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1、一、高层建筑的用水特点及供水现状随着国民经济的快速发展,人们在很好地解决和改善了“衣”、“食”问题后,人们开始关注“住”的问题：开始关注居住的环境和质量,开始追求住房的宽敞、舒适,开始关心住房的服务设施是否到位、服务质量是否一流, 但是, 我国人口众多, 可供居住的土地资源又少得可怜。 于是, 在人口密集的地方 （如城市）便出现了高层建筑。高层建筑是一个城市的形象, 更是满足人们居住需要的产物。 从 1885 年美国在芝加哥建造世界上第一座 10 层的现代高层建筑以来, 全世界已建造了成千上万座高层建筑和超高层建筑, 高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。我国规定： 10 层和 10 层以上的
2、住宅（包括低层设有商业服务网点的住宅）或建筑高度超过 24m的其它民用建筑为高层建筑。建筑高度超过 24m的两层及两层以上的工业厂房也属高层建筑,而建筑高度超过24m的单层厂房不属于高层建筑。高层建筑 （尤其是住宅、 宾馆等） 用水与其它用水相比, 最大的特点是用水不均匀, 时变化系数在 2.5以上。建筑用水的时间比较集中,一般发生在一日三餐或某些特定的时间段,尤其在早上,是用水的最高峰,用水量最大且比较集中,约占全天用水量的 15%-20%,而用水时间几乎集中在 30 分钟内。高层建筑因其服务设施的一流和服务水准的提高,对高层建筑供水也提出了更高的要求：一是供水不间断。一天 24 小时,无论
3、何时,都要保证有水。二是压力要保证。尤其在用水高峰时,保证人人都能用上水。目前,高层建筑供水的现状是普遍采取二次加压的方法满足高层用水。根据建筑物的高度,采取分区供水（低区、高区或低区、中区、高区）的方法。低区可以充分利用市政管网压力来满足低区用户用水,不需要二次加压,而中、高区则必须通过二次加压装置才能保证用水。高层建筑二次加压装置目前国内常用的有以下几种方式：1“高位水箱 +水泵”联合供水方式。水泵从地下水池或市政管网（无负压）吸水后给予屋顶高位水箱,由水箱给各用户供水,属上行下给的供水方式。2变频调速供水方式。水泵从地下水池或市政管网（无负压）吸水后直接给予高层各用户,依据供水压力的变化
4、通过变频器控制水泵电机的转速,改变出水量,从而使供水压力保持在一个规定的范围内。3气压罐（地面无塔上水器）供水方式。水泵从地下水池或市政管网（无负压）吸水后给予气压罐,利用气压罐内被压缩的气体将水压上高层, 供各用户使用。 依据气压罐内气体压力的变化, 水泵及时开启补水,气体被压缩到一定压力时,水泵停运。后两种方式也属下行上给的供水方式。二、高层建筑供水常见的问题在高层建筑日常供水过程中,经常会遇到以下问题,这些问题不解决,将直接影响高层建筑的正常供水。一、水泵及水泵房1水泵采用盘根密封,经常漏水。泵房遍地是水,很不干净。2水泵几乎 24 小时运转。水泵不转,则高层无水。不但不节能,而且水泵因
5、长时间运转,磨损严重,经常出问题,加大了检修成本。3水泵房靠人工控制,专人看管,做不到完全自动,费力费钱。4因供水方式及操作程序不当, 经常受到高层供水水锤的影响, 水泵、阀门及管路的使用寿命将大大降低。5水泵在室内噪音很大,影响办公环境。二、水池及水箱1吸水池水位靠人工控制,太麻烦,人工成本也高；靠浮球控制,不可靠,经常因为浮球失灵,造成水池溢流。2屋顶水箱水位控制装置不可靠,经常溢流或水箱见底无水,供水很被动,住户意见大。3水池、水箱的二次污染问题,没有得到很好的解决。三、无负压吸水1 无负压吸水经常受到市政管网水压波动的影响,可靠性差。2 无负压吸水在很多地方被限制使用。3 无负压吸水没
