小高层建筑二次供水技术的探讨

李 英

（茂名市世源建筑设计有限公司，广东 茂名 525000）

近年来，城市高层建筑日益增多，这些建筑多采用二次加压供水系统供水，其水质情况的好坏与居民的健康状况有直接的关系。在建设部有关规定中，只有多层与高层有规定，没有次高层的理念。自从上海、深圳等地出现了次高层的楼盘并取得骄人的销售业绩后，次高层楼盘开始走俏。次高层楼盘属于目前市场上比较时尚的一种住宅类型，业内人士认为，随着人们追求高品质住宅意识的提高，次高层生活的便利性、舒适性将赢得更多购房者的喜爱。

这种高度的建筑供水系统不同于多层和高层。如何在满足使用功能的情况下实现安全、经济供水，选用何种供水系统，一直是次高层出现以来困扰给排水工程师的问题。

1 二次供水概述

自来水厂通过城市输、配水管道供水，水压一般在2 kg/cm2左右，夜间可达2.6 kg/cm2，一般供水高度只为20 m左右，即只能直接供水 5层楼高，6层以上的建筑一般要进行二次加压才能供水。二次供水是指单位或者个人使用储存、加压等设施，将城市公共供水或者自建设施供水经储存、加压后再供用户的形式。常见的二次加压设备基本上是用户建一个配套有增压设备的蓄水池或水箱，自来水自流到储水池由增压设备加压实现二次供水。从供水原理上看，这是一种可行的方法，但由此带来的水质二次污染成为自来水水质不达标的主要原因。

2 二次供水系统分类

2.1 市政水——地下蓄水池——水泵加压——用水点

19世纪80年代末出现的二次供水设施基本上都是采用这种模式，这种模式的最大的缺陷是：水池水未经卫生监督部门的预防性卫生监督。由于这种设施属于各自的房屋产权单位，与市政供水脱节，如果不能对蓄水池进行定期清洗、消毒和卫生防护，就有可能出现水质二次污染。

2.2 市政水一地下蓄水池一水泵加压一屋顶蓄水池一用水点

这种模式与以上的模式差别不大，与以上模式相比有如下的优点和缺点。优点：水泵不需24 h运转，减少了用电量，也减少了水管长期负荷的压力，降低水泵及水管的维修费用；缺点：增加了一个蓄水池，前期费用大，增加了污染的可能性。

2.3 加压设备直接连在自来水管网上

这种方法可以解决二次污染问题，但这种接法会产生负压，影响前端用户用水，因而为供水法规所不允许。要解决负压的问题，需要在接口前端加装一个节气阀。其作用为：当水泵进水管的水压低于一个大气压时，节气阀打开，水泵只能抽取空气，不会影响前端用户用水。现在有些厂家极力推广的管网直联电子防负压供水设备和其他直连式无负压设备，即为此类设备。当单位时间内自来水管网的自然供水流量能够满足加压需要时，可以采用这种无负压设备。否则，用户只能用到加压空气了，水表也会空转。下面重点介绍这种模式。

3 无负压供水技术

3.1 概述

这种技术的核心是无负压供水设备，该设备是国家重点推广的高科技产品，被列入2003年科技成果推广项目，具有节水、节电、密封性能良好等优点，可以解决传统二次供水设施如水池、水箱存在的水质污染问题。无负压供水指的是供水设备在工作时，通过设备的控制方式、稳流补偿器与真空控制器的联合作用，消除水泵工作时产生的吸程，对自来水管网的动压没有影响，全密闭的结构隔绝了与空气的接触，并且利用原有自来水的压力，实现压力“差多少补多少”的节能、无污染供水方式。

无负压设备是一种直接安装在自来水管网上通过加压方式满足高层建筑用水的产品，假如安装不当，很可能使供水管网的压力失去平衡，造成管网安全事故。为了保证供水管网的运行安全，目前，这种技术仍然处于试用阶段。而采用无负压产品的工程必须经严格审查，符合条件后才能批准使用。

3.2 工作原理

无负压供水设备的工作原理是：通过微机控制变频调速来实现恒压供水。其根据实际情况设定用水点工作压力，并时刻监测市政管网压力，当压力低于用户所需压力时，微机自动控制子变频器启动，调节水泵转速提高，直到管网压力上升到用户所需压力，并控制水泵以一恒定转速运行进行恒压供水。当用水量增加时转速提高，当用水量减少时转速降低，时刻保证用户的用水压力恒定。自来水的压力越低，水泵的转速越高；自来水的压力越高，水泵的转速越低。当自来水的压力不小于用户所需的压力时，水泵停止运转。设备在运行过程中充分利用自来水的原有压力，又保证了用户供水压力恒定。设备在运行过程中微机时刻监测市政管网和系统压力，自动控制真空抑制器及稳流补偿器来抑制负压的产生，既充分利用了市政管网的压力，又不产生负压，不对市政管网产生任何不良影响，保证了用水的安全性。无负压供水设备既能利用自来水管网的原有压力，又能动用足够的储存水量满足高峰期用水，且不会对自来水管网产生吸力。

3.3 无负压供水设备的种类

3.3.1 密封式

该方式将电机、水泵等设备完全密封于不锈钢容器内，杜绝水质的二次污染；占地少，安装灵活，可安装在楼梯间、地下池子等地方；施工周期短，但无储备水量，城市公共供水管网停水时会出现断水现象。

3.3.2 流量调节罐式

该方式在水泵前装上可承压的流量调节器，靠其调节作用可进一步降低对城市公共供水管网的影响。

3.3.3 调节水箱式

该方式设有不承压的调节水箱，调节水箱与水泵并联，通过电控装置使调节水箱内的水每天至少循环2次，确保水质不变。当市政管网的水量、水压条件能满足无负压供水方式要求时，直接从市政管网取水；否则，从调节水箱取水。其可用于自来水管网供水不稳定区域。由于存在水箱，采用该方式仍要按规定对水箱进行清洗消毒。

3.4 工程实例

茂名市某小区，位于茂名市中心城区，小区总建筑面积22．5万平方米，由9栋小高层（12层，每栋建筑面积在6 000平方米左右）小高层组成，经过审批，同意在9栋小高层上采用无负压供水设备。

3.4.1 工艺流程

地下水泵房主要由微机变频控制系统、负压检测及处理系统、水泵机组、稳流补偿器、真空控制器、各种管件、阀门等构成。

3.4.2 供水设备网络组成（见图1）

图1 供水设备网络组成

4 无负压供水设备的优点

无负压供水设备与传统的二次供水方式相比，具有卫生无污染、设备管理方便简单、投资小、运行成本低、安装简单、不浪费能源、技术含量高等优点。直接式管网叠压供水设备直接与管网串连，在原有管网压力的基础上叠加所需的压力，与所需的压力相比，差多少，补多少，能充分利用管网的余压，不会造成能源的浪费，符合国家节约能源的要求。其次直接式管网叠压供水设备为数字控制全自动运行，无人值守，停电停水自动停机，来电来水自动开机；由于不会产生污染，因此无需麻烦的清洗工作。

5 结束语

综上所述，充分证明了该种新技术具有节约能源、减少水质二次污染等优点并且安全可靠。目前，我们要做的是尽快制订相关的无负压供水相关规范规程，以便这项技术早日合法地应用到更多的工程。

1 沈亚辉、周良法.二次供水技术及方案比选［J］.中国给水排水，2007.18

2 王 琳.新型二次供水技术的应用［J］.天津建设科技，2007.6

3 孙守智、刘明波、张国辉、纪展仕.城市直接增压二次供水技术应用探讨［J］.青岛理工大学学报，2007.03