民用建筑常见的几种供水方式的分析与比较

摘 要：本文从供水安全、高效、节能等方面分析了多层建筑和高层建筑中常见的几种供水方式的优缺点以及实际应用过程中的有关注意事项，为以后民用建筑供水方式的选择和设计提供一定的参考依据。

关键词：市政直供水;无负压供水;加压供水;能耗

0前言

建筑供水方式是指建筑内部给水系统所采用的供水方案。受建筑高度、用水性质、管网承压能力以及供水安全保障程度等因素的影响，一般分为市政直供水、水箱（水池）和水泵供水、无负压供水以及多种供水方式组合，根据管网的敷设方式又可分为并联供水和串联供水。

1市政直供水

市政直供水就是直接利用市政管网压力供给用户使用的一种简单有效的供水方式。其突出优点是投资少，管网简单，能充分利用市政管网水压，无二次污染。缺点是受外网供水条件限制，外网停水时内部立即断水。市政直供水常用于市政供水稳定的城镇单层、多层或地下建筑。

当前城镇多层住宅建筑基本控制在6层内，主要考虑充分利用市政管网压力，因城镇市政管网压力宜满足建设部《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）规定的28米服务水头要求;《建筑给水排水设计规范》（2009年版）规定居住建筑入户管给水压力不应大于0.35MPa[1]。故大多数水厂供水压力在0.28MPa～0.35MPa之间。设计时，对层高不超过3.5米的民用建筑，可直接按照下表估算层数对应的供水服务水头大小。

2水箱和水泵加压供水

早期高层建筑中，设水箱和水泵加压供水方式应用较为普遍。由于市政管网水压、水量局限性以及当地水务部门禁止水泵直接在其管网上抽水，所以有些高层建筑供水方式采用在屋顶设置高位水箱，在建筑底层泵房设置加压泵组和低位水箱（池）。此供水系统独立性强，受市政管网牵制小，如市政管网短时停水，此系统仍可正常运行。

设水箱和水泵加压供水方式当前主要应用于市政管网水压不稳定，不允许直接抽水的高层建筑或市政管网最大时供水量小于用户最大时用水量的用户。这种情形在学校宿舍、公寓类建筑较普遍;因学生生活区人员密集，下课时用水高峰固定，短时用水量大;这时设计水箱和水泵供水方式，可调节市政管网供水量不足的部分，从而避免了周期性缺水。这种供水方式的缺点如下：一是建设一次性投资大，运营成本也较大;二是系统复杂，水泵启动频繁，效率低下;三是水箱为开式系统，市政给水流进水池后压力降为零，再通过水泵加压，能源损失大，市政水压得不到有效利用;四是水箱（池）中的水停留时间长，余氯损耗大，与空气接触时间长难免造成二次污染，水质变差，如要维持水质不变，势必要增加投药成本，并对水箱进行定期清洗。

3无负压供水

无负压供水方式又称管网叠压供水方式。是直接将无负压给水设备连接到市政管网或用户内部给水干管上，通过变频水泵叠加市政管网水压供水的一种高效、节能、无二次污染的密闭供水方式。无负压供水技术开始于上世纪80年代，至今30几年，技术日臻成熟，鉴于其节能、环保等突出优点，越来越多的国家和地区大规模应用;尤其在大中型城市，水厂分步均匀，市政管网水质、水量、水压保障安全度高，无负压供水方式成为设计首选。

无负压供水方式显著优势有：叠压供水，充分利用市管网压力，大大节省能源;系统封闭运行，有效避免水质二次污染;稳流罐体积小，节省占地面积;泵房小，设备少节约一次性投资;系统智能全自动运行，维护方便;供水可靠卫生，最大限度利用市政供水水压，节省运行费用;稳流补偿器、真空抑制器、压力传感器与变频调速水泵机组联动控制，保持恒压压力;当小区停电时，由市政管网继续向低区用户供水，停电不断水。

当前，无负压给水设备有罐式和箱式两种，其中罐式较为常见。罐式无负压给水设備主要由稳流调节罐、变频水泵和系统控制柜等组成。与传统二次加压供水系统比较无负压供水具有的显著特点有：一是用稳流罐代替了贮水池（箱），《管网叠压供水技术规程》CECS 221-2012中规定稳流罐的容量不应少于1min（有特殊要求时，可增大）设计流量[2]，占地面积通常为2m×1m。而传统加压供水中贮水池（箱）的有效容积为最高日用水量的20%-25%，高位水箱的调节容积不小于30min最大时用水量。因贮水池（箱）的有效容积大于高位水箱的调节容积，故稳流罐的容积至多为传统设水箱容积的1/30，其设备占地面积不到水箱面积的十分之一，从而节约生活泵房工程一次性投资成本达到70%以上;二是用变频水泵替代传统全自动增压泵。变频水泵是通过变频控制器接收压力传感器压力信号及时调整水泵转速以实现恒压供水的设备。该设备技术先进，自动化程度高，运行稳定，噪音小，节能效果显著。

箱式无负压给水设备与罐式无负压给水设备主要区别即采用一定容积的密闭水箱代替密闭水罐。密闭水箱的容积为1h-2h最大小时流量，可在市政供水出现短时停水时延续供水，故相比罐式无负压给水设备在水源调节能力方面有所改善;但罐式无负压给水设备有其本身的缺陷，主要体现在控制系统复杂，密闭性差;在用水低峰时，储水时长增加，导致水质变差。箱体占地面积大，生活泵房面积增加，导致土建成本增加，其箱体本身的造价也相对较高，故罐式无负压给水设备的这些缺陷有悖于应用无负压供水技术的初衷，导致其市场使用率不高。

4结论

建筑内部供水方式的选择关系到用水的安全、节能、卫生、经济和日常管理。供水安全非小事，随着科技的进步，供水设备、管道等相关产品质量更加安全可靠;安装维护更加简单便捷;管理使用更加智能高效。同时，市政管网的水质、水压、水量稳定性也会越来越高，考虑到高效节能，无污染，管理方便等特点，今后民用建筑的供水方式倾向于选择直供水和无负压供水。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国国家标准.GB50015-2003 建筑给水排水设计规范[S].北京.中国计划出版社，2009

[2]中国工程建设标准化协会.中国工程建设标准化协会标准.叠压供水技术规程[S].CECS 221-2012

作者简介：

姓名：龚丽，出生年月日：1982.02.16，性别：女，民族：汉，籍贯：河南省信阳市 ，学历：硕士研究生，职称：中级，研究方向：市政工程，工作单位：中铁城市规划设计研究院有限公司