城市高層建筑二次供水設備增壓供水方案探析
城市高層建筑二次供水設備增壓供水方案探析
隨著城市建設的不斷發展，相繼出現了次高層建筑（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2.5－2.7kg/cm2，所以六、七層以下的住宅樓，通過設置屋頂水箱，夜間市政管網水壓高時屋頂水箱進水，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，產生效益快，更得到廣大房地產商的青睞。而且，由于次高層的物業管理費與高層建筑的物業管理費相比要低得多，所以，大多數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）－管網系統－用水點
此方式是集中供水。對于一、二層是商業群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前較多采用此種供水方案。一般設計有地下生活水池一座，集中恒壓變頻供水，不設屋頂水箱，較不利用水點是頂層住宅。主水泵一般有三臺，二開一備自動切換，付泵為一小流量泵，夜間用水量小時主泵自動切換到付泵，以維持系統壓力基本不變（氣壓罐一般不用于生活用水）。
2、水池－水泵－高位水箱－用水點
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較多采用該種方案。一般也需要設計有一座地下水池，通過兩臺水泵（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。
3、單元水箱－單元增壓泵－單元高位水箱－各單位無水點
此方式已簡化為單元總水表進水。單元水箱和單元增壓泵實際上是一個整體，我們稱之為單元增壓器。九四年與上海海鷹機械廠合作研制開發了第，一代的單元增壓器，并用于我所管理的工程中。經過半年使用，又發現了需要改進的地方，并作了多次修改，現在使用的是第三代產品。
二、比較（經濟和社會效益）
從現論上講第，一種方式恒壓變頻供水是較為理想和先進的。首先恒壓變頻供水保證出水壓力不變，根據用水量大小進行變頻供水，既節約電能，又保證水泵軟啟動（對電網電壓沖擊不大），延長了水泵壽命。各臺水泵自動輪換使用，即較先投入使用的水泵較早退出運行，這樣，各臺水泵壽命均等，而且，一旦水泵出現故障，該系統能自動跳過故障泵運行。從造價上看較省，一般13萬元左右一套，只需考慮水泵房的變頻供水設備費、地下貯水池費，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，在實際使用中，卻遇到了許多問題，給工作帶來了麻煩，公司社會效益直接受到影響。我所承建的一個項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，進地下水池的總水表屬自來水公司產權，他們只按此總水表所走的度數收取水費，表內管網的跑冒滴漏與他們無關。而一般管網跑冒滴漏總是難免的，即使沒有，各單元的單元分表度數與地下水池的總水表也有誤差，再到各分戶水表度數相差更大，誰來承擔這一差價，再加上水泵的電費（經測算約0.9度電／噸水）使得這里水價很高，住戶無法承擔，收交水電費成了很傷腦筋的事。從九四年至今，我開發公司一直在承著水泵電費和水費差價，這樣無止盡地下去，不知到何時，這項費用是無法估算的。也無帳可出（因為這里沒有實行物業管理）。而另一方面，通過四年多來的使用，我還發現，雖然該設備可以全自動化，無需人天天管理，但它還有致命的弱點：水泵在自動切換時（卸載或加載時）水泵供水會出現短暫的低壓，特別是電腦判斷有故障需跳過故障泵運行時時間會更長。隨著設備使用年限加長，設備房潮濕造成電腦元器件老化加快，水管路系統止回閥的失錄，反映故障和處理故障的時間也延長，直接受害者就是頂層住戶。一旦壓力減低他們就無水，當跳過故障泵啟動備用泵時壓力又增大，所以頂層住戶怨聲不斷。集中供水還有一較大的毛病就是，一旦供水系統有問題，無法供水，幾百戶人家都要遭殃。而且，由于水泵運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，需要廠家專業技術人員來解決，造成設備不能及時維修，供水無法保證。雖然設備房管理簡單了，但住戶用水缺乏保障，社會效益受到影響。
