建筑给排水设计中的水泵选用

2015-04-16叶阳

建材与装饰 2015年36期

关键词：水箱并联水泵

叶阳

（重庆市设计院重庆市渝中区 400015）

建筑给排水设计中的水泵选用

叶阳

（重庆市设计院重庆市渝中区 400015）

在建筑给排水设计中，水泵的选用是设计中的一项重要步骤，要保证水泵性能参数既能满足给排水系统的安全稳定性，经济实用性又能满足节能要求，那么合理的选择水泵具有重要的意义。本文对建筑给排水设计中的水泵选用原则，建筑给排水设计中水泵的节能问题，给排水系统中水泵的运行状况等问题作了详细的分析和系统的阐述。

建筑；给排水设计；水泵；选用

随着经济的不断发展，人们生活以及生产对各种资源的需求也在不断地增加，其中水资源作为人们的生产、生活所需要的基本生活资源，在人们生产、生活中的地位也越来越重要。我国建筑工程行业的迅速发展，使得建筑给排水设计建设工作获得了良好的发展。水泵的合理选用是提升建筑给排水设计水平，确保建筑给排水系统稳定、正常运行的重要保障。我国面临水资源短缺、污染加剧问题，建筑给排水设计中合理科学的选用水泵，不仅能够有效提升建筑给排水系统的稳定性和经济性，还能从一定程度上实现水资源节约目标。

1　建筑给排水设计中的水泵选用原则

1.1对水泵运行效果进行综合考虑

在进行建筑给排水设计时，不能仅仅片面考虑单台水泵的运行效率，应对水泵的整体运行效果进行综合考虑。选用大功率水泵，可适当减少工作水泵台数。在一定的运行效率范围内，应充分认识到在建筑给排水设计中，大功率水泵在高效段运行对建筑节能和环保有重要的作用。

1.2满足生活、生产需求

建筑给排水设计中水泵的选用应以充分满足人们的生产、生活需求为基本原则，满足人们对供水、排水流量和扬程的要求，充分保证运行的水泵能够处在高效运行区域，以此降低能耗和运行费用。建筑给排水中的相关设计标准应将专业水泵正常运行作为基本前提，避免水泵运行过程中出现振动、超载、汽蚀等现象，确保水泵安装、运行管理以及日常检修的方便和快捷。

1.3合理控制并联工作水泵台数

每台水泵的工况点，随着并联水泵台数的增多，向扬程高的一侧移动。台数过多就可能使工况点移出水泵的高效段范围，因此，在进行建筑给排水设计时，要合理控制并联工作水泵台数，控制其在三台及以下，以确保其能够始终处在高效运行区域。实际设计过程中，“管路设计尽可能减少阻抗，并且不能只考虑并联工况，必须校核单台泵运行工况”[4]，以使泵在单台及并联时都能在高效段工作。

想要使某个水泵在运行当中，既能够在单独情况下运行又能在并联情况下运行，则在进行建筑给排水设计水泵选用时，应将并联水泵高效区段左边界与工况点接近，在实现单个水泵工况点右移时，工况点仍可在高效段进行运行，以此确保水泵能够在整个工况的变化范围内高效运行。此外，在并联设计选型时，应尽量避免选择性能曲线平坦的水泵，以更好增大并联水泵流量。

2　建筑给排水设计中给、排水泵及消防水泵的选择要点

2.1建筑给排水设计中给水泵选用

在进行供水方式选择前，首先应对用水量定额进行合理确定，而后根据各种相关因素对供水方式进行合理选择。根据供水需求以及各种供水方式的能耗情况、运行情况、消除二次污染以及安全稳定性等方面进行分析，合理选择供水方式。一般情况下，当用水处于低谷状态时，在进行供水方式和供水设备选择时，应保证选择的供水方式能够满足低谷时用水量的相关变化特点，若低谷时用水量的特点是断断续续的小流量，则选择的供水设备需满足断续供水压力要求；若低谷时用水量达不到水泵的额定流量，则需选取流量较小的水泵在小流量时进行自动切换。

