給排水工程師對于無負(fù)壓供水設(shè)備在某項目設(shè)計管理中的應(yīng)用

無負(fù)壓供水設(shè)備已廣泛應(yīng)用于各類型建設(shè)項目的供水系統(tǒng)，以下從房地產(chǎn)開發(fā)公司的設(shè)計管理角度淺析無負(fù)壓供水設(shè)備的應(yīng)用要點。

1 無負(fù)壓供水設(shè)備簡介

1.1 原理及構(gòu)成

無負(fù)壓供水設(shè)備可直接從市政給水管網(wǎng)吸水，具備防負(fù)壓和穩(wěn)流裝置，使其不會對給水管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，并可在原有給水管網(wǎng)壓力基礎(chǔ)上實現(xiàn)壓力疊加、壓力穩(wěn)定、節(jié)能節(jié)水的目的。

目前市場上無負(fù)壓供水設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多，采用規(guī)范和專利各有不同，總體來說該類型設(shè)備由以下部件構(gòu)成：防負(fù)壓裝置、穩(wěn)流罐、壓力傳感裝置、水泵機組、自動控制柜(箱)等。

1.2 優(yōu)點

(1)衛(wèi)生、無二次污染。無負(fù)壓供水設(shè)備直接從給水管網(wǎng)吸水，可維持管網(wǎng)中的余氯，同時采用全密封方式運行，有效防止污染物進入給水系統(tǒng)。

(2)節(jié)約能源、節(jié)約水資源。無負(fù)壓供水設(shè)備充分利用給水管網(wǎng)余壓，可減少水泵設(shè)備的能源浪費。同時，避免了水池或水箱的滲水、漏水及清洗用水等問題，減少了水資源的浪費。

(3)節(jié)約用地、布置靈活。無需修建水池或水箱，整套供水設(shè)備占地面積小，有利于布置在地庫邊角或不規(guī)則處，有利于停車區(qū)域的完整或增加停車位。

2 無負(fù)壓供水設(shè)備在某項目中的選型

2.1 項目概況及給水設(shè)計原則

北京某住宅小區(qū)，共有6棟高層住宅組成，最高樓棟為19層(層高2.8 m)，生活水泵房位于地庫地下2層。項目水源為市政給水，市政給水水壓為0.25 MPa。經(jīng)與當(dāng)?shù)刈詠硭緶贤ǎ墒褂脽o負(fù)壓供水設(shè)備。此為小區(qū)給水設(shè)計前提條件，應(yīng)在方案設(shè)計階段給予確認(rèn)。

給水設(shè)計原則：相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)形式成熟穩(wěn)定、運行安全可靠、設(shè)備及泵房占地面積少、衛(wèi)生、節(jié)能環(huán)保等。其中，泵房位置建議放置在小區(qū)地庫中間靠外墻位置，既滿足建筑平面布局又減少進出泵房干管長度。

按照項目建筑高度、市政水源等條件，將給水管網(wǎng)豎向分為兩個個分區(qū)：1～3層為低區(qū)，105戶住戶的生活給水由市政給水管網(wǎng)直接供應(yīng);4～19層為加壓高區(qū)，550戶住戶的生活給水由生活水泵房的無負(fù)壓供水設(shè)備加壓供應(yīng)。在高區(qū)住戶中，290戶為一廚一衛(wèi)，260戶為一廚兩衛(wèi)。

2.2 給水計算

給水計算依據(jù)：《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范GB5015-2003(2009版)》及《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施――給水排水(2009)》等。

(1)流量計算。

公式1：U0=q0×m1×Kh/0.2×Ng×T×3600，其中Kh取2.5，T取24 h。

公式2：U=1+αc×(Ng-1)×0.49/Ng1/2

公式3：qg=0.2×U×Ng

當(dāng)每戶一廚一衛(wèi)時，有洗滌盆、洗臉盆、坐便器、淋浴器、洗衣機水嘴各1個，則q01=150L/(人・d)，m1=2.8人，Ng1=4，U01=1.52%。當(dāng)每戶一廚兩衛(wèi)時，有洗滌盆1個、洗臉盆和坐便器各2個、淋浴器和浴盆各1個、洗衣機水嘴1個，則q02=180L/(人●d)，m2=4人，Ng2=6.45，U01=1.61%。

根據(jù)公式，qg=0.2×U×Ng=14.2L/s=51.1m3/h。

(2)揚程計算。

公式4：Hmax=1.1×(0.01HD1+0.001HD2+H3-P0min)

Hmax為泵的設(shè)計揚程(MPa);HD1為最不利配水點與外網(wǎng)供水干管中心的標(biāo)高差，按54.5 m取值;HD2為最不利配水點至外網(wǎng)供水干管中心的管道沿程、局部阻力損失值(kPa)，按130 kPa取值;H3為最不利配水點滿足工作要求的最低工作壓力，按0.05 MPa取值;P0min為外網(wǎng)供水干管允許的最低工作壓力，按0.15 MPa取值;1.1為考慮磨損等原因造成水泵出力下降的水泵揚程安全系數(shù)。

