二次供水改造设计探讨

尤晓慧

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518028）

二次供水主要是个人或小区等采取储存、加压方式对城市供水经处理后，以管道形式供应给住户的用水形式。在国家城市化发展大背景下，房地产行业迅速兴起，相关高楼层的二次供水也进一步推广应用。伴随“绿色经济”的发展，人们环保意识新一步提高，人们对水资源的质量提出新要求，需强化二次供水改造，以此确保用户用水符合国标相关文件要求，为市政供水探索良好的解决方案。

1 建筑二次供水的现状

1.1 建筑及结构对水质造成污染

（1）水管网敷设不合理，导致水质受到二次污染。部分建筑给水管、污水管处于同沟槽，位置过近，一旦排水管泄漏，设备定时供水前提下，水泵关停，管道将形成虹吸现象，源头处排水泄露污水易进入给水管，导致给水管滋生细菌。

（2）部分二次供水水池出水管设置不合理，易导致水质恶化。部分出水管过高，出水管以下水为死水，水中沉积物较多，长久使用会导致沉积物及死水进入管道，进入给水系统，污染水质。

（3）二次供水设备内，水池施工得未规范落实，一些水池进出水管位于同侧，水流在池中构成短路，必然导致部分水形成死水，水质受到不同程度污染。

1.2 缺乏管理导致水质污染加剧

多数二次供水设备由建筑方、房屋管理部门负责，其二次供水系统缺乏维护资金，导致水箱、水泵长时间未维护，铁锈、螺丝松动现象严重，会导致外界细菌进入管道内部。一些二次供水泵房未设专人看管，也未落锁，一旦进水阀门异常，无法及时通知维护，会导致泵房水泄漏，大量污水进入系统，导致水质污染。还有部分泵房将水池通气孔封闭，导致池内水通气异常，水质出现恶化。还有部分通气孔未设置防虫网，就导致飞虫进入池内，对池水造成二次污染。且大多数二次供水设备未设置对应的消毒装置，一旦受到污染，水质将持续下降。

2 二次供水改造设计分析

以某市二次供水改造设计方案为例进行分析，该方案需考虑居民正常用水的持续性，在不影响居民用水的前提下实施改造，结合现场情况，考虑钻孔穿墙、地基承载力、设备安装控件、水质控制、投资等多方面要求，对水压、水质等问题提前调研分析，最终确保设计的可行性。

2.1 方式设计及系统分区分析

二次供水改造不单单是取消“水箱”，新建小区供水以管网叠压、水池配合变频加压、水池配合工频加压、高位水箱供水几种方式。系统为设备、减压两种分区模式。案例市区小区供水系统如表1所示。

表1 各接收小区系统设置实情

有表1可见，部分改造小区其受自身系统设置影响，改造空间有限，合理选择供水方式及系统分区直接影响改造效果。改造应遵循：

（1）市政管网压力我内定、水量富余，可取消水箱，采取管网叠压供水。

（2）＞25层的建筑优先采取水池配合变频加压、水池配合工频加压、高位水箱供水。

（3）推荐落实设备分区，若无法实现，可采取立管减压分区。

2.2 用水定额及进户水压

采取套用经验值方式得到用水定额。案例地区住宅日用水定额以200L/（人·天）设计。进户水压需符合地方规范，考虑用户用水习惯。

（1）改造中，由于减压阀的使用，部分设备无法在小区中正常使用，可能导致部分用户水压不足。使用的减压阀为活塞式减压阀，工作装置的减压阀，以伯努利能量守恒公式支持，考虑到流量连续方程，设进出阀门两端流速（v1=v2），得到：（其中，P1、P2为进出口压力，hf为局部水头损失）

减压阀后的用水设备增加，hf也随之增加，相应的P2就减少。系统分区设计，应先立管减压分区，之后支管减压，并对高楼层区域以比例式减压阀调节进户压力，保障用户用水稳定。

