葉陽(yáng)

（重慶市設(shè)計(jì)院 重慶市 渝中區(qū) 400015）

建筑給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用

葉陽(yáng)

（重慶市設(shè)計(jì)院 重慶市 渝中區(qū) 400015）

在建筑給排水設(shè)計(jì)中，水泵的選用是設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要步驟，要保證水泵性能參數(shù)既能滿足給排水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性又能滿足節(jié)能要求，那么合理的選擇水泵具有重要的意義。本文對(duì)建筑給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用原則，建筑給排水設(shè)計(jì)中水泵的節(jié)能問題，給排水系統(tǒng)中水泵的運(yùn)行狀況等問題作了詳細(xì)的分析和系統(tǒng)的闡述。

建筑；給排水設(shè)計(jì)；水泵；選用

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活以及生產(chǎn)對(duì)各種資源的需求也在不斷地增加，其中水資源作為人們的生產(chǎn)、生活所需要的基本生活資源，在人們生產(chǎn)、生活中的地位也越來(lái)越重要。我國(guó)建筑工程行業(yè)的迅速發(fā)展，使得建筑給排水設(shè)計(jì)建設(shè)工作獲得了良好的發(fā)展。水泵的合理選用是提升建筑給排水設(shè)計(jì)水平，確保建筑給排水系統(tǒng)穩(wěn)定、正常運(yùn)行的重要保障。我國(guó)面臨水資源短缺、污染加劇問題，建筑給排水設(shè)計(jì)中合理科學(xué)的選用水泵，不僅能夠有效提升建筑給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，還能從一定程度上實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約目標(biāo)。

1　建筑給排水設(shè)計(jì)中的水泵選用原則

1.1對(duì)水泵運(yùn)行效果進(jìn)行綜合考慮

在進(jìn)行建筑給排水設(shè)計(jì)時(shí)，不能僅僅片面考慮單臺(tái)水泵的運(yùn)行效率，應(yīng)對(duì)水泵的整體運(yùn)行效果進(jìn)行綜合考慮。選用大功率水泵，可適當(dāng)減少工作水泵臺(tái)數(shù)。在一定的運(yùn)行效率范圍內(nèi)，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到在建筑給排水設(shè)計(jì)中，大功率水泵在高效段運(yùn)行對(duì)建筑節(jié)能和環(huán)保有重要的作用。

1.2滿足生活、生產(chǎn)需求

建筑給排水設(shè)計(jì)中水泵的選用應(yīng)以充分滿足人們的生產(chǎn)、生活需求為基本原則，滿足人們對(duì)供水、排水流量和揚(yáng)程的要求，充分保證運(yùn)行的水泵能夠處在高效運(yùn)行區(qū)域，以此降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用。建筑給排水中的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)將專業(yè)水泵正常運(yùn)行作為基本前提，避免水泵運(yùn)行過程中出現(xiàn)振動(dòng)、超載、汽蝕等現(xiàn)象，確保水泵安裝、運(yùn)行管理以及日常檢修的方便和快捷。

1.3合理控制并聯(lián)工作水泵臺(tái)數(shù)

每臺(tái)水泵的工況點(diǎn)，隨著并聯(lián)水泵臺(tái)數(shù)的增多，向揚(yáng)程高的一側(cè)移動(dòng)。臺(tái)數(shù)過多就可能使工況點(diǎn)移出水泵的高效段范圍，因此，在進(jìn)行建筑給排水設(shè)計(jì)時(shí)，要合理控制并聯(lián)工作水泵臺(tái)數(shù)，控制其在三臺(tái)及以下，以確保其能夠始終處在高效運(yùn)行區(qū)域。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，“管路設(shè)計(jì)盡可能減少阻抗，并且不能只考慮并聯(lián)工況，必須校核單臺(tái)泵運(yùn)行工況”[4]，以使泵在單臺(tái)及并聯(lián)時(shí)都能在高效段工作。

想要使某個(gè)水泵在運(yùn)行當(dāng)中，既能夠在單獨(dú)情況下運(yùn)行又能在并聯(lián)情況下運(yùn)行，則在進(jìn)行建筑給排水設(shè)計(jì)水泵選用時(shí)，應(yīng)將并聯(lián)水泵高效區(qū)段左邊界與工況點(diǎn)接近，在實(shí)現(xiàn)單個(gè)水泵工況點(diǎn)右移時(shí)，工況點(diǎn)仍可在高效段進(jìn)行運(yùn)行，以此確保水泵能夠在整個(gè)工況的變化范圍內(nèi)高效運(yùn)行。此外，在并聯(lián)設(shè)計(jì)選型時(shí)，應(yīng)盡量避免選擇性能曲線平坦的水泵，以更好增大并聯(lián)水泵流量。