根據(jù)公式，Hmax=0.63 MPa。

(3)設(shè)備選型。

通過以上計算可得高區(qū)流量為51.1 m3/h，揚程需63 m。結(jié)合當(dāng)?shù)刈詠硭緶?zhǔn)入廠家要求，最終選用設(shè)備型號為125 ZWG3/CR20-7。該設(shè)備符合《CJ/T303-2008穩(wěn)壓補償式無負(fù)壓供水設(shè)備》等國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。其中，水泵的型號為CR20-7，Q=26 m3/h、H=65 m、N=7.5 kw，水泵兩用一備。

(4)泵房面積。

通過無負(fù)壓供水設(shè)備選型，成套設(shè)備水泥基礎(chǔ)長2.4 m、寬1.7 m(各廠家尺寸會有不同)，理論上長4.5～5.5 m、寬3.5～4.5 m空間可滿足供水設(shè)備、潛污泵坑、控制柜(箱)等安裝要求，考慮到泵房實際建筑和結(jié)構(gòu)形式、設(shè)備及管道檢修等因素，單臺無負(fù)壓供水設(shè)備泵房做到20～25 m是比較合理的。

3 無負(fù)壓供水設(shè)備招標(biāo)技術(shù)要求

通過理論計算的無負(fù)壓供水設(shè)備，仍需在招標(biāo)中要明確各部分要求，以進行對比選擇。

3.1 供貨及服務(wù)范圍

成套無負(fù)壓供水設(shè)備及服務(wù)范圍應(yīng)包含進、出水口法蘭之間的所有設(shè)備、管道、閥門、配件的材料供應(yīng)、加工制作、安裝、調(diào)試、驗收、保修及售后服務(wù)等。應(yīng)明確設(shè)備供應(yīng)商與機電安裝承包商之間的分界，避免雙方施工和責(zé)任交叉。

設(shè)備供應(yīng)商還應(yīng)出具項目當(dāng)?shù)匦l(wèi)生局認(rèn)可的無負(fù)壓供水設(shè)備準(zhǔn)入資質(zhì)及設(shè)備安裝后出口水質(zhì)檢驗報告以及辦理項目二次供水衛(wèi)生許可證相關(guān)事宜的承諾，保證設(shè)備安裝后能夠通過衛(wèi)生檢查，具備通水條件。

3.2 主要部件要求

(1)水泵。

根據(jù)項目規(guī)模及檔次選擇合資或國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品牌的立式多級離心水泵，注意設(shè)置備用泵，一般按同型號的備用泵選取，

泵座、泵頭采用鑄鋼部件，表面采用無鋁水基環(huán)氧樹脂黑色涂層浸涂，確保表面物理及化學(xué)性質(zhì)長期穩(wěn)定。葉輪、軸、腔體、外套筒等均應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)，腔體及外套筒應(yīng)密封保證不泄漏。電機為全封閉風(fēng)扇冷卻形式，內(nèi)置熱保護，能夠在高溫下連續(xù)運行。

(2)穩(wěn)流罐。

也有稱之為穩(wěn)壓補償罐，均采用不銹鋼材質(zhì)，其設(shè)計壓力不應(yīng)低于直接串聯(lián)的給水管網(wǎng)最大給水壓力。罐體厚度應(yīng)按相關(guān)規(guī)范進行計算且不得小于4 mm。罐體承壓焊縫應(yīng)采用氬弧焊和自動電弧焊并進行無損檢測，確保罐體在長期承壓狀況下保持穩(wěn)固。

(3)其他。

防負(fù)壓裝置應(yīng)符合現(xiàn)行國家及行業(yè)規(guī)范要求。管材及閥門均應(yīng)采用不銹鋼。控制柜中電氣元器件建議選用合資品牌，保證長期穩(wěn)定運行。

4 結(jié)語

無負(fù)壓供水設(shè)備具有安全衛(wèi)生、節(jié)能節(jié)水、節(jié)約用地等突出優(yōu)點，在當(dāng)?shù)毓┧芫W(wǎng)條件允許的前提下，是值得大力推廣的供水設(shè)備。同時，也必須注意到，無負(fù)壓供水設(shè)備生產(chǎn)廠家較多、選用標(biāo)準(zhǔn)各有差異，務(wù)必在項目圖紙設(shè)計階段詳細計算水泵等參數(shù)，確保水泵運行在高效工作區(qū)，達到節(jié)能的目的。另需在招標(biāo)階段明確規(guī)定無負(fù)壓供水設(shè)備各組成部分的技術(shù)和尺寸參數(shù)，保證到場設(shè)備滿足設(shè)計及安裝要求。

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