城市高層建筑二次供水設(shè)備增壓供水方案探析
城市高層建筑二次供水設(shè)備增壓供水方案探析
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，相繼出現(xiàn)了次高層建筑（9－12層）。我們知道，大樓啟用較基本的條件就是要有高層建筑二次供水設(shè)備。自來水廠通過城市輸、配水管道供水，水壓一般在2kg/cm2左右，夜間可達(dá)2.5－2.7kg/cm2，所以六、七層以下的住宅樓，通過設(shè)置屋頂水箱，夜間市政管網(wǎng)水壓高時(shí)屋頂水箱進(jìn)水，供四層以上住戶正常用水是沒有問題的。而目前城市用地越來緊，不得不建較高的樓房，除了建高層建筑以外，還要建次高層建筑。相比之下，次高層建筑（特別是住宅）施工周期短，容積率高，產(chǎn)生效益快，更得到廣大房地產(chǎn)商的青睞。而且，由于次高層的物業(yè)管理費(fèi)與高層建筑的物業(yè)管理費(fèi)相比要低得多，所以，大多數(shù)購房者傾向于購置次高層建筑。而這類建筑的代水就涉及到二次增壓供水的問題。當(dāng)前研究和探討這類問題，是十分必，要的。
一、常見幾種供水方式
一般二次增壓采用以下幾種供水方式：
1、水池－水泵（恒壓變頻或氣壓罐）－管網(wǎng)系統(tǒng)－用水點(diǎn)
此方式是集中供水。對于一、二層是商業(yè)群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前較多采用此種供水方案。一般設(shè)計(jì)有地下生活水池一座，集中恒壓變頻供水，不設(shè)屋頂水箱，較不利用水點(diǎn)是頂層住宅。主水泵一般有三臺(tái)，二開一備自動(dòng)切換，付泵為一小流量泵，夜間用水量小時(shí)主泵自動(dòng)切換到付泵，以維持系統(tǒng)壓力基本不變（氣壓罐一般不用于生活用水）。
2、水池－水泵－高位水箱－用水點(diǎn)
此方式也是集中供水。單幢次高層和高層建筑的高壓供水區(qū)較多采用該種方案。一般也需要設(shè)計(jì)有一座地下水池，通過兩臺(tái)水泵（一用一備）抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水點(diǎn)。
3、單元水箱－單元增壓泵－單元高位水箱－各單位無水點(diǎn)
此方式已簡化為單元總水表進(jìn)水。單元水箱和單元增壓泵實(shí)際上是一個(gè)整體，我們稱之為單元增壓器。九四年與上海海鷹機(jī)械廠合作研制開發(fā)了第，一代的單元增壓器，并用于我所管理的工程中。經(jīng)過半年使用，又發(fā)現(xiàn)了需要改進(jìn)的地方，并作了多次修改，現(xiàn)在使用的是第三代產(chǎn)品。
二、比較（經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益）
從現(xiàn)論上講第，一種方式恒壓變頻供水是較為理想和先進(jìn)的。首先恒壓變頻供水保證出水壓力不變，根據(jù)用水量大小進(jìn)行變頻供水，既節(jié)約電能，又保證水泵軟啟動(dòng)（對電網(wǎng)電壓沖擊不大），延長了水泵壽命。各臺(tái)水泵自動(dòng)輪換使用，即較先投入使用的水泵較早退出運(yùn)行，這樣，各臺(tái)水泵壽命均等，而且，一旦水泵出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能自動(dòng)跳過故障泵運(yùn)行。從造價(jià)上看較省，一般13萬元左右一套，只需考慮水泵房的變頻供水設(shè)備費(fèi)、地下貯水池費(fèi)，不需要屋頂水箱（約1500元／只），還可減少屋頂水箱的二次污染和保證頂層的供水壓力（用熱水器壓力也沒問題）。
但是，在實(shí)際使用中，卻遇到了許多問題，給工作帶來了麻煩，公司社會(huì)效益直接受到影響。我所承建的一個(gè)項(xiàng)目就采用了無屋頂水箱的集中變頻供水方式，它的使用和日常管理所反映出的問題，就很有代表性。首先，由于是集中供水，進(jìn)地下水池的總水表屬自來水公司產(chǎn)權(quán)，他們只按此總水表所走的度數(shù)收取水費(fèi)，表內(nèi)管網(wǎng)的跑冒滴漏與他們無關(guān)。而一般管網(wǎng)跑冒滴漏總是難免的，即使沒有，各單元的單元分表度數(shù)與地下水池的總水表也有誤差，再到各分戶水表度數(shù)相差更大，誰來承擔(dān)這一差價(jià)，再加上水泵的電費(fèi)（經(jīng)測算約0.9度電／噸水）使得這里水價(jià)很高，住戶無法承擔(dān)，收交水電費(fèi)成了很傷腦筋的事。從九四年至今，我開發(fā)公司一直在承著水泵電費(fèi)和水費(fèi)差價(jià)，這樣無止盡地下去，不知到何時(shí)，這項(xiàng)費(fèi)用是無法估算的。也無帳可出（因?yàn)檫@里沒有實(shí)行物業(yè)管理）。