综述无负压供水在建筑给排水中的应用

 摘 要：在当前提倡科技创新、节能降耗的时代，广泛应用具备降低能耗、减少水质二次污染前景的新型供水方式无负压供水，将产生可观的经济和社会效益。本文通过无负压增压稳流供水设备在住宅小区中的使用，并对其设备的简单设计以及可行性意义进行简要阐述，供专业同行参考指正。 

　　关键词：节能；环保；无负压；设备；可行性 

　　 随着现代城市化进程的加快，土地资源日益紧缺，城市建设将会谋求向高处空间拓展，高层建筑将会是未来城市建设的主流。这也对给排水设计提出了更高的要求，如何保证供水安全可靠、运行节能环保是作为设计人员必须认真思考的问题。 

　　 城市市政供水管网的压力一般不超过0.3MPa，不能满足高层建筑用户的用水压力，另外，由于人们对居住品质的要求越来越高，传统高位水箱二次污染，占用屋顶空间等缺点也已不能被接受，前些年，一般设计人员通常会采用地下水箱加变频泵组的分区供水方式，可是由于为开式系统，二次污染仍然难以避免，同时也浪费了市政管网的供水压力，从构建节能型社会的角度，应有更好的供水方式替代这种供水方式。 

　　 近年来，无负压供水设备逐渐被设计人员采用，笔者认为，这种系统应在给水设计中进行推广采用。从社会需求看，社会经济发展需要，人们企盼着既避免水质二次污染，又能更节能节电供水增压新设备去代替传统增压设备。从市政角度看，目前不少城市已经具备直接从市政管网抽取二次增压供水的基础条件。因此，无负压供水方式势在必行。本文在此就这方面技术的应用以及设备原理作一简单分析。 

　　一、节能环保 

　　 1、全面利用市政给水管网的供水压力 

　　 节能环保一直是被排水从业人员不断追求的目标，市政给水管网通常都具有一定的供水压力及自用水头，在设计中，应准确掌握市政供水的水量、水压，充分地加以利用。在多层建筑的设计中，应首先考虑市政给水管道直接供水，当市政给水管道不能满足设计要求，再考虑设置生活水箱，利用分区变频泵组供水满足用户使用要求，设置储水水箱，就浪费掉了市政供水压力，长期运行必然是增加能耗，而无负压供水则很好的解决了这个问题，利用闭式系统的特点，充分利用市政供水压力，从而实现节能运行。 

　　 2、更好的保证水质安全 

　　 另外，传统水箱供水方式，由于考虑检修、通气等，极容易造成二次水质污染，《建筑给水排水设计规范》3.2.13条虽然对水箱的更新时间及消毒设置提出了严格的要求，但消毒设备的维修保养水平全仰仗物业管理水平的高低，用户水质安全并没有可靠保障。而无负压供水由于与市政管网直接连接，闭式系统避免了水质的二次污染，水质安全更有保障。 

　　二、无负压供水设备的设计应用实例 

　　 笔者在设计孔雀城秋月园住宅工程时，就采用了无负压供水系统。本工程共六栋高层，总建筑面积120000平方米，最高18层。从市政引入两根DN200的市政给水管，市政供水压力为0.28MPa，考虑本住宅为燃气壁挂炉分户供暖，为预留0.1MPa的壁挂炉使用压力，本建筑做如下分区：1～4层建筑由市政直供；5～11层为中区，12层以上为高区。中区和高区采用ZWX无负压（无吸程）管网增压稳流给水设备，为满足规范要求的入户0.35MPa的要求，5-7层及12-14层给水入户表前增设比例式减压阀，减压后入户。 

