建筑給排水中常用的水泵，都屬葉片式水泵中的離心泵。其工作原理就是在水泵打開前將泵體充滿液體，水泵被打開后，泵體內的液體會隨著泵體內的葉輪做高速旋轉運動，葉輪在離心力的作用下在出口處將液體甩出，在泵體擴散室內被甩出的液體的速度逐步的變得的緩慢，液體被甩出后，葉輪中心處形成真空低壓區，液池中的液體在外界大氣壓的作用下，經吸入管流入水泵內。在一定容積的泵體擴散室內，壓力會隨著被甩出液體的增加而增加，最后在水泵的出口將液體排出。液體就這樣連續不斷地從液池中被吸上來然后又連續不斷地從水泵出口被排出去。這一工作原理實際就是能量傳遞和轉化的過程，在這過程中，伴隨著許多能量損失，這些損失越大，水泵的性能就越差，工作效率就越低。

立式、臥式是水泵的主要的結構形式，立式水泵具有高度比較大、平面的尺寸小和啟動方便的特點，水泵葉輪在立式水泵運行中淹沒于水中，較高的安裝要求和較大的檢修難度是這種水泵的存在的缺陷；臥式水泵對泵房的面積要求較大，這種水泵的泵房載荷一般比較均勻。當進水池水位低于臥式水泵葉輪時，要增加一些充水的設備，這種臥式水泵的檢修相對比較簡便。

三、建筑給排水設計中給水泵選用的要點

1.建筑給水泵選用高位水箱供水方式

水箱和水泵組成了高位水箱供水，將高位水箱分區適當設置在各區上層，具有調節水量、穩定水壓和貯存的作用。設置在地下室或底層的水泵輸送水箱里面的水，其供水的方式是先由水池水泵輸送到水箱再輸送到給水管網最后供給用戶。

2.建筑給水泵選用變頻調速泵給水方式

建筑給水泵選用變頻調速泵給水方式依據系統用水量狀況，水泵轉速具有自動改變的特點，已達到水泵的工作運行處于高效區，進而調節流量。這種供水形式具有替代高位水箱、占地面積較小、二次污染少、水質較好和供水壓力穩定等優點，此種形式適用于那些用水量大且不適合設置水箱的情況，但是這種供水方式也存在著成本高，維護復雜和供電要求較高，以至于其運行費用較高。

3.建筑給水泵選用氣壓罐供水方式

氣壓罐的本身其實是一個承壓水箱，氣壓罐供水是水泵水箱的變形，其適用于多種形式的水泵水箱供水。這種氣壓罐供水的方式的布置不受建筑條件的影響，其可以適當的布置在建筑物的中間層，地下室、室外和頂層等。而氣壓罐只是一種給水的補充設備，在實際的應用中代替不了高位水箱。其在用于不需要布置高位水箱的生活用水和為消防高區增加壓力的設備時，具有一種運行可靠和便捷的特點，但由于其鋼材消耗大、水頭大和有限的系統水量，降低了供水的可靠性和水壓的穩定性。

四、建筑設計給排水中水泵的選用

1.建筑給水泵的選擇

在建筑給水泵選擇中，有高位水箱給水、氣壓罐供水、變頻調速泵給水三種形式，其中高位水箱給水主要是由水箱和水泵組成的，設置高位水箱的主要目的是儲存和調節水量，確保水壓的穩定。高位水箱中水是通過底層或者地下室中的水泵進行輸送的，高位水箱供水模式為：水池—水泵—水箱—給水管網—用水點，根據水泵、水箱、給水管網之間的關系，可以將高位水箱的給水方式分為分區水箱串聯給水、分區水箱并聯給水、減壓閥給水、減壓水箱供水等幾種形式。

變頻調速泵給水能對給水系統的用水情況進行分析，根據實際情況，自動改變水泵轉速，從而保證水泵時刻處于正常運行狀態，變頻調速泵給水還能自動調節水流量，達到節省水資源的目的。變頻調速泵給水能確保供水質量符合相關規定，為水壓的穩定性提供保障，同時變頻調速泵給水還能有效地節省占地面積，減少污染次數，但變頻調速泵給水的投資成本比較大，用電量比較大，運行維護成本也比較高，同時變頻調速泵給水會出現低效運行區。

2.建筑排水泵的選擇

在設置建筑排水系統時，可以根據具體情況設置一個廢污水集水池，從而方便廢污水的收集，在進行建筑廢污水輸送時，利用潛水排污泵將其集水池中的廢污水提升起來，輸送到市政排水管網中。

3.建筑消防水泵的選擇

設計人員在選擇建筑消防水泵時，為保證消防水泵的安全穩定，首先要保證選擇的消防水泵的H-Q特性曲線和管道的特性曲線相互協調。設計人員在設計水流指示器時，可以將消防水箱出水管和按鈕設置在消防栓中，這樣就能將其看成消防水泵的開啟方式，對于高層建筑的消防水泵，要預留消防主泵的備用泵，確保消防主泵發生故障后，備用泵能正常運行，從而為消防系統的穩定運行提供保障。

五、水泵在建筑給排水中的應用

1.高位水箱+水泵供給水模式

一般對于高層建筑給水工程來說，由于其高程過高，對水泵揚程要求過高，而考慮到供水成本及供水效率、供水質量等問題，一般采取高位水箱+水泵的方式進行供水。在高層建筑內部一定高程范圍內設置一兩個高位水箱，采用分階段串聯供水方式來減輕底層水泵壓力。但分段高位水箱供水存在著一個不可避免的缺陷：無法保證高層供水的水質，特別是在高位水箱長期不進行更換和內部清洗的狀況下，水中的雜質會在高位水箱中累計，使得高層供水水質逐漸變差。

2.多臺泵并聯供水模式

對于大部分民用居民生活建筑來講，其供水量及水壓穩定性要求相對較低，一般采用單泵供應的方式。對于一些水量、水壓穩定性要求相對較高的生產用水的供給方面有時候需要采用多泵并聯供水的方式，一般幾臺泵并聯一起，其工作點均選取在管路特性曲線的高效范圍內聯合供水。

3.消防用水管路水泵選用

而對于消防用水來講，由于其管路用水的特殊性，使得其水泵的選用與正常生活用水有些不同：一般在消防管路至少保證有兩臺（一用一備）符合供水要求的泵的安裝。這是為了防止一旦發生意外時一臺泵跳停或者故障時不會影響到管路的正常供水，為事故應急處理提供一層安全保障。有的高層建筑，特別是輕質結構建筑，由于其建筑材質及裝修填料大多具有可燃、易燃特性，因此其對消防管路供水要求較高，這時可以加裝上供水方式的氣壓罐供水，以滿足消防用水對水壓的要求，保證事故發生時防滅火中的用水水壓穩定性。

4.變頻調速泵的選用

在進行一般性建筑的供給用水中，有時利用先進的變頻調速泵來進行對管路輸水的即時調控。它在程序聯鎖的條件下，根據管路水壓及用水流量需求量的即時信息來自動智能調節泵的轉速以改變供給水量及水壓，從而保證管路供水的質量。

六、結束語

通過對水泵在建筑給排水設計中選用的相關研究，我們可以發現，水泵的多項優勢條件決定了其在建筑給排水設計中的地位，有關人員應該從建筑給排水設計的客觀需求出發，制定最為切合實際的水泵選用方案。

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