疊壓供水設備在建筑給排水應用中的探討

駱芳　彭勃　高薇

【摘 要】結合實際工程實際總結疊壓供水設備接入市政管網的條件，通過對供水系統選型，分析疊壓供水設備的優點及在實際使用工程使用中存在的問題。

【關鍵詞】疊壓供水；變頻供水；適用條件；節能節水

0 引言

近年來，隨著城市建設的不斷加快，高層建筑日益增多，二次供水設施成為生活給水管網建設中不可缺少的一部分。然而，傳統二次加壓供水方式，經過水池、水箱儲存后因水箱清潔不嚴格、短流等導致水停留時間過長等原因對生活飲用水會造成二次污染，對加壓供水水質安全產生了直接影響，有些甚至產生了嚴重的水質污染事故。疊壓給水方式作為一種新型的給水方式的成功引入彌補了傳統供水方式不足的問題，近年來在建筑給排水領域得到廣泛應用。

2012年，中國工程標準化協會制定了《疊壓供水技術規程》，力求疊壓供水在我國健康穩定地發展下去。

1 工程概況

本項目為某高層商業辦公樓，位于武漢市，總建筑面積71757m2，總高度為99.95米，其中一層、二層功能為商業；三至二十六層功能為辦公；項目地下室功能為車庫。本項目建設方建設初期擬采用疊壓供水設備供水。

2 給水系統方案對比分析

疊壓供水設備與變頻供水設備在設備選型、運行投資費用及運行安全性方面等方面均存在差異，對比分析如下：

2.1 本項目用水量統計

2.2 市政開口口徑對比

疊壓供水設備市政開口口徑按照秒流量來計算，本項目辦公、商業生活用水總設計秒流量為72m3/h，消防流量108m3/h，需引入管管徑為DN200；變頻供水因水箱調節容積較大，引入管生活流量按平均時流量計為36.6m3/h，消防流量108m3/h，需引入管管徑為DN150。

疊壓供水設備的使用會對市政管網供水能力、運行安全和水質安全等三個方面產生影響。首先需接入的流量不得超過市政供水流量。疊壓供水設備取消了水池、水箱，失去了儲水調峰的中間環節，用水高峰期時，流量直接由市政管網供給，使管網供水流量和時變化系數大幅增加，且與市政管網直接連接，易造成市政管網壓力波動。因此《疊壓供水技術規程》規定，疊壓供水市政管網管徑至少比接口大兩級，以避免造成市政管網局部壓力下降，影響周邊用戶的正常用水。另外部分城市中心城區是限制使用疊壓供水設備的，故實際使用中應征得當地供水主管部門的同意。

其次疊壓供水設備的首要功能要求保證管網安全沒有負壓，必須具備可靠的防負壓措施，目前市面上產品主要是通過穩流補償器和真空抑制器來實現。由于疊壓給水系統是直接與市政管網串接的，在使用時還必須保證市政給水管網有不被污染的安全措施，目前均設置倒流防止器。

因此疊壓供水設備要選用優質產品，必須符合國家和地方生活飲用水衛生監督管理辦法（條例）及涉水產品安全衛生的有關規定，并有可靠的措施聯動及防止上級泵壓力回損傷下級設備，否則會給用戶用水和網管安全帶來安全隱患。

2.3 設備選型分析

本項目供水管網市政壓力為0.2MPa，本設計用水管網壓力低于0.15MPa時停止從市政管網抽水，保證室外消火栓0.14MPa的壓力要求，某些城市規定更為嚴格，市政壓力低于0.22MPa嚴禁使用疊壓供水設備。本項目引入管倒流防止器水損約4.0-7.0m，過濾器水損1m，引入管上水表水損3m，管網水損及場地高差1.5m，若市政管網用水高峰壓力大于0.2MPa，則無負壓設備入口可用余壓約10.5m，武漢自來水公司高峰時段保證壓力是0.16MPa，若本項目用水高峰時段市政壓力低于0.2MPa，壓力過低可用水頭太小，節能效果不明顯。