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，如出現故障，普通的電工就能維修，而且元器件的費用也低。再加上有高位水箱，不會造成一停電就停水，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難的問題。用在高層建筑，則可以由物業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驗教訓后產生的，雖然一次性投資較大，每個單元都要設增壓器（約1萬元／臺），增加單元屋頂水箱（約1500元／只）增加進水總表安裝費（約4000元／只），單元泵電表安裝費（約4000元／只），還有各單元小水泵房土建費用等，總費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。房地產商一般寧愿一次性投入大一點，也不愿一背上個包袱，特別是與住戶打交道。由于有屋頂水箱，高水位時停泵，低水位時啟泵，這樣，水泵也有了停息時間，既省電又不至于一停電就停泵無水供應，用水有了保障。社會效益明顯好于前兩種供水方式。但是，如果設備本身返修率大的話，也會給管理帶來麻煩， 因為一個大泵房分成了許多小泵房。所以，選擇品質優良、性能較好的單元供水設備尤為重要。
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劣，直接關系到用戶的使用和開發商的信譽。通過四年多的實際使用，我認為上海海鷹機械廠的第三代單元增壓器質量很好，用電省，故障率低。而且，當市政管網壓力高得足以使屋頂水箱夜間進水時，增壓器的壓力控制器會自動控制水泵停止工作，由旁通管直接供水。我所作的工程中采取了這種方式，運行效果很好。特別是近來市政管網的壓力有了很大提高，夜間可達3.5kg/cm2左右，所以，實際使用中九層樓的住宅，水泵運行時間短、次數少，用電非常省，大約0.02元／噸水的電費。但是，我又發現了另外一個問題：當水壓較高，水泵較長時間不運轉時，會出現水泵卡死。對此，我已建議廠家在水泵控制柜中增加定時器，每天定時運轉泵兩分鐘左右。對于該單元增壓器，我認為還應不斷改進，以滿足不同用戶的需要。
四、結語
從以上的比較分析和本人實際工作中遇到的情況來看，我認為，開發企業所建的次高層建筑的供水方案，采用高層建筑二次供水設備（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備產品概述
隨著社會經濟技術的發展進步，市政供水系統水質標準逐步提高，高層建筑專用二次供水設備供水能力不斷增強。為適應社會發展要求，高層建筑專用二次供水設備必然朝著一定的目標發展，這個目標就是高效節能、無水源污染、低噪音、操作方便、運行可靠。
高層建筑二次供水設備直接以市政管網為水源、形成連續密閉的接力增壓供水方式， 避免了傳統2次增壓供水系統造成的水質標準降低和各種水源污染問題， 保持了市政水源的水質標準充分利用市政水源本身壓力熱能，差多少補多少，切實有效地、較大限度地發揮了變頻調速的節能效果。
高層建筑二次供水設備特點
（1）高效節能：充分利用市政水源本身具有的壓力熱能，差多少補多少，切實有效地、較大限度地發揮了變頻調速的節能效果。
（2潔凈衛生：構成連續密閉的增壓供水方式，保持了市政水源的國家水質衛生標準，從根本上避免了增壓系統造成的水質標準降低和各種水源污染問題。
（3）避免浪費：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。
（4）高層建筑二次供水設備運行噪聲低：高層建筑專用二次供水設備采用全變頻調整方案時，大部分時間特別在夜間處于低噪聲運行工況。
（5）中贏設計了全密閉的、兼有緩沖作用和動態補償作用的水源箱罐，與目前市場所謂無負壓罐相比，更具有實際意義，并使控制系統得以簡化。
（6）該系列產品控制系統充分總結了本公司及國內外變頻給水設備的設計制造經驗，采用規范通用的控制系統技術方案，可換用任意廠商的變頻器、調節器、PLC和其他元器件，調試維修特別方便，為產品的終身售后服務奠定了良好基礎，不會因技術進步而導致售后服務問題。
（7）高層建筑二次供水設備控制系統具有較高智能性，設計中充分考慮了機、電、儀協調配合，具有欲速則不達的檢測監視和簡單方便的人機交互功能。具有全面的故障保護功能和對策，變頻器故障保護時，自動降級運行（成為工頻自動給水設備），自動系統故障時，還可手動操作應急備用，贏得維修時間。
（8）高層建筑二次供水設備可按要求選配各種通訊接口、協議，從而可連接各種人機界面、監控計算機，可與各種控制網絡，通信網絡相接，適用于特殊、復雜的運行控制和聯網監控要求。可為用戶開發配套監控軟件。
高層建筑二次供水設備產品設計中很好地解決了接力增壓供水方式帶來的2大問題：
（1）水泵大幅變工況運行問題。
（2）對市政水源的緩沖與削峰補償問題。
高層建筑二次供水設備設計了全變頻控制系統，可更加好的適應于水泵大幅變工況運行。采用部分（單合）水泵變頻調速的技術方案時，專門選配了長沙中贏大工況無過載水泵。特別配套設計了各種緩沖罐、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備系列產品設計充分考慮了應用的靈活性，可滿足不同地區不同地區不同戶具體工程應用要求的差異。
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