（2）部分小区改造牺牲泵阀能耗，确保水压升高。但是，这样一来，就导致进户压力超出临界值，改造后续及时调低水压。前后压力变化过大，易引起用户不满。故在不利点水压取值时，需分析泵阀供水压力、供水当下的进户压力，尽量减少压力变化程度。部分小区未设直供区，改造后增设直供区，可该案水质、降低能耗。设置直供区也要设置加压区，预留好相关备用设备，将隐患充分控制在允许范围内。

2.3 水箱控制优化

传统水箱配合变频加压供水，其需要实际大容量水箱，且不能有效分隔开，导致水长时间静置，水质变差。且高层住宅水箱清洗难度大，清洗一次造成大量水源浪费。同时，高位水箱和水泵联动位置都为易损位置，出现异常后会对水箱内部水质造成污染，甚至导致其他公共设施损坏。对其进行优化改造，可采取以下几方面措施：

（1）控制水箱容积在80m3以上，并设2个独立水箱，两水箱并联，确保用水供应的持续性性。

（2）对于低水位水池，要安装电动蝶阀，和液位控制装置联动控制。高位的水箱则采取液位控制器和浮球阀双方控制。

（3）泵房进水管安装＞DN50的排污管，连接到污水井。水箱优化措施如图1所示。

图1 水箱优化控制显示

2.4 消防供水系统的设计

设置的消防用水系统需和正常生活用户系统分隔开来。但是，在供水改造过程中，完全实现二者分离难度较大，故采取以下方式进行改造。

一方面，对于生活及消防系统相互混合的小区改造，可以将原来的泵房作为消防泵房使用，而将原来的计量总表设置为对应的消防总表，对于生活加压泵房，则在其他区域充分建设。

另一方面，一些建筑楼层较高的小区，其供水方式多为楼顶水箱供水，屋顶消防水箱以生活泵房加压支持。此类小区的二次供水改造设计，可以在消防水箱进水管前设置现代化的导流阻碍器，设置计量表，小区管理人员对水管进行改造，由专人负责，改造后在确认表上签字。

小区管理部门实施改造，应注意好以下几个关键点：

首先，设置消防计量表，要及时观察计量表上的读数，通过读数，了解消防系统是否发生泄漏，避免居民产生的水费纠纷。

其次，应选择安装阻力型的导流阻碍器，安装在屋顶便于排水位置，避免泄水阀发生泄漏后，污水、消防用水进入用户生活用水系统。

最后，计算水泵扬程，要考虑到导流阻碍器安装之后产生的正常化水头损失，一般其损失可以达到3～5m范围，要考虑到该范围，确保消防水箱正常进水，保障居民生活的绝对安全。

2.5 “移表出户”设计

整体的二次供水改造设计坚持一户一表不动摇，但是，可以设计“移表出户”，便于供水管理，以减少检修、维护给用户造成的不便。但“移表出户”是改造设计的重点也是难点，稍有不慎就会造成“移表出户”成为社会“热点”，也制约着二次供水改造工作有序开展。“移表出户”需将建设工作转移到室内，可能涉及钻孔、管道敷设、改路等，需要和用户协调好，一些用户可能不认可改造工作，导致“移表出户”无法按步骤落实。为保障二次供水有效落实，设计了以下方案：保持两系统并行的运行模式，在室内明管安装，尊重用户意愿，用户自行选择某种设计内容。采用此方式，在案例地区多个小区试点分析，发现其改造率达到100%，执行效果理想。主要措施有：（1）联系小区住户，了解用户对二次供水改造的看法，邀请用户参与管道改造商讨。（2）针对不同用户室内装潢情况，设置个性化改造方案。（3）先做样板工程，具体实施方案予以公示，注重宣传改造设计，有计划开展改造施工。

3 结语

二次供水改造是适应新时期城市化发展的必要措施，其核心在于小区改造政策及资金的落实。本文所述编制的改造方案满足现有技术规范要求，且考虑到各个小区的状况，供水及后期管理都考虑到用户需要。在案例地区采取该改造设计后，其改造工作平稳完成，改造后用户用水质量大大改善，一些老小区竣工材料不全的问题，通过走访、查阅资料、询问等方式得到解决。今后的二次供水改造工作需进一步优化技术参数及设计内容，发挥改造最大价值，真正为人民谋求更幸福的生活。