民用建筑常見的幾種供水方式的分析與比較

摘 要：本文從供水安全、高效、節能等方面分析了多層建筑和高層建筑中常見的幾種供水方式的優缺點以及實際應用過程中的有關注意事項，為以后民用建筑供水方式的選擇和設計提供一定的參考依據。

關鍵詞：市政直供水;無負壓供水;加壓供水;能耗

0前言

建筑供水方式是指建筑內部給水系統所采用的供水方案。受建筑高度、用水性質、管網承壓能力以及供水安全保障程度等因素的影響，一般分為市政直供水、水箱（水池）和水泵供水、無負壓供水以及多種供水方式組合，根據管網的敷設方式又可分為并聯供水和串聯供水。

1市政直供水

市政直供水就是直接利用市政管網壓力供給用戶使用的一種簡單有效的供水方式。其突出優點是投資少，管網簡單，能充分利用市政管網水壓，無二次污染。缺點是受外網供水條件限制，外網停水時內部立即斷水。市政直供水常用于市政供水穩定的城鎮單層、多層或地下建筑。

當前城鎮多層住宅建筑基本控制在6層內，主要考慮充分利用市政管網壓力，因城鎮市政管網壓力宜滿足建設部《城市給水工程規劃規范》（GB50282-98）規定的28米服務水頭要求;《建筑給水排水設計規范》（2009年版）規定居住建筑入戶管給水壓力不應大于0.35MPa[1]。故大多數水廠供水壓力在0.28MPa～0.35MPa之間。設計時，對層高不超過3.5米的民用建筑，可直接按照下表估算層數對應的供水服務水頭大小。

2水箱和水泵加壓供水

早期高層建筑中，設水箱和水泵加壓供水方式應用較為普遍。由于市政管網水壓、水量局限性以及當地水務部門禁止水泵直接在其管網上抽水，所以有些高層建筑供水方式采用在屋頂設置高位水箱，在建筑底層泵房設置加壓泵組和低位水箱（池）。此供水系統獨立性強，受市政管網牽制小，如市政管網短時停水，此系統仍可正常運行。

設水箱和水泵加壓供水方式當前主要應用于市政管網水壓不穩定，不允許直接抽水的高層建筑或市政管網最大時供水量小于用戶最大時用水量的用戶。這種情形在學校宿舍、公寓類建筑較普遍;因學生生活區人員密集，下課時用水高峰固定，短時用水量大;這時設計水箱和水泵供水方式，可調節市政管網供水量不足的部分，從而避免了周期性缺水。這種供水方式的缺點如下：一是建設一次性投資大，運營成本也較大;二是系統復雜，水泵啟動頻繁，效率低下;三是水箱為開式系統，市政給水流進水池后壓力降為零，再通過水泵加壓，能源損失大，市政水壓得不到有效利用;四是水箱（池）中的水停留時間長，余氯損耗大，與空氣接觸時間長難免造成二次污染，水質變差，如要維持水質不變，勢必要增加投藥成本，并對水箱進行定期清洗。

3無負壓供水

無負壓供水方式又稱管網疊壓供水方式。是直接將無負壓給水設備連接到市政管網或用戶內部給水干管上，通過變頻水泵疊加市政管網水壓供水的一種高效、節能、無二次污染的密閉供水方式。無負壓供水技術開始于上世紀80年代，至今30幾年，技術日臻成熟，鑒于其節能、環保等突出優點，越來越多的國家和地區大規模應用;尤其在大中型城市，水廠分步均勻，市政管網水質、水量、水壓保障安全度高，無負壓供水方式成為設計首選。

無負壓供水方式顯著優勢有：疊壓供水，充分利用市管網壓力，大大節省能源;系統封閉運行，有效避免水質二次污染;穩流罐體積小，節省占地面積;泵房小，設備少節約一次性投資;系統智能全自動運行，維護方便;供水可靠衛生，最大限度利用市政供水水壓，節省運行費用;穩流補償器、真空抑制器、壓力傳感器與變頻調速水泵機組聯動控制，保持恒壓壓力;當小區停電時，由市政管網繼續向低區用戶供水，停電不斷水。

當前，無負壓給水設備有罐式和箱式兩種，其中罐式較為常見。罐式無負壓給水設備主要由穩流調節罐、變頻水泵和系統控制柜等組成。與傳統二次加壓供水系統比較無負壓供水具有的顯著特點有：一是用穩流罐代替了貯水池（箱），《管網疊壓供水技術規程》CECS 221-2012中規定穩流罐的容量不應少于1min（有特殊要求時，可增大）設計流量[2]，占地面積通常為2m×1m。而傳統加壓供水中貯水池（箱）的有效容積為最高日用水量的20%-25%，高位水箱的調節容積不小于30min最大時用水量。因貯水池（箱）的有效容積大于高位水箱的調節容積，故穩流罐的容積至多為傳統設水箱容積的1/30，其設備占地面積不到水箱面積的十分之一，從而節約生活泵房工程一次性投資成本達到70%以上;二是用變頻水泵替代傳統全自動增壓泵。變頻水泵是通過變頻控制器接收壓力傳感器壓力信號及時調整水泵轉速以實現恒壓供水的設備。該設備技術先進，自動化程度高，運行穩定，噪音小，節能效果顯著。

箱式無負壓給水設備與罐式無負壓給水設備主要區別即采用一定容積的密閉水箱代替密閉水罐。密閉水箱的容積為1h-2h最大小時流量，可在市政供水出現短時停水時延續供水，故相比罐式無負壓給水設備在水源調節能力方面有所改善;但罐式無負壓給水設備有其本身的缺陷，主要體現在控制系統復雜，密閉性差;在用水低峰時，儲水時長增加，導致水質變差。箱體占地面積大，生活泵房面積增加，導致土建成本增加，其箱體本身的造價也相對較高，故罐式無負壓給水設備的這些缺陷有悖于應用無負壓供水技術的初衷，導致其市場使用率不高。

4結論

建筑內部供水方式的選擇關系到用水的安全、節能、衛生、經濟和日常管理。供水安全非小事，隨著科技的進步，供水設備、管道等相關產品質量更加安全可靠;安裝維護更加簡單便捷;管理使用更加智能高效。同時，市政管網的水質、水壓、水量穩定性也會越來越高，考慮到高效節能，無污染，管理方便等特點，今后民用建筑的供水方式傾向于選擇直供水和無負壓供水。

參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.中華人民共和國國家標準.GB50015-2003 建筑給水排水設計規范[S].北京.中國計劃出版社，2009

[2]中國工程建設標準化協會.中國工程建設標準化協會標準.疊壓供水技術規程[S].CECS 221-2012

作者簡介：

姓名：龔麗，出生年月日：1982.02.16，性別：女，民族：漢，籍貫：河南省信陽市 ，學歷：碩士研究生，職稱：中級，研究方向：市政工程，工作單位：中鐵城市規劃設計研究院有限公司