成嘉陽，龐 曉，張雨昕,趙 釗

(重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院,重慶 400044)

華東三省高層建筑二次供水調(diào)查分析

成嘉陽，龐 曉，張雨昕,趙 釗

(重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院,重慶 400044)

二次供水已成為高樓供水的主要形式。圍繞“二次供水”,闡述了其概念、原理及供水方式,并對浙江及安徽和江蘇三省的多個不同類型建筑的二次供水形式、范圍、設(shè)備檢修維護、用戶使用情況及使用過程中出現(xiàn)的問題進行了調(diào)查與分析。

二次供水；二次供水形式；高層建筑

1 二次供水概述

當(dāng)民用與工業(yè)建筑生活飲用水對水壓、水量的要求超過城鎮(zhèn)公共供水或自建設(shè)施供水管網(wǎng)能力時,通過儲存、加壓等設(shè)施經(jīng)管道供給用戶或自用的供水方式稱為二次供水。因此,二次供水是高層供水的唯一選擇方式。二次供水設(shè)施是否按規(guī)定設(shè)計、建設(shè),直接關(guān)系到其水質(zhì)、水壓和供水安全,與保障人民群眾正常穩(wěn)定的生活密切相關(guān)。

二次供水通常采用四種系統(tǒng)：增壓設(shè)備和高位水池(箱)聯(lián)合供水、變頻調(diào)速供水、疊壓供水和氣壓供水。

1.1 增壓設(shè)備和高位水池(箱)聯(lián)合供水

這種系統(tǒng)分為水箱供水和泵箱聯(lián)合供水兩種供水方式。水箱供水主要由屋頂高位水箱、水位控制裝置和管道等組成(圖1),充分利用了城市供水管網(wǎng)服務(wù)壓力,比較節(jié)能,但只能應(yīng)用于市政水壓部分時段滿足供水要求的情況。泵箱聯(lián)合供水適用于各類情況,主要由低位水池(箱)、水位控制裝置、管道以及屋頂水箱等組成。該供水方式水泵運行效率較高,但屋頂水箱維護困難,存在二次污染情況,目前較少采用。

圖1 泵箱供水原理圖

1.2 生活儲水水箱加變頻給水加壓設(shè)備供水

生活儲水水箱加變頻給水加壓設(shè)備供水形式是目前常用的供水方式。變頻調(diào)速給水設(shè)備是利用壓力或流量傳感器采集數(shù)據(jù),由變頻器控制電機不斷改變水泵轉(zhuǎn)速,從而不斷改變水泵的流量來適應(yīng)用戶用水量需求的裝置(圖2)。變頻供水設(shè)備可采用一臺變頻器通過微機控制多臺水泵進行變頻調(diào)速供水,也可采用每臺水泵配置變頻器控制水泵進行運行。水箱根據(jù)生活用水調(diào)節(jié)量和安全儲水量等因素確定,當(dāng)資料不足時可按最高日生活用水量的20%～25%確定。

圖2 水箱加變頻泵供水原理圖

變頻調(diào)速供水與泵箱聯(lián)合供水相比,一般不設(shè)高位水箱,水泵加壓后直接供用戶使用,水泵運行效率高,低位水池(箱)具有一定的水量儲存能力,避免了高位水箱二次污染的問題。

1.3 疊壓供水(無負壓供水設(shè)備)

疊壓供水(無負壓供水設(shè)備)是以市政管網(wǎng)為水源,充分利用了市政管網(wǎng)原有的壓力,形成密閉的連續(xù)接力增壓供水方式；它的節(jié)能效果好,沒有水質(zhì)的二次污染,是變頻恒壓供水設(shè)備的發(fā)展與延伸。該種形式自1990年至今都在普遍使用,直接利用市政管網(wǎng)的水壓經(jīng)過加壓泵加壓后供用戶使用。疊壓供水設(shè)備由防回流污染裝置、防負壓裝置、穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻水泵、控制柜等設(shè)備集成而成(圖3)。選用該方式必須征得當(dāng)?shù)刈詠硭镜恼J可。

圖3 疊壓供水設(shè)備原理圖

1.4 氣壓供水

氣壓供水設(shè)備具有智能化全自動控制、性能穩(wěn)定、經(jīng)久耐用、安全可靠的特點,特別適用于用水量較小和自備水源井的用戶。氣壓供水設(shè)備可以彌補低壓供水不足,代替屋頂水箱或水塔(圖4)。

2 各地區(qū)不同類型高層建筑二次供水調(diào)查

2.1 各地區(qū)二次供水調(diào)查情況匯總

筆者對安徽滁州及浙江杭州與江蘇張家港等城市不同類型高層建筑的二次供水形式、供水樓層范圍、檢修維護、用戶使用以及使用過程中出現(xiàn)的問題等進行了實地調(diào)查,調(diào)查結(jié)果見表1～3。