而另一方面，通過四年多來的使用，我還發(fā)現(xiàn)，雖然該設(shè)備可以全自動(dòng)化，無需人天天管理，但它還有致命的弱點(diǎn)：水泵在自動(dòng)切換時(shí)（卸載或加載時(shí)）水泵供水會(huì)出現(xiàn)短暫的低壓，特別是電腦判斷有故障需跳過故障泵運(yùn)行時(shí)時(shí)間會(huì)更長。隨著設(shè)備使用年限加長，設(shè)備房潮濕造成電腦元器件老化加快，水管路系統(tǒng)止回閥的失錄，反映故障和處理故障的時(shí)間也延長，直接受害者就是頂層住戶。一旦壓力減低他們就無水，當(dāng)跳過故障泵啟動(dòng)備用泵時(shí)壓力又增大，所以頂層住戶怨聲不斷。集中供水還有一較大的毛病就是，一旦供水系統(tǒng)有問題，無法供水，幾百戶人家都要遭殃。而且，由于水泵運(yùn)行是由變頻控制柜來完成的，如果變頻控制柜出故障，一般的電工無法處理，需要廠家專業(yè)技術(shù)人員來解決，造成設(shè)備不能及時(shí)維修，供水無法保證。雖然設(shè)備房管理簡單了，但住戶用水缺乏保障，社會(huì)效益受到影響。
第，二種方式是較成熟的水泵、水箱供水方式。水泵控制柜采用較簡單的電器元器件，如出現(xiàn)故障，普通的電工就能維修，而且元器件的費(fèi)用也低。再加上有高位水箱，不會(huì)造成一停電就停水，供水保障率高。但用在單幢次高層建筑同樣也存在收交水電費(fèi)難的問題。用在高層建筑，則可以由物業(yè)管理公司一并考慮解決。
第三種方式，是在吸取了以上兩種供水方式的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后產(chǎn)生的，雖然一次性投資較大，每個(gè)單元都要設(shè)增壓器（約1萬元／臺(tái)），增加單元屋頂水箱（約1500元／只）增加進(jìn)水總表安裝費(fèi)（約4000元／只），單元泵電表安裝費(fèi)（約4000元／只），還有各單元小水泵房土建費(fèi)用等，總費(fèi)用比上兩種方式增加一、二十萬元，但管理上解決了許多麻煩。首先，水電費(fèi)各單元住戶自己交，一旦水泵出故障，只影響該單元的十幾戶。房地產(chǎn)商一般寧愿一次性投入大一點(diǎn)，也不愿一背上個(gè)包袱，特別是與住戶打交道。由于有屋頂水箱，高水位時(shí)停泵，低水位時(shí)啟泵，這樣，水泵也有了停息時(shí)間，既省電又不至于一停電就停泵無水供應(yīng)，用水有了保障。社會(huì)效益明顯好于前兩種供水方式。但是，如果設(shè)備本身返修率大的話，也會(huì)給管理帶來麻煩， 因?yàn)橐粋€(gè)大泵房分成了許多小泵房。所以，選擇品質(zhì)優(yōu)良、性能較好的單元供水設(shè)備尤為重要。
三、單元增壓器性能簡介
從上面的介紹可知，單元增壓器性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到用戶的使用和開發(fā)商的信譽(yù)。通過四年多的實(shí)際使用，我認(rèn)為上海海鷹機(jī)械廠的第三代單元增壓器質(zhì)量很好，用電省，故障率低。而且，當(dāng)市政管網(wǎng)壓力高得足以使屋頂水箱夜間進(jìn)水時(shí)，增壓器的壓力控制器會(huì)自動(dòng)控制水泵停止工作，由旁通管直接供水。我所作的工程中采取了這種方式，運(yùn)行效果很好。特別是近來市政管網(wǎng)的壓力有了很大提高，夜間可達(dá)3.5kg/cm2左右，所以，實(shí)際使用中九層樓的住宅，水泵運(yùn)行時(shí)間短、次數(shù)少，用電非常省，大約0.02元／噸水的電費(fèi)。但是，我又發(fā)現(xiàn)了另外一個(gè)問題：當(dāng)水壓較高，水泵較長時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)水泵卡死。對此，我已建議廠家在水泵控制柜中增加定時(shí)器，每天定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)泵兩分鐘左右。對于該單元增壓器，我認(rèn)為還應(yīng)不斷改進(jìn)，以滿足不同用戶的需要。
四、結(jié)語
從以上的比較分析和本人實(shí)際工作中遇到的情況來看，我認(rèn)為，開發(fā)企業(yè)所建的次高層建筑的供水方案，采用高層建筑二次供水設(shè)備（即第三種方式）較合適。請各位專家和同行們多提出寶貴意和建議，以便把次高層建筑供水搞得更加好。
高層建筑二次供水設(shè)備產(chǎn)品概述
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，市政供水系統(tǒng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，高層建筑專用二次供水設(shè)備供水能力不斷增強(qiáng)。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求，高層建筑專用二次供水設(shè)備必然朝著一定的目標(biāo)發(fā)展，這個(gè)目標(biāo)就是高效節(jié)能、無水源污染、低噪音、操作方便、運(yùn)行可靠。