疊壓供水設備所選設備揚程低于變頻供水設備揚程約10m。設備對比如下：

1）疊壓供水系統

商業選用80ZWG2/CR20-3型疊壓供水設備一套，配CR20-3型供水泵（Q=24.5m3/h，H=31m，N=4kW/臺）兩臺，一用一備，配備GW600-80型無負壓罐；辦公低區選用125ZWG3/CR20-8型疊壓供水設備一套，選用CR20-8型供水泵（Q=26.0m3/h，H=78m，N=11kW/臺）三臺，兩用一備，配備GW800-125型無負壓罐；辦公高區選用80ZWG2/CR15-14型疊壓供水設備一套，選用CR20-10型供水泵（Q=21.5m3/h，H=126m，N=11kW/臺）兩臺，一用一備。配備GW600-80型無負壓罐。

2）變頻給水設備

商業選用CR20-4型供水泵（Q=24.5m3/h，H=40m，N=5.5kW/臺）兩臺，一用一備 ；辦公低區選用CR32-6-2型供水泵（Q=26.0m3/h，H=85m，N=11kW/臺）三臺，兩用一備；辦公高區選用80ZWG2/CR15-14型疊壓供水設備一套，選用CR15-14型供水泵（Q=21.5m3/h，H=126m，N=11kW/臺）兩臺，一用一備。配備GW600-80型無負壓罐。

經對比發現，因市政可用余壓太小，選用疊壓供水設備時僅商業供水水泵功率降低，節能效果不明顯。

2.4 可靠性對比

罐式疊壓供水設備調節容積小，停水時會很快導致斷水。箱式疊壓供水設備采用水箱調節時配備的增壓泵應與市政管網壓力相近，若市政管網壓力波動太大易導致系統不穩定，用戶水壓波動大，實際使用時應與自來水公司落實。

因此設計時應明確項目定位，是否是供水保證率要求高，不允許停水的用戶，是否是對水壓穩定性要求高的建筑。

2.5 投資及運行費用分析

1）設備購置：疊壓供水設備為3套；變頻供水泵為3套。

2）市政開口：疊壓供水系統開口口徑為DN200；變頻供水系統開口口徑為DN150。

3）泵房面積：疊壓供水系統所需泵房面積為36m2；變頻供水系統所需泵房面積為100m2。

2.6 供水水質分析

疊壓供水水質好、無二次污染。疊壓供水系統采用全封閉式運行及真空儲水設備，有效防止污染物進入系統及系統中微生物的滋生，且系統各部件均采用304食品級不銹鋼材質，不會對水質產生污染，另外由于無需設置水池或水箱，節省了定期的清洗費用，減少了水資源的浪費，還能避免水池滲水漏水問題產生的維護費用。

變頻供水水箱調節容積一般為日用水量的20-25%，本項目約100m3，水停留時間比疊壓供水設備長，隨著水中余氯降低，可能出現二次污染。

3 結論

對于疊壓供水系統進行綜合分析可得出并非所有工程都適合用疊壓供水設備。是否選用疊壓供水設備應根據每個工程的實際情況及其所在地的市政給水管網流量、壓力狀況、周邊環境等綜合考慮，以確定其是否適用及是否能在實際的工程中做到真正節能、節水、節省費用等，不適用時就應采用其他的供水方式。

由于本項目采用疊壓供水市政增容費用高，設備造價遠高于變頻供水設備，投資回收期太長，節能效果卻不明顯，且本項目供水保證率要求高，屬于不允許停水的用戶且市政管網壓力不高，周邊均為學校，不能影響周邊用戶用水水壓，本項目最終采用變頻給水系統。為避免二次污染，本設計在水泵吸水口上設置了紫外線消毒器。

【參考文獻】

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[責任編輯：楊玉潔]