高校供水节水技术措施应用与分析

侯俊舟　杨学利

摘 要：该文针对我国水资源紧缺的现状，根据高校校园日耗用水情况特点和供水系统设施存在的问题，结合国内二次加压供水技术现状，对供水设施节水改造技术问题做了阐述。介绍了定时控制双压供水技术、管道自动减压节流技术的应用。以辽宁建筑职业技术学院改造为实例，分析说明了技术应用以来的经济效益和社会效益。

关键词：水源现状 节水技术应用 经济效益

中图分类号：S27 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0030-01

技术背景：淡水是地球最宝贵的自然资源，虽然地球70%的面积被水包围，但实际能够用来饮用的淡水量却十分有限，只是全球水量的1%。近年来，随着学校规模不断扩大，办学耗水量逐年递增，水电费也逐年攀升，经济负担逐渐加强。很多学校采取多重措施节水，如：限时限量供水；计量收费；推广和使用节水型器具等。这些都是在用水方面采用的一系列节水措施。如何在供水源头设施上，做好节水工作，笔者多年来做了大量的技术性探讨和尝试，收到了一定的效果。文中所言供水节水技术措施的研究与应用，供同行们应用参考。

1 校园用水日耗水量情况分析

高校校园的日耗水量情况较为特殊，主要是在用水量的分布不均：由于校园内学生住宿人数都较为集中，造成了住宿盥洗用水量大且时间集中。而其他建筑物如教室、实验室等的用水量则相对较少。在时间上表现为用水时间集中，高峰用水量的时间性强，一般在早上6∶00～8∶00，中午11∶00～2∶00，下午5∶00～7∶00，晚上9∶00～10∶004个时间段用水量最大，而其他时间则用水量一般很小。

2 校园供水设施存在的问题

2.1 供水泵站水泵容量的选取和压力设定问题

由于耗水量和时间的不均衡，给设计供水泵站在选择设备容量上带来了难题。为了避免高峰用水期间的供水压力和水量不足问题，很多高校都会按照最大的耗水量选择水泵的出水量和扬程，以满足高峰用水时段的水量（压力）需求。在满足高峰用水需求同时，增加了低谷用水时段的设备空载耗费。尽管采用变频调速恒压供水控制技术，但这种设备占空损耗无法避免。据测算，这种空载耗损占装机设备容量的30%以上。一般供水水泵出口的设定压力为最高用水点距地面高度加15 m水柱（0.15 MPa）设定。以普通六层学生公寓楼为例，楼高为20m时，建筑物的供水管道入口压力设定0.3～0.35 MPa。

2.2 建筑物供水管道结构形式存在的问题

目前，校园建筑物的供水管网，大多为分段式垂直主杠水平分支结构，水流向自下而上。7层以下的多层建筑物采用单立杠水平分支供水方式。高层建筑则采用每6～7层为一段，独立设置供分段供水管路。

上述管网系统结构形式，必然导致低层位用水点水压高于高层位。当开启水龙头时，低层位的水压高出水量大。部分学生洗漱过程中，水龙头多为“常流水”状态。一方面造成水资源的无端浪费，另一方面低层泄流会造成高层位水龙头水压低或断水，当用水者开启水龙头发现无水时，多者没有随手关闭的习惯，造成再来水时的“常流水”的现象。很多学生在上课前或睡觉前打开阀门，用水桶或脸盆接水、储水，造成来水后大量溢流，极大地浪费了水资源，增大了供水成本。

3 改造思路

为了解决上述问题，笔者在多年的供水管理工作中，对供水设备和管网设施做了如下技术性改造，解决了上述问题，改造的具体思路是：对供水泵站的供水压力采用按时段高低双压力控制。即：在高峰用水期间，设定压力高水泵出水量大；低谷用水期间，设定压力低。这样，可以降低水泵空载损耗30%以上。户内供水管网安装可调式减压阀，对管道出水口压力进行限定和调节，保证高低用水点的水压稳定和水量的平衡，避免因供水压力不同导致的出水量不均和水压不足的断水问题。

4 具体改造方案

4.1 采用时控双压变量供水控制装置

传统“一拖一”型或“一备一用”型微机恒压供水控制装置，由于装机容量和压力一经设定，系统便以设定的压力值（据用水点的标高确定）和电机容量（一般按用户最大用水量装机）长期运行。为维持管网压力系统空耗容量为装机额定功率的30%～50%，特别日用水量分布不均匀的用户无法根除。高峰用水量（几十吨或上百吨）/小时，低谷用水量只有几吨或0/小时，这就要求及时调整供水流量和压力。为了实现上述要求，笔者在原有变频调速恒压控制技术基础上，引入定时双压控制技术，在原有变频装置上，增加了“PLC供水控制器”和时间控制器（市售高端产品已将两者合一）。通过设定时间和压力程序，实现了高峰用水时段，设备工作在高压大流量状态，低谷时段工作于低压小流量状态，也可根据用户设定微流量自动停机。从节能上看，上述功能即充分满足用户用水，又避免“保压”所带来的电能耗损。具体线路框图（见图1）。

参数设定可根据用水出现的高峰时段，可将压力设定为用水高峰压力设定为0.36～0.40 MPa；低谷用水期间压力设定为0.26～0.28 MPa。时间设定可根据本单位具体情况设定。

4.2 供水管网支路改造方案

以单体6层学生公寓为例，具体做法是：在每个楼层分支管路截止阀后加装与管道等径的“可调式减压阀”，市售成品出口端并带有压力表，调整压力调节螺杆，视水量需要将出水压力设定为0.12～0.15 MPa，此装置可以根据开启的水龙头多少，自行调节出口水量大小，并保证水压恒定。避免单个水龙头溅水和多个水龙头断流问题。也消除了高低楼层的水压不均衡和高层出水量不足问题。具体改造后管线（见图2）。

5 改造后效果和效益分析

我院在供水泵站和室内供水管道上进行了上述技术措施改造，经过两年多的运行实践考核分析表明，获得经济效益社会效益。

“定时控制双压”技术设备改造运行后，经过计量测试数据表明：原有泵房的平均日耗电量，由原来400 kW时降低到265 kW时，降低能耗30%以上，并减小机电设备的磨损程度，获得良好的经济效益，特别是长期运行，效益更加显著。

自动减压阀的加装和使用，使高低楼层的水压平衡稳定，避免了开闭龙头的间隙损耗，也消除了底层高峰用泄流引起的高层断水现象。给学生洗漱用水带来方便，受到师生的好评。

由于上述技术改造，是在供水源头技术上对原有设备设施加以改造，投入资金少效快，做到“节水不限水”，避免过去“定时定量”供水给用水者带来的不便利。节水节电工作在减少经费支出的获取经济效益的同时，也践行了国家“节能减排”政策精神。我院被当地政府确立为“节水型校园建设”示范单位。endprint