　　 1、工程设计选型 

　　 计算设计流量根据用户人数、用户配置的用水器具及供水、用水时间额定额、自来水进水量等数据综合确定。 

　　 该工程设备配置如下： 

　　 中区：设备型号：ZWX(1)24-80-0.46型 

　　 水泵参数：Q=80m3/hH=60mN=18.5kW 

　　 稳流补偿系统、真空抑制系统、智能控制系统随泵配套 

　　 高区：设备型号：ZWX(1)8-24-0.61型 

　　 水泵参数：Q=24m3/hH=75mN=7.5kW 

　　 稳流补偿系统、真空抑制系统、智能控制系统随泵配套 

　　 2、设计节能分析 

　　 选用ZWX无负压（无吸程）管网增压稳流供水设备可充分利用自来水管网原有的压力，在此基础上差多少，补多少。该工程自来水市政管网用水高峰期时的供水压力为0.28MPa，充分利用自来水压力后，综合节能大约在20%-30%左右。  

　　 3、无负压供水设备原理 

　　 无负压供水设备利用水泵与自来水管网的串接，自来水进水储水装置为压力调节罐，在罐体安装稳流补偿器用以消减管网内的负压，实现对管网有压力的有效利用，完成整个供水过程。当自来水管网压力满足要求时，设备通过阀门直接供水，当自来水管网压力不足时，供水系统利用压力传感器发出启泵信号，水泵进入运行状态。在供水中，若自来水管网的水量能够满足水泵流量，供水系统将保持供水状态；进入用水高峰期时，若自来水管网水量不能满足水泵需要时，可以用调节罐内的水来补偿，保持正常供水。在这种状况下，空气通过真空抑制器进入罐体，消除管网负压。当自来水不足或停水，罐体水位下降，流量传感器作出反应，发出停止工作信号，避免了水泵机组毁坏。当罐体内水位较高时，通过倒流防止器控制自来水倒流。同时，无负压供水设备采用微机监控管网内的负压，及时测出管网负压，并发出负压消除的信号，从而维持系统的智能和灵敏性。当系统需要清洗消毒时，利用专门的阀门排除污物 

　　 无负压供水设备通过和自来水管网的串接，利用微机反馈系统监测管网负压并及时消除，能够有效利用自来水管网的原有压力，增添了给水设备的节能减耗性。当自来水管网水压不足时，利用相应的检测装置，接收稳流补偿器发出的信号，适时控制系统动态，微机收到信号，对抑制负压产生的特殊装置发出动作指令，并保障设备影响到室外管网的运行。无负压供水设备的工作原理如图 2 所示。  

　　三、无负压供水设备应用的可行性与意义 

　　 1、无负压供水设备技术比较先进、应用和维护比较便利。由于该设备为全密封结构，可以避免杂物进入系统，抑制了微生物的滋生，防止了水质的二次污染，满足了国家对生活用水的技术规范，同时全封闭结构防止了泄露现象的发生。无水池、水箱，节约了成本和中间费用。与自来水管网串接，可以对原有压力进行补差，一般处于较低频率运行，能耗小。采用变频技术，可以实现节能50%以上。设备实现智能控制运行，能够做出自动停机、开机反应，全封闭的设计，降低了污染的可能性，满足了环保要求。 

　　 2、无负压供水设备应用对市政管网的意义 

　　 无负压供水设备的稳压平衡装置罐体，在设备保持正常运行时，罐体保持全密闭状态，对市政管网来说，它能够有效削减市政管网压力，对市政管网的高峰用水进行动态补偿。并通过相应的智能配置，避免对市政管网的不利影响。该设备通过变频器控制水泵的运行，使设备可及时供应用户的用水需要，减轻了市政管网的压力。水泵机组满足了市政管网压力变化的情况，利用水泵的高效运行保持供水的正常运行。因此，无负压供水设备具有环保、节能、节水等的明显优势，具有取代传统供水设备的趋势。从目前来看，该产品已经在全国很多城市得以应用。随着该设备的进一步发展及完善，其应用领域将会得到逐步拓展，应用前景比较看好。 

　　结语： 

　　 通过近些年来对无负压管网供水方式的应用，已逐渐证明该新技术具有节约能源、减少水质二次污染的优点，是一种真正意义上的环保节能优质产品。当前要做的是国家尽快制订相关的无负压供水相关规范规程，给设计人员提供更多的设计参考依据，以使这项技术尽早应用到更多的工程，这对提高给水系统安全可靠性、节能等具有十分重要的意义。