进行建筑给排水给水泵选择时，首先是对高位水箱给水、气压罐供水、变频调速泵供水等集中供水方式进行选择，再根据供水方式选择相应水泵。①高位水箱供水方式中的建筑给水泵选用。高位水箱供水方式一般是由两部分组成：水箱和水泵。高位水箱的设立一方面是为了调节和贮存水量，另一方面是为了起到稳定水压的作用。输送水箱内部水时，主要是利用地下室和底层设置的水泵来完成输送工作。②变频调速泵给水方式。变频高速供水的主要工作原理是通过变频器的使用使电机的供电频率发生改变，以此来达到无级调速和水泵循环启动。该供水方式主要是分析系统的用水情况，依据分析结果自动调节和控制水泵的转速，确保给水系统在高效运行状态下，依然可以实现正常运转，实现对水流量的自动调节。该种变频调速泵给水方式可有效节省用地面积，使污染次数降低，再者亦可确保用水的质量和水压的稳定。但使用该种供水方式进行供水时，供电要求较大，投资较大，系统维护时操作比较复杂，且维修费用花费较大。再者此种供水方式还存在低效运行区和流量失调区。③气压罐供水方式。该种供水方式主要是通过承压水箱进行供水，其供水方式大体类似于水泵、水箱供水方式。优势是气压罐供水安置位置不受建筑物约束，建筑物地下室、中间层、顶层以及室外的恰当位置均可作为气压罐供水安装部位。该种供水方式的存在是为了确保消防水压能够满足要求，不能有效替代高位水箱工作。气压罐供水方式的运行较为简单，但设计安装会消耗大量钢材，并且水压不稳定、供水可靠性能较低。

2.2建筑给排水设计中排水泵选用

针对排水系统设置在地下的建筑，在进行排水系统设计时，应建设废污水收集池，对废水、污水等生活、生产废污水进行收集处理，将收集的废水、污水利用排污泵从废污水收集池中抽出并输送到建筑室外化粪池以及市政排水管网。排水泵应选择具有抽吸和撕裂线状物质功能的水泵，以此避免排水泵在使用过程中出现堵塞，致使废污水排放不畅。排水系统中可选用变频水泵，因它具有一定的节能环保作用，从一次抽吸时间方面进行考虑，变频水泵的使用可有效减少排水泵和废污水收集池启动次数，且该排水方式的自动控制功能还可降低收集池容积，及时排除污水。

2.3消防水泵的选择

在进行建筑消防水泵选择时：①应以相关规范为准则。②为了使消防水泵的可靠性和安全性获得有效提升，选泵时必须要确保管道特性曲线能够与消防水泵H-Q特性曲线相互协调一致。在对高层建筑进行消防水泵设置时，可预留消防主泵备用泵，一旦消防主泵由于某种原因突发故障时，启用备用泵，以确保消防主泵能够实现正常运行。

3　建筑给排水设计中水泵的节能问题

建筑给排水节能设计在建筑节能设计中占有重要地位。作为建筑工程设计的重要组成部分，给排水设计师应认真践行国家的节能减排要求，依据相应的节能规范，进行科学、合理设计。

3.1水泵的系统节能设计

一般的系统节能设计仅注重水泵效率指标，忽视了水泵的系统性节能设计.在水泵系统性的节能设计工作时，应对电机、管网、水泵以及连接方式等进行综合合理配置，使其能够最大限度地提升可靠性，延长寿命，实现整体高效节能目标。

3.2水泵的运行节能设计

变速调节在水泵内部不产生其他的附加损失功率，其运行方式主要为变频调速、皮带传动调速、电动机与柴油机调速、液力耦合器调速以及齿轮变速箱调速等。目前应用最多的技术是变频调速。该方式具有效率高、无级调速、调速范围宽、机械特性强等优势，是较为理想的水泵运行调速方式，选用水泵时可选择具备变速调节功能的水泵。但该种方式投资较大，推广应用存在一定阻碍。

运行时的水泵流量扬程调节可通过水泵节流调节和离心泵切削律法来完成。在水泵节流调节时，可通过改变管道的特性曲线，来增加系统的阻力。水泵换轮主要利用离心泵切削律法运行，在一定的切削范围内，水泵运行效率不会降低。水泵换轮完成后，高效区水泵依然可以实现稳定正常运行，从而实现整个系统的稳定、安全以及节能运转。水泵调速运行工作进行时，主要是改变水泵的转速，从而改变水泵特性曲线，实现节能减排。因此，在设计时，合理选择具备一定调节功能合理特性曲线的水泵具有重要意义，此外，还应根据不同工况的实际要求，结合相应水泵的特性曲线，在高效段内，对水泵进行合理搭配，使大泵、小泵可以分摊大流量、小流量工作。