无负压供水设备在某小高层小区项目中的设计选型浅析

陈知富

摘   要：本文通过对某小高层综合小区项目建筑生活给水情况的分析，结合给水排水以及无负压给水设备行业规范标准，对该综合性小区的无负压供水设备进行了比较详尽的设计选型，并进一步总结了无负压供水设备的特点和优势，最后提出在实际工程项目中要紧密结合工程项目供水的需求情况，要同专业的设备生产供应商合作，最大限度发挥无负压给水设备的特点和优势，更好地服务于现代建筑和百姓生活。

关键词：生活给水  无负压供给  设计选型  特点优势

中图分类号：TU82                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）11（a）-0037-03

无负压管网增压稳流给水设备，是在普通变频泵给水设备基础上开发研制的一种新型供水设备，它改变了传统的供水方式真正节能、节水无污染。本文针对某小高层综合性小区生活水无负压供给设备，就如何合理设计选型进行了详细的计算与分析，对其特点及优势进行了进一步归纳总结，合理应用该设备可满足当前建筑小区日益提升的供水要求。

1  工程项目概况

1.1 某小高层综合性小区情况

建筑情况：11层6栋，6层13栋，4层2栋，9层1栋，如表1所示。

1.2 生活供给水设计方式的要求

某小高层综合小区的生活水水源由本地市政给水管道供给，给水的水质符合我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006版）要求，高峰期市政压力0.2MPa，按要求，供水加压区由位于泵房的采用无负压设备加压供给，泵房位于地下7.1m，加压区给水方式为：市政自来水→WWG型无负压供水设备→用水点。

2  设计方案的计算说明

2.1 给水流量的计算

⑴根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，依据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.6.4条款，按下式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

式中：U0——生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率;

q0——最高用水日的用水定额（取180/（人·d））;

m——每戶用水人数，本工程中低区取3.3人，高区取3.5，合用取3.3

Kh——小时变化系数，取2.5;

Ng——每户设置的卫生器具给水当量数;单卫一厨取4，双卫一厨取6.5，四卫一厨取10.5，加权平均低区取4.2，高区取5，合用取4.5;

T——用水时间，T=24;

0.2——一个卫生器具给水当量的定额流量L/s。

计算结果：U0低区 =0.020;U0高区=0.018;U0合用=0.020;

根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按下式计算出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：

式中：Ng——计算管段上的给水当量总数;

ac——对应于不同U0的系数，ac低区=0.011;ac高区 =0.010;ac合用 =0.011;

计算结果：U0低区=0.027;U0高区=0.045;U0合用=0.026;

根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下式计算得计算管段的设计秒流量：qg=0.2·U·Ng

其中：qg——计算管网的设计秒流量（L/s）。

设计流量：qg低区=0.2·U·Ng=19.254L/s=69.315m3/h;

qg高区=0.2·U·Ng=6.949L/s=25.016m3/h;

qg合用=0.2·U·Ng=21.943L/s=78.995m3/h。

⑵集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学校、公共厕所、等建筑的生活给水设计秒流量，依据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.6.5条款，按下式计算。

式中：qg——计算管段的给水设计秒流量（L/S）;

a——根据建筑物用途而定的系数，商业取1.5;宾馆取2.5;

加权平均低区取2.1，合用取2.12

Ng——计算管段上的给水当量总数，

低区宾馆：坐便器42个;洗手盆42个;淋浴器30个;浴盆12个;低区商业：蹲便器37个;小便器20个;洗手盆31个;拖布池8个;坐便器12个;高区宾馆：坐便器9个;洗手盆9个;淋浴器9个;蹲便器当量：0.5;小便器当量：0.5;洗手盆当量：0.75;拖布池当量：1;坐便器当量：0.5;淋浴器当量：0.75;浴盆当量：1;计算可得：

Ng低区宾馆=42×0.5+42×0.75+30×0.75+12×1=87;

Ng低区商业=37×0.5+31×0.75+20×0.5+8×1+12×0.5=65.75;

Ng低区宾馆=9×0.5+9×0.75+9×0.75=18;

将各参数代入，计算出设计用水量：

qg低区=5.195L/s=18.702m3/h;

qg高区=2.121L/s=7.637m3/h;

qg合用=5.520L/s=19.946m3/h;