2　建筑給排水設(shè)計(jì)中給、排水泵及消防水泵的選擇要點(diǎn)

2.1建筑給排水設(shè)計(jì)中給水泵選用

在進(jìn)行供水方式選擇前，首先應(yīng)對(duì)用水量定額進(jìn)行合理確定，而后根據(jù)各種相關(guān)因素對(duì)供水方式進(jìn)行合理選擇。根據(jù)供水需求以及各種供水方式的能耗情況、運(yùn)行情況、消除二次污染以及安全穩(wěn)定性等方面進(jìn)行分析，合理選擇供水方式。一般情況下，當(dāng)用水處于低谷狀態(tài)時(shí)，在進(jìn)行供水方式和供水設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)保證選擇的供水方式能夠滿足低谷時(shí)用水量的相關(guān)變化特點(diǎn)，若低谷時(shí)用水量的特點(diǎn)是斷斷續(xù)續(xù)的小流量，則選擇的供水設(shè)備需滿足斷續(xù)供水壓力要求；若低谷時(shí)用水量達(dá)不到水泵的額定流量，則需選取流量較小的水泵在小流量時(shí)進(jìn)行自動(dòng)切換。

進(jìn)行建筑給排水給水泵選擇時(shí)，首先是對(duì)高位水箱給水、氣壓罐供水、變頻調(diào)速泵供水等集中供水方式進(jìn)行選擇，再根據(jù)供水方式選擇相應(yīng)水泵。①高位水箱供水方式中的建筑給水泵選用。高位水箱供水方式一般是由兩部分組成：水箱和水泵。高位水箱的設(shè)立一方面是為了調(diào)節(jié)和貯存水量，另一方面是為了起到穩(wěn)定水壓的作用。輸送水箱內(nèi)部水時(shí)，主要是利用地下室和底層設(shè)置的水泵來(lái)完成輸送工作。②變頻調(diào)速泵給水方式。變頻高速供水的主要工作原理是通過變頻器的使用使電機(jī)的供電頻率發(fā)生改變，以此來(lái)達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速和水泵循環(huán)啟動(dòng)。該供水方式主要是分析系統(tǒng)的用水情況，依據(jù)分析結(jié)果自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制水泵的轉(zhuǎn)速，確保給水系統(tǒng)在高效運(yùn)行狀態(tài)下，依然可以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。該種變頻調(diào)速泵給水方式可有效節(jié)省用地面積，使污染次數(shù)降低，再者亦可確保用水的質(zhì)量和水壓的穩(wěn)定。但使用該種供水方式進(jìn)行供水時(shí)，供電要求較大，投資較大，系統(tǒng)維護(hù)時(shí)操作比較復(fù)雜，且維修費(fèi)用花費(fèi)較大。再者此種供水方式還存在低效運(yùn)行區(qū)和流量失調(diào)區(qū)。③氣壓罐供水方式。該種供水方式主要是通過承壓水箱進(jìn)行供水，其供水方式大體類似于水泵、水箱供水方式。優(yōu)勢(shì)是氣壓罐供水安置位置不受建筑物約束，建筑物地下室、中間層、頂層以及室外的恰當(dāng)位置均可作為氣壓罐供水安裝部位。該種供水方式的存在是為了確保消防水壓能夠滿足要求，不能有效替代高位水箱工作。氣壓罐供水方式的運(yùn)行較為簡(jiǎn)單，但設(shè)計(jì)安裝會(huì)消耗大量鋼材，并且水壓不穩(wěn)定、供水可靠性能較低。

2.2建筑給排水設(shè)計(jì)中排水泵選用

針對(duì)排水系統(tǒng)設(shè)置在地下的建筑，在進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)建設(shè)廢污水收集池，對(duì)廢水、污水等生活、生產(chǎn)廢污水進(jìn)行收集處理，將收集的廢水、污水利用排污泵從廢污水收集池中抽出并輸送到建筑室外化糞池以及市政排水管網(wǎng)。排水泵應(yīng)選擇具有抽吸和撕裂線狀物質(zhì)功能的水泵，以此避免排水泵在使用過程中出現(xiàn)堵塞，致使廢污水排放不暢。排水系統(tǒng)中可選用變頻水泵，因它具有一定的節(jié)能環(huán)保作用，從一次抽吸時(shí)間方面進(jìn)行考慮，變頻水泵的使用可有效減少排水泵和廢污水收集池啟動(dòng)次數(shù)，且該排水方式的自動(dòng)控制功能還可降低收集池容積，及時(shí)排除污水。

