■ 陳隱石 CHEN Yinshi 李 軍 LI Jun 歐陽潤東 OU YANG Rundong 張廣悅 ZHANG Guangyue
二次供水是指供水單位或個人將城市公共供水或自建設施供水,通過儲存、深度處理或者消毒后,經加壓向各用水用戶供水,以滿足各用戶用水流量及水壓要求的供水方式[1]。其供水方式及供水設施的好壞,將直接影響到各個用戶用水的水量、水壓和水質。近年來,隨著房地產業的興起,二次供水的方式在建筑給水上得到了廣泛應用;同時,隨著社會經濟的增長,人們生活水平和健康意識的提高,人們對水量、水壓和水質的要求也不斷提高。因此,做好二次供水建設,加強二次供水管理,使用戶能用上符合國家標準水質水壓的水,已成為各供水單位必須解決的問題。
蘇南某地區供水公司承擔著該市城區、鎮區及農村用戶的全區域供水重任。其供水服務面積達909.5km2,是該地區供水面積最大、最復雜的供水系統之一。近年來,該市其余各區由各區政府牽頭,財政支持、水務主持,分批對老新村和老小區的管網、屋頂水箱、二次供水等進行改造并接收,在保障供水安全、節約水資源、實現水司規范化管理等方面取得了較為明顯的效果,但是該區的改造進度與省政府要求尚存在一定的差距。因此,該區自來水公司在進行摸底調查后,將具有代表性的80個老舊小區列入本次改造工程,共涉及居民戶數約60 117戶。這些老舊小區建成時間從上世紀80年代至2007年不等,有些小區至今仍未做到抄表到戶。除此之外,這些老舊小區還存在泵房布置不合理、水泵及管道老化腐蝕嚴重、給水立管結垢漏損且無保溫措施、室外埋地管道材質落伍、銹蝕嚴重、生活給水管道與消防管道混接、小區進水總管徑偏小等問題,給水質帶來安全隱患,影響小區居民的生活用水[2、3]。
通過對該區域進行老舊小區二次供水改造,能切切實實的改善供水安全性,保障供水質量,提高居民的生活質量,對推進城鎮化建設起著非常重要的作用,其改造目的為:①改造二次供水泵房,保證老舊小區水量和水壓;②更換銹蝕管件,保障供水水質不受二次污染;③改造立管及庭院管,降低管網漏損;④增加保溫措施,保障供水系統運行;⑤結合市政管網優化系統,滿足城市經濟發展需求。
在現場勘查的過程中,部分小區頂部幾層的居民普遍反映水壓不夠,一些居民甚至自行加裝管道泵來增大水壓以滿足日常使用。究其原因,主要有兩點:①對于一些采用市政直供方式的老舊小區,由于建設年代較早,供水方案合理性較差,市政水壓(0.25MPa左右)一般只能保證1~3層的水壓,4~6層則會出現水壓不足的情況;②對于采用加壓水泵供水的小區,由于本身水泵選型的不合理,流量和揚程達不到用戶的需求,且水泵、氣壓罐等供水設施過于陳舊,供水性能大大下降,從而導致水壓的下降[4]。
一些老舊小區抄表仍然采用抄小區進水總表,分表由物業自行統計的形式,導致管理計費極其困難。另外,一些小區各戶表位置設置不合理,如設置在距地面較高的管井中,分散設置在室外地面,甚至有的設置在居民住戶室內,且都為機械式水表,抄表員抄表非常困難。
老舊小區目前使用的給水泵房由于建設年代較早,許多都與其他房間合用(圖1),其中,有的與消防泵房合用,有的與雜物間合用,有的甚至直接設置在地庫車位上,進出泵房人員雜亂,不利于給水設施的維護和運行。此外,多數小區泵房未安裝通風除濕設施,且處于無人看管的情況,導致內部管道、管件和水箱嚴重銹蝕漏水(圖2),根本無法達到小區供水安全和穩定的目標。