按照规定，有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计算，计算得到的qg附加1.2L/s的流量：

qg低区 =5.195L/s+1.2L/s =6.395L/s =23.022m3/h;

qg合用 =5.520L/s+1.2L/s =6.720L/s =24.192m3/h;

所以本工程低区用水量为商业用水量与住宅用水量之和的80%：

qg低区=（69.315m3/h+23.022m3/h）×80% =73.869m3/h;

qg高区=（25.016m3/h +7.637m3/h）×80% =26.158m3/h;

qg合用=（78.995m3/h+24.192m3/h）×80% =82.549m3/h;

2.2 给水管道水力计算（给水泵扬程计算）

按照《建筑给水排水设计规范》的规定，水泵直接供水时所需扬程按下式进行估算（以满足最不利点用水要求作为水泵扬程计算依据）：

Hb≥1.05Hy +∑h+Hc-H0

其中：Hb——水泵满足最不利点所需水压;

Hy——最不利配水点与引入管的标高差;Hy低区=16.2m;Hy高区=29m;

Hc——最不利配水点所需流出水头，取10m;

∑h——泵房与建筑物间室外管线的水力损失，含沿程水头损失hf和局部水头

损失hd，取5m;

H0——用水高峰期自来水最小供水压力，采用无负压供水设备时可充分利用自来水管网的剩余压力，由于本工程市政压力为0.20MPa，计算时利用10m。

1.05——给水管网在最不利点流量分配情况下，克服水泵出口至最不利点用

水间的水头损失而考虑的系数。

通过上述计算：用水高峰期时水泵满足最不利点所需的水压：

Hb低区≥22.01m;Hb高区≥35.45m;

3  项目设备的选型方案

综合分析投资、运行费用、维护管理、供水安全性等方面的情况，该小区工程設计选型初步可采用两种方案：方案一，采用2套设备，每套设备2台水泵;方案二，采用1套设备，2台水泵;水泵采用互为备用方式工作。两套方案可依据项目现场、资金等实际情况客观选择，如果条件比较充足，方案一的效果更好一些。选型方案详见表2。

4  无负压供水设备的特点及优势

无负压管道加压给水设备与传统变频泵给水设备相比，具备如下特点及优势。

⑴无负压生成。

该设备可以直接与市政外网给水管道串联连接，采用密闭式金属储水罐和真空抑制及补偿系统，全自动化控制与调节，使市政外网给水管道内不生成负压，进水量变化较大或水压力突然降低时，其稳流补偿器和真空抑制器将发挥其稳流调整作用，使得设备能够运转保障小区给水正常。

⑵杜绝二次污染。

传统的生活供水方式不得不采用混凝土或金属水池水箱，小区饮用水难免不接触外界环境，造成二次污染在所难免，无负压供水设备系统普遍采用密闭不锈钢形式杜绝污染环节保护了生活饮水的品质。

⑶节约投资。

传统的生活供水方式需要相应的运行人员倒班值守，其采用的混凝土或金属水池水箱每个年度必须洗刷消毒两到三次以上，常年累月反复如此费时费力，洗刷消毒必须停水操作，造成小区百姓生活很大的不便。

⑷高效节能节水。

设备充分利用了市政给水管网的给水压力，通过工控系统编程软件控制下，在小流量或不用水时，设备自动停机保压，节能效果显著。全密闭结构防止了有水池、水箱的跑、冒、滴、漏等浪费水的现象。

⑸自动化程度高安全性高。

设备可完全采用全自动控制，并可设置过压、过流、过载、水源无水、报警等多种保护功能，可实现远程监控、监测功能。

5  结语

建筑业的快速提升发展使得如何选择合理、可靠、节俭的工程供水设备，成为突出问题之一。无负压供水设备的选型计算并不复杂，但一定要紧密结合工程项目供水实际的需求情况，同专业的设备生产供应商合作，最大限度发挥其特点和优势，更好地应用于现代建筑，服务于百姓生活。

参考文献

[1] 吕彦莉.浅谈无负压供水设备在现代居住小区中的推广与应用[J].科技情报开发与经济，2010（21）：203-205.

[2] 金丹.浅谈无负压供水设备在小区给水管网中的应用[J]. 科技情报开发与经济，2011（8）：227-228.

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