华东三省高层建筑二次供水调查分析

成嘉阳，庞 晓，张雨昕,赵 钊

(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 400044)

华东三省高层建筑二次供水调查分析

成嘉阳，庞 晓，张雨昕,赵 钊

(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 400044)

二次供水已成为高楼供水的主要形式。围绕“二次供水”,阐述了其概念、原理及供水方式,并对浙江及安徽和江苏三省的多个不同类型建筑的二次供水形式、范围、设备检修维护、用户使用情况及使用过程中出现的问题进行了调查与分析。

二次供水；二次供水形式；高层建筑

1 二次供水概述

当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过城镇公共供水或自建设施供水管网能力时,通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的供水方式称为二次供水。因此,二次供水是高层供水的唯一选择方式。二次供水设施是否按规定设计、建设,直接关系到其水质、水压和供水安全,与保障人民群众正常稳定的生活密切相关。

二次供水通常采用四种系统：增压设备和高位水池(箱)联合供水、变频调速供水、叠压供水和气压供水。

1.1 增压设备和高位水池(箱)联合供水

这种系统分为水箱供水和泵箱联合供水两种供水方式。水箱供水主要由屋顶高位水箱、水位控制装置和管道等组成(图1),充分利用了城市供水管网服务压力,比较节能,但只能应用于市政水压部分时段满足供水要求的情况。泵箱联合供水适用于各类情况,主要由低位水池(箱)、水位控制装置、管道以及屋顶水箱等组成。该供水方式水泵运行效率较高,但屋顶水箱维护困难,存在二次污染情况,目前较少采用。

图1 泵箱供水原理图

1.2 生活储水水箱加变频给水加压设备供水

生活储水水箱加变频给水加压设备供水形式是目前常用的供水方式。变频调速给水设备是利用压力或流量传感器采集数据,由变频器控制电机不断改变水泵转速,从而不断改变水泵的流量来适应用户用水量需求的装置(图2)。变频供水设备可采用一台变频器通过微机控制多台水泵进行变频调速供水,也可采用每台水泵配置变频器控制水泵进行运行。水箱根据生活用水调节量和安全储水量等因素确定,当资料不足时可按最高日生活用水量的20%～25%确定。

图2 水箱加变频泵供水原理图

变频调速供水与泵箱联合供水相比,一般不设高位水箱,水泵加压后直接供用户使用,水泵运行效率高,低位水池(箱)具有一定的水量储存能力,避免了高位水箱二次污染的问题。

1.3 叠压供水(无负压供水设备)

叠压供水(无负压供水设备)是以市政管网为水源,充分利用了市政管网原有的压力,形成密闭的连续接力增压供水方式；它的节能效果好,没有水质的二次污染,是变频恒压供水设备的发展与延伸。该种形式自1990年至今都在普遍使用,直接利用市政管网的水压经过加压泵加压后供用户使用。叠压供水设备由防回流污染装置、防负压装置、稳压罐、压力传感器、变频水泵、控制柜等设备集成而成(图3)。选用该方式必须征得当地自来水公司的认可。

图3 叠压供水设备原理图

1.4 气压供水

气压供水设备具有智能化全自动控制、性能稳定、经久耐用、安全可靠的特点,特别适用于用水量较小和自备水源井的用户。气压供水设备可以弥补低压供水不足,代替屋顶水箱或水塔(图4)。

2 各地区不同类型高层建筑二次供水调查

2.1 各地区二次供水调查情况汇总

笔者对安徽滁州及浙江杭州与江苏张家港等城市不同类型高层建筑的二次供水形式、供水楼层范围、检修维护、用户使用以及使用过程中出现的问题等进行了实地调查,调查结果见表1～3。

1-隔膜式气压水罐；2-充气口；3-橡胶软接头；4-蝶阀；5-安全阀；6-电接点压力表；7-闸阀；8-止回阀；9-水泵；10-浮球阀；11-贮水池；12-电控柜。图4 气压供水设备工作原理图