6、有缓冲水量,市政管网一旦停水,整个系统马上就没水了。四、供水系统整个系统不能实现自动控制,经常中断供水,既影响建筑用水,又加大了管理成本。三、“水泵 +水箱”联合全自动供水的原理、主要设备组成及供水特点“水泵 +水箱”联合全自动供水方式有别于前面提到的“高位水箱 +水泵”联合供水方式,区别之处就在于它整个系统都是全自动的,省钱省力,便于管理,可靠性还高。一、“水泵 +水箱”联合全自动供水的原理1水泵恒速运行,从地下水池或市政管网（无负压）吸水后,给予各用户及屋顶水箱（可以是单独的生活水箱,也可以与消防合用一个水箱）,水箱打满,水泵停运,由水箱由上往下倒供水。当水箱水位达到生活水（若为合用水箱,
7、则消防水位要预留,不能动）最低限时,水泵自动启动。2本供水方式采用地下水池吸水时,水池水位达高限时,水池进水阀门自动关闭,水池水位到低限时,水池进水阀门自动打开；采用无负压吸水时,市政管网水压低或停水时,系统发出报警信号,水泵自动停运。3本供水方式实行全自动联锁控制。从地下室水池的进水（无负压引水筒的进水）、水泵的启停、各个关键阀门的开关到屋顶水箱的进水全部由逻辑程序控制器（ PLC）联锁控制, 整个生活供水系统实现全自动控制,无人值守。（附供水原理图,见图 1、2）二、“水泵 +水箱”联合全自动供水的主要设备组成1水泵两台。 一开一备, 100%保证提供。 设计水泵为机械密封, 不漏水, 推
8、荐采用世界著名大公司的产品,也可按照甲方的意见,选购设备。2电动阀门两台 （水泵出口） 。开关可靠, 不漏水。 电动阀门的开关和水泵的启停相联锁, 调整开关顺序、开度和时间,保证水泵启动、运行方式科学合理。图 1设地下水池,自灌吸水3电动阀门一台（地下水池进口）。电动阀门的开关与水池液位开关相联锁,设备可靠,能满足水泵的吸水要求。（采用无负压吸水时无此设备）4屋顶水箱一座。水箱液位开关与水泵相联锁,确保水箱经常有水,用户时刻都有水用。水箱为密闭承压水箱,避免水与空气接触,造成二次污染。对水箱设有超压和延时控制,并与水泵联锁,确保水箱正常使用。屋顶水箱的体积在满足设计规范要求的情况下尽可能最小,
9、以减少水在水箱内的停留时间。水箱一般为钢制,内部采用环氧树脂防腐；水箱也可以根据甲方的意见采用不锈钢、塑料、玻璃钢、搪瓷等其他材料制成。5电接点压力表一块。与水泵相联锁,当超过设定压力时,水泵自动停运。（采用无负压吸水方式时,应增加一块电接点真空压力表）图 2不设地下水池,无负压吸水6PLC控制柜一台。包括 PLC控制器,接触器,继电器,信号灯,信号线,端子排等,是整个供水系统的控制中心。三、“水泵 +水箱”联合全自动供水的特点1安全可靠。 本供水设备中主要、关键部件均采用国外知名公司的产品,性能非常可靠,运行安全有保障。一般设两台泵,一开一备, 100%保证供水, 100%保证备用。2节能明
10、显。建筑生活用水,时变化系数大,用水极不均匀,后半夜几乎无人用水,水泵大多数时间处于停运状态（经多次实测,一般建筑的水泵停运时间在 1618 小时）,非常节能。本设备与变频调速相比,可节能 40%-45%；与地面放置的无塔上水器相比,可大大减少水泵启停次数,利于保护设备。实践证明： 100m的扬程, 1 吨水的电耗为 0.62kwh 。3污染机会很少。 本设备采用承压水箱,无压运行；水箱防腐采用树脂材料,水在水箱中停留时间 2h,水受污染的机会很少。4感觉不到噪音。 本设备一般采用国外公司的水泵,噪音很小,不影响建筑内的办公、居住环境,机械密封,无盘根漏水之忧。5全自动。本设备利用 PLC,将