1-隔膜式氣壓水罐；2-充氣口；3-橡膠軟接頭；4-蝶閥；5-安全閥；6-電接點壓力表；7-閘閥；8-止回閥；9-水泵；10-浮球閥；11-貯水池；12-電控柜。圖4 氣壓供水設(shè)備工作原理圖

調(diào)查內(nèi)容調(diào)查建筑 泰鑫·中環(huán) 國際廣場華東冶金地質(zhì)勘查局八一一地質(zhì)隊地質(zhì)科研中心滁州市高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心孵化和綜合用房滁州市金鵬置業(yè)有限公司金鵬·玫瑰郡二次供水形式建筑概況商業(yè)辦公、住宅、公寓建筑。樓層分布：4、5層商業(yè)，8層至頂層住宅及公寓，2003年4月修建。科研樓建筑。樓層分布：5～9層，2010年8月修建。辦公綜合用房建筑。樓層分布：4～20層，2012年6月修建。高層住宅建筑。樓層分布：獨立7層，6～26層，2015年7月修建。水箱位置：地下2層；大小：40m3；數(shù)量：2。設(shè)于地下室水泵房。裝配式BDF不銹鋼水箱，大?。?m×4m×2m裝配式BDF不銹鋼水箱大?。?m×4m×2m變頻泵住宅及公寓部分設(shè)低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)變頻調(diào)速泵組；商業(yè)部分4、5層單獨設(shè)變頻調(diào)速泵組；生活變頻調(diào)速設(shè)備泵組設(shè)3臺加壓主泵、2臺加壓輔泵、1臺隔膜氣壓罐?？刂品绞剑河蛇h傳壓力表(設(shè)在泵房內(nèi))將官網(wǎng)壓力信號反饋至變頻柜控制水泵。型號：HLXB-30-20-06-Ⅱ水量：Q=20m3/h水壓：H=06MPa變頻生活給水泵組2臺主泵水量：Q=19．08m3/h水壓：H=111MPaN=11kW(成套設(shè)備、含氣壓罐、控制柜)型號：HDXBF-64-(40-50/20-60/20-80/20-120)-I；獨立7層：水泵Q=40m3/h，H=50m，VP50-4；高壓Ⅰ區(qū)(6-12F)：水泵Q=20m3/h，H=60m，VP20-8；高壓Ⅱ區(qū)(13-19F)：水泵Q=20m3/h，H=80m，VP20-10；高壓Ⅲ區(qū)(20-26F)：水泵Q=20m3/h，H=120m，VP20-16。檢修維護情況水泵運行正常沒有維修；水箱清洗頻次為一年一次，由大樓物業(yè)人員負責(zé)清洗。水泵運行正常沒有維修，由專業(yè)人員定時檢查。水泵運行正常沒有維修。水泵運行正常沒有維修。用戶使用情況水壓、水質(zhì)正常，滿足要求。用戶沒有反映使用問題。水壓滿足用戶要求，水質(zhì)良好。用戶無反映不良問題。水壓、水質(zhì)正常，滿足要求。用戶沒有反映使用問題。水壓滿足要求。使用過程中的問題無無無偶爾有用戶反映水質(zhì)問題，一兩日后恢復(fù)正常。

表2 浙江省杭州市不同類型建筑二次供水情況

續(xù)表2

表3 江蘇省張家港市不同類型建筑二次供水情況

2.2 各地區(qū)的調(diào)查結(jié)果分析比較

2.2.1 二次供水形式分析比較

從三個地區(qū)的調(diào)查資料來看,由于所有建筑的修建時間都在1990年后,所調(diào)查的建筑采用的二次供水形式有增壓設(shè)備和高位水池(箱)聯(lián)合供水、變頻調(diào)速供水、疊壓供水,總體上均采用分區(qū)供水的方式。安徽滁州的全部建筑和浙江杭州的后3個建筑屬于配備水箱的變頻調(diào)速供水,商業(yè)和住宅建筑相似樓層泵的流量與揚程/壓力都相近,但辦公建筑中泵的流量與揚程相對較小。其對比情況見表4。

2.2.2 二次供水樓層分布

從調(diào)查資料綜合分析可見：三個城市的住宅基本都為5或6層以上二次供水。安徽滁州市住宅區(qū)樣本二次供水樓層為6～26層(其中7層獨立),杭州市住宅區(qū)樣本為5～26層,江蘇張家港市住宅區(qū)樣本為6層以上。

商業(yè)區(qū)二次供水樓層一般為3或4層以上。安徽滁州市商業(yè)區(qū)樣本二次供水樓層為4～5層,杭州市商業(yè)區(qū)樣本為3～9層和4～45層。

表4 各地區(qū)二次供水對比情況

各地區(qū)辦公樓二次供水樓層差異較大。安徽滁州市辦公區(qū)樣本二次供水樓層為5～9層和4～20層,杭州市辦公區(qū)樣本為3～13層,江蘇張家港市辦公區(qū)樣本為-1～30層。

