浅谈建筑给排水设计中的无负压供水

  摘要：无负压供水技术是直接串接在室外供水管网上进行二次叠加供水，充分利用自来水管网的一次压力来为高层供水，且不会产生水质二次污染，因此被越来越多的应用在工程中。本文具体分析了建筑给排水设计中的无负压供水。 

关键词：建筑 ， 给排水设计，无负压供水 

　　中图分类号：S611文献标识码：A文章编号： 

　　传统的供水方式一般采用设置蓄水池和水泵对高层用户供水管网进行加压，存在着水源的二次污染，不能满足人们对健康饮水的要求。无负压供水技术在这种条件下应运而生，它是直接串接在室外供水管网上进行二次叠加供水，充分利用自来水管网的一次压力来为高层供水，且不会产生水质二次污染，因此被越来越多的应用在工程中。 

　　一、建筑给排水设计中的无负压供水的设备原理 

　　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，实现对管网原有压力的有效利用，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。无负压供水设备的结构原理如图1所示 　 

　　二、建筑给排水设计中的无负压供水的适用范围 

　　采用无负压供水的区域，市政供水管网应能满足用水单位最大小时用水量或设计秒流量要求。当生活、消防供水管网共用时，供水管网能应满足最大小时生活用水量和消防用水量的需求。因此，采用无负压供水设备必须经当地供水行政主管部门和供水部门的认可。 

　　1、用无负压供水的管网可有以下几种： 

　　（1）市政供水管网；（2）自备水源供水管网；（3）室外供水管网；（4）室内供水管网。 

　　2、以下区域不得采用无负压供水技术： 

　　（1）供水管网经常停水的区域；（2）供水管网供水压力波动过大的区域；（3）使用无负压供水设备后，对周边现有（或规划）用户用水会造成严重影响的区域；（4）现有供水管网供水总量不能满足用水需求的区域；（5）供水管网管径偏小的区域；（6）供水行政主管部门及供水部门认为不得使用无负压供水设备的区域。 

　　3、以下用户不得采用无负压供水技术： 

　　（1）用水时间过于集中，瞬间用水量过大且无有效技术措施的用户；（2）供水保证率要求高，不允许停水的用户；（3）对有毒物资、药品等危险化学物资进行制造、加工、贮存的工厂、研究单位、仓库等。 

　　三、建筑给排水设计中的无负压供水的设备及装置要求 

　　用于无负压供水的供水设备应有产品质量技术监督部门的质量检测报告与卫生监督部门的卫生许可批件。 

　　1、无负压供水设备或系统按调节装置类型可分为： 

　　（1）不锈钢稳流调节罐；（2）气压水罐调节；（3）不锈钢水箱调节；（4）无调节装置。 

　　2、按供水方式可分为： 

　　（1）变频调速泵（组）加压供水（恒压供水或变压供水）；（2）工频泵（组）加压供水。 

　　3、无负压供水设备应由下列组件组成： 

　　（1）防回流污染装置（根据需要设置）；（2）稳流罐（根据需要设置）；（3）防负（降）压装置；（4）过滤器（滤网为不锈钢或铜质，滤目为20-40目，网孔水流总面积不小于管道过流总断面积2-3倍）；（5）水泵机组；（6）吸水管、出水管等管道；（7）吸水管控制阀（闸阀或碟阀）、出水管止回阀和控制阀（闸阀或蝶阀）等阀件；（8）隔膜式气压罐（根据需要设置）；（9）压力传感装置；（10）自动控制柜（箱）。 

　　当设置稳流罐时，稳流罐的容积不应小于1min（有特殊要求时，可为3-30min）设计流量；当设置低位水箱时，水箱的容积应为1-2h最大小时流量，水箱储水的停留时间不应大于12h，当停留时间大于12h时，应设置持续消毒装置。稳流罐和低位水箱应采用耐腐蚀材质。 

　　四、建筑给排水设计中的无负压供水的给水设计流量要求 

　　居住小区用无负压供水设备应保证居住小区给水设计流量。 

　　1、供水规模小于3000人时，设计流量应符合下列要求： 

　　（1）小区建筑物全部采用室外管网直接供水时，设计流量应按建筑物的生活用水设计秒流量确定；（2）小区建筑物既有室外管网直接供水，又有高位水箱供水时，应分别计算设计秒流量和最大小时流量后，取其中最大值作为设计流量。 

　　2、供水规模大于3000人、室外给水管网为环状布置时，设计流量应按《建筑给水排水规范》（GB50015）确定。 

　　当地有给水设计流量实测数据时，应按其确定系统的给水设计流量。 

　　五、建筑给排水设计中的无负压供水的压力要求 

　　设计压力应满足系统最不利的配水点水压要求。无负压供水设备的设计扬程应为：最不利点的供水所需压力减去可利用的供水管网的最小可利用水压。 

　　无负压供水设备直接从供水管网吸水时，计算水泵扬程应考虑利用管网的最小可利用水压，并以供水管网的最大可利用水压校核水泵的效率和超压情况。 

　　六、其他要求 

　　无高位水箱时，水泵应选用变频供水；有高位水箱时，且以水箱为主供水时，水泵宜工频供水；有高位水箱，而以无负压供水设备直接供水为主时，水泵应变频供水。 

　　无负压供水设备的变频水泵机组宜并联小型气压罐，小型气压罐应按小泵（最小流量的工作泵或仅限夜间使用的小型泵）的流量计算容积，并在气压水罐最高工作压力时系统不得超标。 

　　无负压控制系统应为自动化控制，具有自动开停机、自动调整转速、手动和自动模式切换、自动交互切换运行及软启动软停止等功能。显示功能具有电源、电机、水泵、水源的运行和故障状态显示。控制设备还应具有自动巡检以及故障自诊断、报警或自动保护功能，对可恢复性的故障应能够自动或手动报警、恢复正常运行。 

　　总之，传统的城市供水主要通过自来水管道将自来水输送到用户区，然后储存入水池或水箱，用加压泵经过二次加压后供应到各用水点。这种传统的供水方式存在着诸多问题，就水箱来说，水箱一般是生活、消防合用，如果自来水在水箱内储存时间过长，处于不流动状态，会耗尽水体中的氯，滋生出一些微生物，污染水质。就水池而言，水池的内防腐要求严格，建水池工程较大，耗时较长；同时要求水池结构墙上要留置备用的套管位置，增加了施工难度，还有可能造成水池的泄漏。从节能方面来说，自来水输送入水箱，管道原有的压力降为零，再通过水泵从零加压输送自来水，不能有效利用原有管道的压力，造成了浪费。从节省成本角度考虑，水箱水池不仅占用大量的面积，还需要对水箱进行定期的清洗消毒处理，项目耗费的成本和维护费用都高。基于传统供水存在的这些问题，新的供水方式应运而生，无负压供水设备以其特有的技术优势，成为解决现实问题的首选。 

　　参考文献： 

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