调查内容调查建筑 泰鑫·中环 国际广场华东冶金地质勘查局八一一地质队地质科研中心滁州市高新技术创业服务中心孵化和综合用房滁州市金鹏置业有限公司金鹏·玫瑰郡二次供水形式建筑概况商业办公、住宅、公寓建筑。楼层分布：4、5层商业，8层至顶层住宅及公寓，2003年4月修建。科研楼建筑。楼层分布：5～9层，2010年8月修建。办公综合用房建筑。楼层分布：4～20层，2012年6月修建。高层住宅建筑。楼层分布：独立7层，6～26层，2015年7月修建。水箱位置：地下2层；大小：40m3；数量：2。设于地下室水泵房。装配式BDF不锈钢水箱，大小：3m×4m×2m装配式BDF不锈钢水箱大小：8m×4m×2m变频泵住宅及公寓部分设低区、中区、高区变频调速泵组；商业部分4、5层单独设变频调速泵组；生活变频调速设备泵组设3台加压主泵、2台加压辅泵、1台隔膜气压罐。控制方式：由远传压力表(设在泵房内)将官网压力信号反馈至变频柜控制水泵。型号：HLXB-30-20-06-Ⅱ水量：Q=20m3/h水压：H=06MPa变频生活给水泵组2台主泵水量：Q=19．08m3/h水压：H=111MPaN=11kW(成套设备、含气压罐、控制柜)型号：HDXBF-64-(40-50/20-60/20-80/20-120)-I；独立7层：水泵Q=40m3/h，H=50m，VP50-4；高压Ⅰ区(6-12F)：水泵Q=20m3/h，H=60m，VP20-8；高压Ⅱ区(13-19F)：水泵Q=20m3/h，H=80m，VP20-10；高压Ⅲ区(20-26F)：水泵Q=20m3/h，H=120m，VP20-16。检修维护情况水泵运行正常没有维修；水箱清洗频次为一年一次，由大楼物业人员负责清洗。水泵运行正常没有维修，由专业人员定时检查。水泵运行正常没有维修。水泵运行正常没有维修。用户使用情况水压、水质正常，满足要求。用户没有反映使用问题。水压满足用户要求，水质良好。用户无反映不良问题。水压、水质正常，满足要求。用户没有反映使用问题。水压满足要求。使用过程中的问题无无无偶尔有用户反映水质问题，一两日后恢复正常。

表2 浙江省杭州市不同类型建筑二次供水情况

续表2

表3 江苏省张家港市不同类型建筑二次供水情况

2.2 各地区的调查结果分析比较

2.2.1 二次供水形式分析比较

从三个地区的调查资料来看,由于所有建筑的修建时间都在1990年后,所调查的建筑采用的二次供水形式有增压设备和高位水池(箱)联合供水、变频调速供水、叠压供水,总体上均采用分区供水的方式。安徽滁州的全部建筑和浙江杭州的后3个建筑属于配备水箱的变频调速供水,商业和住宅建筑相似楼层泵的流量与扬程/压力都相近,但办公建筑中泵的流量与扬程相对较小。其对比情况见表4。

2.2.2 二次供水楼层分布

从调查资料综合分析可见：三个城市的住宅基本都为5或6层以上二次供水。安徽滁州市住宅区样本二次供水楼层为6～26层(其中7层独立),杭州市住宅区样本为5～26层,江苏张家港市住宅区样本为6层以上。