多數老舊小區采用加壓泵-屋頂水箱-減壓閥或者加壓泵-減壓閥的供水方式。一方面,屋頂水箱若缺乏管理,非常容易發生銹蝕,導致水箱內水質污染,影響各戶居民的用水水質;另一方面,若設置的減壓閥發生損壞或檢修,將導致閥后水壓增大,甚至壓壞用水器具,且多數老舊小區原減壓閥設置的位置及閥后壓力也無法滿足新規范中對建筑給水的要求。有些老舊小區供水管網缺乏整體控制,往往根據用戶用水需求逐段發展,致使整個小區出現總進水管徑較小等供水網絡布局不合理的情況。還有的老舊小區將生活給水管道與消防管道混接,一塊水表既計量生活用水,又計量消防用水,在管理上帶來極大的不便,不僅導致供水水質的二次污染,更會增加消防隱患。
老舊小區庭院管和立管的管材類型參差不齊,多數材質較差,且施工不規范。管網整體承壓能力較低,難以承擔標準要求的供水壓力。供水壓力稍有波動,爆管現象就會大量增加;遇到極端的嚴寒天氣,由于缺乏保溫措施,則會引起大面積的管道凍裂的情況,影響到整個供水管網的安全和穩定性。室外的水表及閥門等設置,由于長期缺乏維護和管理,已經失去了原有的功能,給運行管理帶來極大的不便。
老舊小區二次供水改造工程的實施,應遵循以下原則。
(1)供水改造不得影響居民正常用水。
(2)改造時,減少對居民生活的影響,立管及水表盡量設置于公共空間。
(3)改造后,供水水量、水壓和水質都能滿足居民生活用水的需求。
(4)改造后,方便供水企業管理。

圖1 給水泵房與消防泵房合用 圖2 水泵、管道及相關配件銹蝕嚴重
(5)工程實施后,能明顯提高環境效益、社會效益和經濟效益。
對于泵房供水方式的改造,取消之前屋頂生活水箱的供水方式,而采用目前較為先進、成熟的罐式無負壓供水(戶數較少的小區)[5]和水箱變頻恒壓供水(戶數較多的小區)的方式。這兩種供水方式均需要選用優質的水箱、水泵、氣壓罐、紫外線消毒儀、閥門、儀表、管道、管件等,確保改造后的二次供水系統能夠安全可靠地運行。其中,無負壓供水系統采用微機控制技術,根據用戶水量的變化自動調節變頻泵的轉速或組數,實現恒壓供水;水箱變頻恒壓供水系統則是通過變頻水泵抽取水箱中的水,根據用水量進行供水泵和備用泵之間的組數和轉速切換,并通過設置的氣壓罐對用水高低峰水壓波動進行調節,從而實現恒壓供水,其供水方式穩定且安全可靠。
對于立管,采用設置加壓分區的方式,按每7~8層設置1個加壓分區,保證各入戶管的水壓滿足《建筑給水排水設計規范》(GB 50015—2017)中規定的“不大于0.35MPa”的要求。
對于庭院管,采用重新敷設管道,優化管網走線的方式。在小區總進水管道上設置生活及消防兩塊水表,所有與消防有關的管道均從消防水表后接出,便于管網的運行及管理;各個樓棟的進戶管及閥門井盡量敷設于小區綠化帶中,便于今后操作與維修。
對于供水泵房的改造,首先應該確定泵房的選址。改造的二次供水泵房優先設置于原供水泵房內;如原泵房條件過差,則供水泵房需要異地重建,且選址不得設置在居民住房上下層或毗鄰的房間內,泵房需與住宅有8~15m的安全距離;當泵房設置在地庫時,不得低于同層地庫的標高,禁止下沉式泵房。當二次供水泵房與消防泵房或其他房間合用時,應設置磚墻或鋼絲網與這些房間進行物理分隔;泵房大門應采用雙扇外開門,并滿足防盜及防火乙級要求,大門應預留機械鎖加鎖位置并設置門禁系統;泵房所有窗戶采用防盜窗,同時設置通風和除濕裝置,保證泵房內干燥及通風良好;泵房側墻設置帶有中效過濾網的進氣扇。
