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1、住宅小区小高层变频供水系统黄林旺 大华集团有限公司 上海 200442自 80 年代初，全国各行业大力开展节能工作，给水行业为贯彻城市供水行业 2000 年技术进步发展规划中提出的二提高三降低（即提高供水水质，提高供水安全可靠性， 降低能耗、降低漏和降低药耗）的奋斗目标和要求。由此，住宅小区的给水系统已逐渐取消 了高位水箱，而采用自动控制配合变频调速器对水泵电机无级调速，恒压给水，既满足供水 安全，又避免水质的二次污染。1 控制系统原理（见图 1 ）对于多层住宅小区，已逐渐采用集中变频水泵房的供水系统，取消屋顶水箱；而对于十 二层及十二层以下的 小高层 ，民用建筑水灭火系统设计规程（ DGJ0
2、8-94-2001， J10089-2001）中规定当采用小区集中给水泵房的生活消防共用给水系统时，可不设高位水 箱。但应符合下列规定： 泵房的供水服务半径不宜大于 150m； 消防泵和生活泵的电源应不低于按二级负荷的要求供电或自备柴油发电机； 消防泵的流量应满足生活和消防同时供水的流量； 泵房的出水压力平时不应大于0.45MPa,且应保证室内消火栓给水系统充满水；在灭 火时应满足室内消防给水系统的压力； 室内消火栓给水系统竖管的顶部应设自动排气阀。市 政 水水池图 1 消防生活用供水系统图图 1 中 1#、2#为消防水泵， 3#、4#为生活水泵， 5#为生活备用泵。平时生活供水泵组运行，利用
3、变频调速循环软切换控制，根据电接点压力表所传送的压 力信息，以恒压方式保证生活用水，并充满消防管网。当接到小高层的火灾信号时，消防 泵启动，管网由低压转到高压，每单元的入户管的紧急关闭阀在压力上限值时关闭，将生活 管路断开；火灾信号撤除时，系统自动恢复至恒压供水状态。2 水泵的确定2.1 最大时生活流量的确定。设计流量的大小直接关系到水泵的选型、管网的口径及供水的安全保证性，确定得合理 与否相当重要。目前，一般住宅小区的设计流量主要包括以下几方面； 居民生活用水； 公共建筑用水； 消防用水； 浇洒道路和绿地用水； 未预见水量及管网漏失水量。其中，公共建筑内的尘活用水，可按现行建筑给水排水设计规
4、范给水当量计算；浇 洒道路和绿地用量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定，草本植物宜为2.0L/（m2 d）； 木本植物宜为1.0L/ （m2 d）；未预见水量及管网漏损量，可按最高日用水量的10%-15% 合并计算。而最难确定的是小区居民生活用水，这主要是住宅小区大小不一，大的几十上百 幢，小的只有几幢。这就决定了住宅小区居民生活用水量的确定，既不完全相同于城市市政 给水设计，也不完全相同于建筑物室内给水设计，而介于两者之间。平时我们进行设计时， 通常采用经验做法；小区生活用水干管按最高日最大时流量公式进行计算，宅前支管和进户 管按当量以设计秒流量公式进行计量。但随着科技的发展，住宅小区档
5、次的提高，供水安全 性的提高，这样做显得过于粗糙，根据每座泵房的供水范围，更确切地确定该范围内住宅居 民生活用水量。如表1为某设计院设计的A块住宅小区的生活用水量计算结果。楼号或其他户数或面积用水量标准用水量（m）a系数爸注LH人加最大日平均时最大时u住宅楼1647 户300 L7 (人 d)1730721592.2按35人沪计4地下车库口52183L7 (m d)1655p绿化370201.5L7 (m d)11111VvV-每日二徒未预见用水186g18%计*总计204397193q表 1 A 块住宅小区用水量计算表按照上海市自来水公司的供水安全性要求，每座水泵房的供水服务面积不允许超过
6、5 万m2,则大约450户居民，按每户3.5人计算，则总用水人数1575，按照上海十五住宅 标准（DGJ08-20-2001, J10090-2001）规定住宅每人最高日生活用水定额不应小于230L， 可取300L/ （人d）。又根据建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）第1.6.1中的方法, 有以下的公式：Qh = KhQd/T式中Qh-最大小时生活用水量（m3/h）； Qd-最高日用水量 （m3/d） ； T-每日（或最大班）使用时间（h/d） ； Kh-小时变化系数，本市可取2.2。贝I：2.2 选择水泵。目前，住宅小区的室外埋管均采用 UPVC 塑料给水管。根据上述计算结果及 GBJ
7、15-88 规定，选择室外管管径为DN100。按照服务半径150m及十二层建筑（2.8m层高）计算，取 住宅分户表前的静水压力70kPa （或一跃十二层时为100kPa ）（DGJ08-20-2001，J10090-2001 规定）， 水表安装距楼面高度 1.0m， 水泵扬程估算： H =18. 48X0.15X1.3+2.8X11+1.0+7.0 = 42.4m 或 H = 18.48X0.15X1.3+2.8X10+1.0+10.0= 42.6m根据流量及扬程，即可选择水泵。由于市政常压环通管可直接提供绿化等其它常压用水， 故不考虑应用水泵。3 结论根据以上计算及泵房的出水压力平时不应大于
8、0.45MPa，且应保证室内消火栓给水系 统的要求，只有室外采用塑料管的情况下，对于上限十二层的建筑或十一跃十二层能满 足要求，否则，用水服务半径或建筑层数必减少，才能保证平常生活水压力。同时，由于变 频泵恒压供水，消防与给水管并管，能保证消火栓给水系统充满水，当有火警信号反馈时， 消防泵投入运行，故能满足灭火时的用水压力；而对于双电源要求，水泵流量及排气等条款， 在设计时按照要求、均能得到满足。采用变频技术目的是节能。水泵的出口恒压控制可以认为是最不利点的控制（通过电接 点压力表传输），只要优化设计及设备组合，使设备在调速时尽可能在高效区内运行，采用 先进的变频设备，就会有利于减少高次谐波造成的附加噪声，真正起到节能作用，又符合环 保要求。