商业区二次供水楼层一般为3或4层以上。安徽滁州市商业区样本二次供水楼层为4～5层,杭州市商业区样本为3～9层和4～45层。

表4 各地区二次供水对比情况

各地区办公楼二次供水楼层差异较大。安徽滁州市办公区样本二次供水楼层为5～9层和4～20层,杭州市办公区样本为3～13层,江苏张家港市办公区样本为-1～30层。

由于各地区实际情况不同,环境条件(例如地势不同导致压力不同,或者设备条件不同等)有差异,各样本二次供水起始楼层可能不同,但一般均为3～6层。

2.2.3 二次供水检修维护情况

住宅区：安徽滁州市样本水泵运行正常没有维修,水箱一年清洗一次,杭州市样本情况与滁州市相同,张家港市样本给水设备工作正常,每日或每月维修。

商业区：安徽滁州市样本水泵运行正常没有维修,水箱一年清洗一次,杭州市样本情况与滁州市相同。

办公区：安徽滁州市样本水泵运行正常没有维修,由专业人员定时检查,杭州市样本变频水泵运行正常没有维修,张家港市样本给水设备工作正常,每日定时专人检查。

按照技术规程规定,二次供水设施的运行、维护与管理应有专门的机构和人员；水池(箱)必须定期清洗消毒,并应同时对水质进行检测；运行管理人员应定期分析供水情况,经常进行二次供水设备安全检查,及时排除影响供水安全的各种故障隐患。

综上可知,各地区管理机构应加强对泵房、水池(箱)等二次供水设施重要部位的安全管理,以保证二次供水系统的正常运行及用户的使用体验,满足用户对于水压、水质方面的需求。

2.2.4 二次供水用户使用情况

住宅区：安徽滁州市样本水压满足要求,水质偶有用户反映不佳,一两日后恢复正常；杭州市样本水压、水质满足要求；张家港市样本水压、水质满足要求。

商业区：安徽滁州市样本水压、水质正常；杭州市样本水压、水质满足要求；张家港市样本均满足要求。

办公区：安徽滁州市样本水压、水质满足要求；杭州市样本均满足要求；张家港市样本也满足要求。

二次供水的水质直接关系到人民群众的身体健康和人身安全,因此二次供水水质必须符合现行的国家标准《生活饮用水卫生标准(GB 5749—2006)》的规定,且增加二次供水设施后不能改变城镇供水管网及二次供水管网的水质。

综上可知,目前各地区样本楼房二次供水的水压、水质基本可满足用户需要。

2.2.5 二次供水使用过程中的问题

住宅区：安徽滁州市样本偶有用户反映水质不佳,一两日后即恢复正常。考虑其原因可能为水管渗漏、水箱贮水太久或者清洗水箱等,可加强防护、管理措施；杭州市样本水箱清洗后恢复供水时用户反映水质变差,一天后恢复正常；张家港市样本无不良问题反映。

商业区：安徽滁州市样本无不良问题反映；杭州市样本二次供水水箱补水时,用户反映有市政直供水水压下降的问题,后调整水箱补水阀门开启度,问题已解决；调试中高区小流量时会有压力波动大的问题,经水泵厂对压力表维修后供水正常；张家港市样本无不良问题反映。

办公区：三个地区样本均无不良问题反映。

综上可知,各地区样本二次供水方式基本适合当地楼房条件,因而用户无过多不良问题反映。但建议各地区相关管理机构加大对二次供水系统设备的保护和管理力度,设置定期对二次供水贮水箱及末端用户的水质进行检测的工作机制,力求满足用户对于水压、水质等方面的各种需求,给用户提供良好的用水环境。

3 结 语

通过各地区系统地走访,我们调查研究了华东三省部分民用居住建筑、商业建筑和办公建筑三种建筑类型的高层二次供水的四种供水方式，并对各地区工程实例的调查结果进行分析,对二次供水的各种情况进行了对比分析,得知常用供水方式的对比结果见表5。

表5 常用供水方式比较表

表5对华东三省高层建筑调查样本的供水方式、水泵运行工况、供水安全稳定性、消除二次污染情况、投资、运行费用等在调查的基础上进行了小结,希望能够有借鉴作用。

Investigation and Analysis of Two Water Supply for the High-Rise Building in Three Provinces of East China

CHENGJiayang,PANGXiao,ZHANGYuxin,ZHAOZhao

2017-02-21

成嘉阳(1996—),女，安徽含山人，本科在读。

TU991

B

1008-3707(2017)03-0058-06