2.3消防水泵的選擇

在進(jìn)行建筑消防水泵選擇時(shí)：①應(yīng)以相關(guān)規(guī)范為準(zhǔn)則。②為了使消防水泵的可靠性和安全性獲得有效提升，選泵時(shí)必須要確保管道特性曲線能夠與消防水泵H-Q特性曲線相互協(xié)調(diào)一致。在對(duì)高層建筑進(jìn)行消防水泵設(shè)置時(shí)，可預(yù)留消防主泵備用泵，一旦消防主泵由于某種原因突發(fā)故障時(shí)，啟用備用泵，以確保消防主泵能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行。

3　建筑給排水設(shè)計(jì)中水泵的節(jié)能問題

建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中占有重要地位。作為建筑工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，給排水設(shè)計(jì)師應(yīng)認(rèn)真踐行國(guó)家的節(jié)能減排要求，依據(jù)相應(yīng)的節(jié)能規(guī)范，進(jìn)行科學(xué)、合理設(shè)計(jì)。

3.1水泵的系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

一般的系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)僅注重水泵效率指標(biāo)，忽視了水泵的系統(tǒng)性節(jié)能設(shè)計(jì).在水泵系統(tǒng)性的節(jié)能設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)對(duì)電機(jī)、管網(wǎng)、水泵以及連接方式等進(jìn)行綜合合理配置，使其能夠最大限度地提升可靠性，延長(zhǎng)壽命，實(shí)現(xiàn)整體高效節(jié)能目標(biāo)。

3.2水泵的運(yùn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

變速調(diào)節(jié)在水泵內(nèi)部不產(chǎn)生其他的附加損失功率，其運(yùn)行方式主要為變頻調(diào)速、皮帶傳動(dòng)調(diào)速、電動(dòng)機(jī)與柴油機(jī)調(diào)速、液力耦合器調(diào)速以及齒輪變速箱調(diào)速等。目前應(yīng)用最多的技術(shù)是變頻調(diào)速。該方式具有效率高、無(wú)級(jí)調(diào)速、調(diào)速范圍寬、機(jī)械特性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，是較為理想的水泵運(yùn)行調(diào)速方式，選用水泵時(shí)可選擇具備變速調(diào)節(jié)功能的水泵。但該種方式投資較大，推廣應(yīng)用存在一定阻礙。

運(yùn)行時(shí)的水泵流量揚(yáng)程調(diào)節(jié)可通過水泵節(jié)流調(diào)節(jié)和離心泵切削律法來(lái)完成。在水泵節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)，可通過改變管道的特性曲線，來(lái)增加系統(tǒng)的阻力。水泵換輪主要利用離心泵切削律法運(yùn)行，在一定的切削范圍內(nèi)，水泵運(yùn)行效率不會(huì)降低。水泵換輪完成后，高效區(qū)水泵依然可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定正常運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全以及節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵調(diào)速運(yùn)行工作進(jìn)行時(shí)，主要是改變水泵的轉(zhuǎn)速，從而改變水泵特性曲線，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，合理選擇具備一定調(diào)節(jié)功能合理特性曲線的水泵具有重要意義，此外，還應(yīng)根據(jù)不同工況的實(shí)際要求，結(jié)合相應(yīng)水泵的特性曲線，在高效段內(nèi)，對(duì)水泵進(jìn)行合理搭配，使大泵、小泵可以分?jǐn)偞罅髁俊⑿×髁抗ぷ鳌?/p>

4　結(jié)語(yǔ)

建筑給排水設(shè)計(jì)中水泵選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)水泵的結(jié)構(gòu)形式（立式、臥式、斜式）以及系統(tǒng)高效性選用原則對(duì)水泵進(jìn)行合理選擇。此外，在建筑給排水系統(tǒng)給水泵、排水泵、消防水泵等選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)用水量定額，給排水系統(tǒng)方式等進(jìn)行全面分析后合理確定。根據(jù)系統(tǒng)及性能曲線對(duì)水泵進(jìn)行合理選擇，以達(dá)到設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，高效節(jié)能性。

[1]陸健.建筑給排水設(shè)計(jì)中關(guān)于水泵選用的分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，23：127.

[2]鄧曉鵬.淺談水泵在建筑給排水設(shè)計(jì)中的選用[J].江西建材，2013，05：47～48.

[3]吳淑江，肖佟.水泵在建筑給排水設(shè)計(jì)中的選用探討[J].科技與企業(yè)，2015，07：115.

[4]邵立娟.水泵并聯(lián)運(yùn)行流量特性分析.科技咨詢，2010，32.

TU82

A

1673-0038（2015）36-0045-02

2015-8-10

葉陽(yáng)（1987-），女，工程師，碩士，從事建筑給排水設(shè)計(jì)工作。