11、水池、水箱、阀门、水泵等联锁控制,实现了完全自动化。关键元件、关键器材采用知名公司的产品,性能可靠,保证了运行过程中完全自动化的实现。6运行维护简单、成本低。本设备无人值守,全自动控制,自动显示运行状态并报警,水泵机械密封,不漏水,定时（一般为 3 个月）给泵润滑,运行维护非常简单。人力成本、检修成本都很低。7一体化。本设备中的水泵、管道、 PLC控制柜、引水筒可以一体化安装,占地面积小,集中控制,便于运行维护。8造价低。与变频调速给水装置比较,可节约造价 15-20%；与无塔上水器比较,可节约造价和运行维护费 2530%。四、“ 水泵+水箱”联合全自动供水与其它供水方式的比较全自动供水设备
12、变频供水设备 气压给水设备 其它给水设备供水可靠性 高 高 低 低节电程度（ %） 40 10 15 0运行维护 简单 较简单 较简单 复杂运行成本 低 较低 较低 高自动化程度 很高 较高 较高 低设备寿命 长 一般 短 短价格(%) 0.8 0.95 1 0.6性价比 优 良 中 差五、高层建筑供水方式的理想选择- “水泵 +水箱”联合全自动供水通过以上的原理介绍和性能比较,大家一定有了一个比较清楚的认识,同时也一定会形成一种共鸣,那就是只有“水泵 +水箱”联合全自动供水方式才是现阶段高层建筑供水方式的理想选择。一、本设备的适用形式：1无负压供水形式；2水池吸水（水泵自灌式）形式；3水池吸
13、水（真空引水式）形式；4潜水泵供水形式；5就现有系统改成全自动供水设备形式；二、本设备的适用范围：1独立的建筑物（宾馆,写字楼,大型商场,教学楼,办公楼）室内供水。2群楼 ( 如某一小区,集中建设的建筑群 )的室内供水。3工业生产中某一处单独需要加压的部位。以上建筑供水系统,不论是新建还是改造工程,本设备都能够适应。三、 本设备的成套配置 :型号 流量（ m 3/h ） 扬程(m) 功率(w) 电压（ v）kj-1 2 15-43 450-940 220-380kj-2 4 16-44 550-1630 220-380kj-3 8 12-36 720-2080 220-380kj-4 12 1
14、4-45 1170-3010 220-380其它 根据用水量具体设计注意：以上参数的配套设备是：两台设备,一开一备,设备备用率 100%。六、工程实例这种“水泵 +水箱”联合全自动供水技术自 2003 年开发并应用以来,已陆续实施了以下新建或改造工程。（一）、山西铝厂职工医院住院部供水工程（改造 ）1工程简介山西铝厂职工医院住院部为五层大楼,高度 18m,床位 300 张,每天用水量 40m 3/d 。2003 年以前,住院部用水靠厂区自来水直接给予,经常满足不了用水需要。 2003 年 7 月,利用本设备改造后,彻底解决了该住院部的用水问题。一直到现在,该住院部用水和该套全自动设备均没有出现
15、过问题。2该系统主要设备组成无负压引水筒一个（ 200）卧式离心泵两台（国产）, 2.2 千瓦,每天运行 3.5 小时。出口电动阀门两台（日本）屋顶水箱一座（ 4m 3）PLC控制柜一台（ PLC 日本产）液位浮动开关一套（意大利）（二）、中国铝业山西分公司办公楼供水工程（改造）1工程简介中国铝业山西分公司办公楼,总高 7 层,高度 26m,办公人数 200 人,每天用水量 20-25 m3/d ,2004 年以前,靠管道泵加压供水,因种种原因导致供水不正常,影响了正常办公。 2004 年 7 月,采用本设备改造后,彻底解决了用水问题,直到现在一直很正常。2该系统主要设备组成立式离心泵两台（格兰富）, 2.2 千瓦,每天运行 2.0 小时。出口电动阀门两台（日本）液位浮动开关一套（意大利）PLC控制柜一台（ PLC 日本产）（三）、山西铝厂二招热水控制工程（改造）1工程简介山西铝厂二招热水系统 2005
