趙正聰 王加加

【摘要】隨著水泵應(yīng)用面的不斷推廣，研究其在建筑給排水設(shè)計中的選用凸顯出重要意義。本文首先對水泵進(jìn)行了概述，分析了建筑給排水設(shè)計中給水泵選用的要點。在探討建筑給排水設(shè)計中水泵選擇的基礎(chǔ)上，研究了其在建筑給排水中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水泵；建筑給排水；設(shè)計；選用

一、前言

作為建筑給排水設(shè)計中的一項重要考慮因素，水泵在近期得到了廣泛的利用。該項課題的研究，將會更好地提升水泵的應(yīng)用效果，從而有效優(yōu)化建筑給排水設(shè)計的最終效果。本文從概述水泵相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。

二、水泵概述

在建筑給排水中常用的水泵，都屬葉片式水泵中的離心泵。其工作原理就是在水泵打開前將泵體充滿液體，水泵被打開后，泵體內(nèi)的液體會隨著泵體內(nèi)的葉輪做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，葉輪在離心力的作用下在出口處將液體甩出，在泵體擴(kuò)散室內(nèi)被甩出的液體的速度逐步的變得的緩慢，液體被甩出后，葉輪中心處形成真空低壓區(qū)，液池中的液體在外界大氣壓的作用下，經(jīng)吸入管流入水泵內(nèi)。在一定容積的泵體擴(kuò)散室內(nèi)，壓力會隨著被甩出液體的增加而增加，最后在水泵的出口將液體排出。液體就這樣連續(xù)不斷地從液池中被吸上來然后又連續(xù)不斷地從水泵出口被排出去。這一工作原理實際就是能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過程，在這過程中，伴隨著許多能量損失，這些損失越大，水泵的性能就越差，工作效率就越低。

立式、臥式是水泵的主要的結(jié)構(gòu)形式，立式水泵具有高度比較大、平面的尺寸小和啟動方便的特點，水泵葉輪在立式水泵運(yùn)行中淹沒于水中，較高的安裝要求和較大的檢修難度是這種水泵的存在的缺陷；臥式水泵對泵房的面積要求較大，這種水泵的泵房載荷一般比較均勻。當(dāng)進(jìn)水池水位低于臥式水泵葉輪時，要增加一些充水的設(shè)備，這種臥式水泵的檢修相對比較簡便。

三、建筑給排水設(shè)計中給水泵選用的要點

1.建筑給水泵選用高位水箱供水方式

水箱和水泵組成了高位水箱供水，將高位水箱分區(qū)適當(dāng)設(shè)置在各區(qū)上層，具有調(diào)節(jié)水量、穩(wěn)定水壓和貯存的作用。設(shè)置在地下室或底層的水泵輸送水箱里面的水，其供水的方式是先由水池水泵輸送到水箱再輸送到給水管網(wǎng)最后供給用戶。

2.建筑給水泵選用變頻調(diào)速泵給水方式

建筑給水泵選用變頻調(diào)速泵給水方式依據(jù)系統(tǒng)用水量狀況，水泵轉(zhuǎn)速具有自動改變的特點，已達(dá)到水泵的工作運(yùn)行處于高效區(qū)，進(jìn)而調(diào)節(jié)流量。這種供水形式具有替代高位水箱、占地面積較小、二次污染少、水質(zhì)較好和供水壓力穩(wěn)定等優(yōu)點，此種形式適用于那些用水量大且不適合設(shè)置水箱的情況，但是這種供水方式也存在著成本高，維護(hù)復(fù)雜和供電要求較高，以至于其運(yùn)行費(fèi)用較高。

3.建筑給水泵選用氣壓罐供水方式

氣壓罐的本身其實是一個承壓水箱，氣壓罐供水是水泵水箱的變形，其適用于多種形式的水泵水箱供水。這種氣壓罐供水的方式的布置不受建筑條件的影響，其可以適當(dāng)?shù)牟贾迷诮ㄖ锏闹虚g層，地下室、室外和頂層等。而氣壓罐只是一種給水的補(bǔ)充設(shè)備，在實際的應(yīng)用中代替不了高位水箱。其在用于不需要布置高位水箱的生活用水和為消防高區(qū)增加壓力的設(shè)備時，具有一種運(yùn)行可靠和便捷的特點，但由于其鋼材消耗大、水頭大和有限的系統(tǒng)水量，降低了供水的可靠性和水壓的穩(wěn)定性。

四、建筑設(shè)計給排水中水泵的選用

1.建筑給水泵的選擇

在建筑給水泵選擇中，有高位水箱給水、氣壓罐供水、變頻調(diào)速泵給水三種形式，其中高位水箱給水主要是由水箱和水泵組成的，設(shè)置高位水箱的主要目的是儲存和調(diào)節(jié)水量，確保水壓的穩(wěn)定。高位水箱中水是通過底層或者地下室中的水泵進(jìn)行輸送的，高位水箱供水模式為：水池—水泵—水箱—給水管網(wǎng)—用水點，根據(jù)水泵、水箱、給水管網(wǎng)之間的關(guān)系，可以將高位水箱的給水方式分為分區(qū)水箱串聯(lián)給水、分區(qū)水箱并聯(lián)給水、減壓閥給水、減壓水箱供水等幾種形式。