其次,需要合理設置供水水箱及加壓泵組。當水箱容積>40m3時,分為容積相等且能獨立工作的2座;當水箱容積≤40m3時,可只設置1座。水箱及相應配件均需滿足食品衛生等級的要求,各個水箱入口需上翻10cm,加蓋并設置密碼鎖,以防止人員墜入水箱。水箱高度宜在2~3m之間,水箱頂部與樓板的距離應大于0.8m,以保證有檢修的空間。水箱底部應架空,應設置0.5m高的混凝土基礎,基礎之上設置0.1m高的鋼梁,同時,水箱與墻壁的距離不宜小于0.7m,安裝有管道的側面不宜小于1.0m。每個加壓泵組至少設置2臺水泵,但最多不得超過4臺。水泵基礎需高出地面200mm,且基礎距墻不宜小于1m。單臺水泵的流量不宜超過10L/s,功率不宜超過11kW。
最后,泵房內需有檢修水泵的場地,有供設備檢修的吊裝設施,同時,泵房內需設置單獨的排水設施,排水泵不應少于2臺,做到一用一備。泵房內還需要有坡度不小于0.01的排水溝坡向集水坑,且排水溝及集水坑均需要設置不銹鋼格柵蓋板。水泵的配電柜不宜設置在架空管道下方,且配電柜前方還需要有1.5m的操作空間。
原管井大小滿足新設立管要求時,可利用原管井,并在沖洗完成滿足使用要求后,設支管與各居民水表連通。待管道全部安裝完成后,拆除原立管并填實樓板洞。原管井不能滿足新設立管要求時,則需另尋立管位置,優先以公共樓梯間休息平臺為宜。若原水表在居民用戶內,則需將水表移出,嵌墻設置于樓梯間,水表外設置不銹鋼水表箱;同時,水表與原各戶用水管道相接,且連接處為該戶水管最大管徑處。
立管管材均采用不銹鋼材質,立管連接方式為雙卡壓,閥門安裝前應按規范要求進行強度和嚴密性試驗,安裝時應將手柄留在易于操作處。樓道內及管道井內的給水管道及閥門均采用40mm厚橡塑管殼保溫,水表采用成品保溫套(圖3)。
首先,通過定點探挖和儀器測量的方式,對現狀管網進行摸底;其次,結合各小區用水情況,擬定改造范圍;最后,進行多點開挖,取樣檢測,并根據檢測結果,確定局部管線或整個管網更換的改造方案。改造新建的管網應根據居民的實際用水情況優化設計,對于小區進水管管徑較小的小區,需增大其管徑來匹配用水量;同時,設置生活及消防兩塊水表,消防等與小區供水無關的管道改接至消防水表后,便于今后的運行管理。

圖3 立管改至公共樓梯休息平臺并保溫
結合現有管網的位置沿線開挖,敷設新管網主管;待主管道敷設完畢并沖洗至水質滿足要求后,采用分樓棟停水的方式接駁各入戶管;全部接駁完成后,拆除原老舊管網,回土恢復綠化及道路。庭院管管材為DN100以上時,應采用球墨鑄鐵材質,并采用止脫膠圈;DN100以下的埋地管道則采用PE材質。室外埋地管材上應設置指示樁或指示牌。
綜上所述,通過對老舊住宅小區供水方式的改造、泵房的改造、立管的改造和庭院管的改造,有效地改善供水現狀,增強供水安全性和穩定性,減少二次污染,使居民用上符合國家標準要求的水。這些工程措施對改善社會環境、推進經濟社會發展、提高人民生活水平,有著重大的經濟、環境和社會效益,可為其他相似地區的二次供水改造提供參考及借鑒。