高層建筑二次供水設(shè)備直接以市政管網(wǎng)為水源、形成連續(xù)密閉的接力增壓供水方式， 避免了傳統(tǒng)2次增壓供水系統(tǒng)造成的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)降低和各種水源污染問題， 保持了市政水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)充分利用市政水源本身壓力熱能，差多少補(bǔ)多少，切實(shí)有效地、較大限度地發(fā)揮了變頻調(diào)速的節(jié)能效果。
高層建筑二次供水設(shè)備特點(diǎn)
（1）高效節(jié)能：充分利用市政水源本身具有的壓力熱能，差多少補(bǔ)多少，切實(shí)有效地、較大限度地發(fā)揮了變頻調(diào)速的節(jié)能效果。
（2潔凈衛(wèi)生：構(gòu)成連續(xù)密閉的增壓供水方式，保持了市政水源的國家水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，從根本上避免了增壓系統(tǒng)造成的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)降低和各種水源污染問題。
（3）避免浪費(fèi)：不僅淘汰了高位水箱，還取消了地面（地下）水池水箱，避免了水箱溢流，定期清洗造成的水源浪費(fèi)。
（4）高層建筑二次供水設(shè)備運(yùn)行噪聲低：高層建筑專用二次供水設(shè)備采用全變頻調(diào)整方案時(shí)，大部分時(shí)間特別在夜間處于低噪聲運(yùn)行工況。
（5）中贏設(shè)計(jì)了全密閉的、兼有緩沖作用和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償作用的水源箱罐，與目前市場所謂無負(fù)壓罐相比，更具有實(shí)際意義，并使控制系統(tǒng)得以簡化。
（6）該系列產(chǎn)品控制系統(tǒng)充分總結(jié)了本公司及國內(nèi)外變頻給水設(shè)備的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，采用規(guī)范通用的控制系統(tǒng)技術(shù)方案，可換用任意廠商的變頻器、調(diào)節(jié)器、PLC和其他元器件，調(diào)試維修特別方便，為產(chǎn)品的終身售后服務(wù)奠定了良好基礎(chǔ)，不會(huì)因技術(shù)進(jìn)步而導(dǎo)致售后服務(wù)問題。
（7）高層建筑二次供水設(shè)備控制系統(tǒng)具有較高智能性，設(shè)計(jì)中充分考慮了機(jī)、電、儀協(xié)調(diào)配合，具有欲速則不達(dá)的檢測監(jiān)視和簡單方便的人機(jī)交互功能。具有全面的故障保護(hù)功能和對策，變頻器故障保護(hù)時(shí)，自動(dòng)降級(jí)運(yùn)行（成為工頻自動(dòng)給水設(shè)備），自動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí)，還可手動(dòng)操作應(yīng)急備用，贏得維修時(shí)間。
（8）高層建筑二次供水設(shè)備可按要求選配各種通訊接口、協(xié)議，從而可連接各種人機(jī)界面、監(jiān)控計(jì)算機(jī)，可與各種控制網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)絡(luò)相接，適用于特殊、復(fù)雜的運(yùn)行控制和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控要求。可為用戶開發(fā)配套監(jiān)控軟件。
高層建筑二次供水設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)中很好地解決了接力增壓供水方式帶來的2大問題：
（1）水泵大幅變工況運(yùn)行問題。
（2）對市政水源的緩沖與削峰補(bǔ)償問題。
高層建筑二次供水設(shè)備設(shè)計(jì)了全變頻控制系統(tǒng)，可更加好的適應(yīng)于水泵大幅變工況運(yùn)行。采用部分（單合）水泵變頻調(diào)速的技術(shù)方案時(shí)，專門選配了長沙中贏大工況無過載水泵。特別配套設(shè)計(jì)了各種緩沖罐、水源罐、對市政水源具有良好的緩沖作用和削峰補(bǔ)償作用可避免對市政水源的過度抽吸。
中贏高層建筑二次供水設(shè)備系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分考慮了應(yīng)用的靈活性，可滿足不同地區(qū)不同地區(qū)不同戶具體工程應(yīng)用要求的差異。
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