變頻調(diào)速泵給水能對給水系統(tǒng)的用水情況進(jìn)行分析，根據(jù)實際情況，自動改變水泵轉(zhuǎn)速，從而保證水泵時刻處于正常運(yùn)行狀態(tài)，變頻調(diào)速泵給水還能自動調(diào)節(jié)水流量，達(dá)到節(jié)省水資源的目的。變頻調(diào)速泵給水能確保供水質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定，為水壓的穩(wěn)定性提供保障，同時變頻調(diào)速泵給水還能有效地節(jié)省占地面積，減少污染次數(shù)，但變頻調(diào)速泵給水的投資成本比較大，用電量比較大，運(yùn)行維護(hù)成本也比較高，同時變頻調(diào)速泵給水會出現(xiàn)低效運(yùn)行區(qū)。

2.建筑排水泵的選擇

在設(shè)置建筑排水系統(tǒng)時，可以根據(jù)具體情況設(shè)置一個廢污水集水池，從而方便廢污水的收集，在進(jìn)行建筑廢污水輸送時，利用潛水排污泵將其集水池中的廢污水提升起來，輸送到市政排水管網(wǎng)中。

3.建筑消防水泵的選擇

設(shè)計人員在選擇建筑消防水泵時，為保證消防水泵的安全穩(wěn)定，首先要保證選擇的消防水泵的H-Q特性曲線和管道的特性曲線相互協(xié)調(diào)。設(shè)計人員在設(shè)計水流指示器時，可以將消防水箱出水管和按鈕設(shè)置在消防栓中，這樣就能將其看成消防水泵的開啟方式，對于高層建筑的消防水泵，要預(yù)留消防主泵的備用泵，確保消防主泵發(fā)生故障后，備用泵能正常運(yùn)行，從而為消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

五、水泵在建筑給排水中的應(yīng)用

1.高位水箱+水泵供給水模式

一般對于高層建筑給水工程來說，由于其高程過高，對水泵揚(yáng)程要求過高，而考慮到供水成本及供水效率、供水質(zhì)量等問題，一般采取高位水箱+水泵的方式進(jìn)行供水。在高層建筑內(nèi)部一定高程范圍內(nèi)設(shè)置一兩個高位水箱，采用分階段串聯(lián)供水方式來減輕底層水泵壓力。但分段高位水箱供水存在著一個不可避免的缺陷：無法保證高層供水的水質(zhì)，特別是在高位水箱長期不進(jìn)行更換和內(nèi)部清洗的狀況下，水中的雜質(zhì)會在高位水箱中累計，使得高層供水水質(zhì)逐漸變差。

2.多臺泵并聯(lián)供水模式

對于大部分民用居民生活建筑來講，其供水量及水壓穩(wěn)定性要求相對較低，一般采用單泵供應(yīng)的方式。對于一些水量、水壓穩(wěn)定性要求相對較高的生產(chǎn)用水的供給方面有時候需要采用多泵并聯(lián)供水的方式，一般幾臺泵并聯(lián)一起，其工作點均選取在管路特性曲線的高效范圍內(nèi)聯(lián)合供水。

3.消防用水管路水泵選用

而對于消防用水來講，由于其管路用水的特殊性，使得其水泵的選用與正常生活用水有些不同：一般在消防管路至少保證有兩臺（一用一備）符合供水要求的泵的安裝。這是為了防止一旦發(fā)生意外時一臺泵跳?；蛘吖收蠒r不會影響到管路的正常供水，為事故應(yīng)急處理提供一層安全保障。有的高層建筑，特別是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑，由于其建筑材質(zhì)及裝修填料大多具有可燃、易燃特性，因此其對消防管路供水要求較高，這時可以加裝上供水方式的氣壓罐供水，以滿足消防用水對水壓的要求，保證事故發(fā)生時防滅火中的用水水壓穩(wěn)定性。

4.變頻調(diào)速泵的選用

在進(jìn)行一般性建筑的供給用水中，有時利用先進(jìn)的變頻調(diào)速泵來進(jìn)行對管路輸水的即時調(diào)控。它在程序聯(lián)鎖的條件下，根據(jù)管路水壓及用水流量需求量的即時信息來自動智能調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速以改變供給水量及水壓，從而保證管路供水的質(zhì)量。

六、結(jié)束語

通過對水泵在建筑給排水設(shè)計中選用的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，水泵的多項優(yōu)勢條件決定了其在建筑給排水設(shè)計中的地位，有關(guān)人員應(yīng)該從建筑給排水設(shè)計的客觀需求出發(fā)，制定最為切合實際的水泵選用方案。

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