由于各地區(qū)實際情況不同,環(huán)境條件(例如地勢不同導(dǎo)致壓力不同,或者設(shè)備條件不同等)有差異,各樣本二次供水起始樓層可能不同,但一般均為3～6層。

2.2.3 二次供水檢修維護情況

住宅區(qū)：安徽滁州市樣本水泵運行正常沒有維修,水箱一年清洗一次,杭州市樣本情況與滁州市相同,張家港市樣本給水設(shè)備工作正常,每日或每月維修。

商業(yè)區(qū)：安徽滁州市樣本水泵運行正常沒有維修,水箱一年清洗一次,杭州市樣本情況與滁州市相同。

辦公區(qū)：安徽滁州市樣本水泵運行正常沒有維修,由專業(yè)人員定時檢查,杭州市樣本變頻水泵運行正常沒有維修,張家港市樣本給水設(shè)備工作正常,每日定時專人檢查。

按照技術(shù)規(guī)程規(guī)定,二次供水設(shè)施的運行、維護與管理應(yīng)有專門的機構(gòu)和人員；水池(箱)必須定期清洗消毒,并應(yīng)同時對水質(zhì)進行檢測；運行管理人員應(yīng)定期分析供水情況,經(jīng)常進行二次供水設(shè)備安全檢查,及時排除影響供水安全的各種故障隱患。

綜上可知,各地區(qū)管理機構(gòu)應(yīng)加強對泵房、水池(箱)等二次供水設(shè)施重要部位的安全管理,以保證二次供水系統(tǒng)的正常運行及用戶的使用體驗,滿足用戶對于水壓、水質(zhì)方面的需求。

2.2.4 二次供水用戶使用情況

住宅區(qū)：安徽滁州市樣本水壓滿足要求,水質(zhì)偶有用戶反映不佳,一兩日后恢復(fù)正常；杭州市樣本水壓、水質(zhì)滿足要求；張家港市樣本水壓、水質(zhì)滿足要求。

商業(yè)區(qū)：安徽滁州市樣本水壓、水質(zhì)正常；杭州市樣本水壓、水質(zhì)滿足要求；張家港市樣本均滿足要求。

辦公區(qū)：安徽滁州市樣本水壓、水質(zhì)滿足要求；杭州市樣本均滿足要求；張家港市樣本也滿足要求。

二次供水的水質(zhì)直接關(guān)系到人民群眾的身體健康和人身安全,因此二次供水水質(zhì)必須符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749—2006)》的規(guī)定,且增加二次供水設(shè)施后不能改變城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)及二次供水管網(wǎng)的水質(zhì)。

綜上可知,目前各地區(qū)樣本樓房二次供水的水壓、水質(zhì)基本可滿足用戶需要。

2.2.5 二次供水使用過程中的問題

住宅區(qū)：安徽滁州市樣本偶有用戶反映水質(zhì)不佳,一兩日后即恢復(fù)正常。考慮其原因可能為水管滲漏、水箱貯水太久或者清洗水箱等,可加強防護、管理措施；杭州市樣本水箱清洗后恢復(fù)供水時用戶反映水質(zhì)變差,一天后恢復(fù)正常；張家港市樣本無不良問題反映。

商業(yè)區(qū)：安徽滁州市樣本無不良問題反映；杭州市樣本二次供水水箱補水時,用戶反映有市政直供水水壓下降的問題,后調(diào)整水箱補水閥門開啟度,問題已解決；調(diào)試中高區(qū)小流量時會有壓力波動大的問題,經(jīng)水泵廠對壓力表維修后供水正常；張家港市樣本無不良問題反映。

辦公區(qū)：三個地區(qū)樣本均無不良問題反映。

綜上可知,各地區(qū)樣本二次供水方式基本適合當(dāng)?shù)貥欠織l件,因而用戶無過多不良問題反映。但建議各地區(qū)相關(guān)管理機構(gòu)加大對二次供水系統(tǒng)設(shè)備的保護和管理力度,設(shè)置定期對二次供水貯水箱及末端用戶的水質(zhì)進行檢測的工作機制,力求滿足用戶對于水壓、水質(zhì)等方面的各種需求,給用戶提供良好的用水環(huán)境。

3 結(jié) 語

通過各地區(qū)系統(tǒng)地走訪,我們調(diào)查研究了華東三省部分民用居住建筑、商業(yè)建筑和辦公建筑三種建筑類型的高層二次供水的四種供水方式，并對各地區(qū)工程實例的調(diào)查結(jié)果進行分析,對二次供水的各種情況進行了對比分析,得知常用供水方式的對比結(jié)果見表5。

表5 常用供水方式比較表

表5對華東三省高層建筑調(diào)查樣本的供水方式、水泵運行工況、供水安全穩(wěn)定性、消除二次污染情況、投資、運行費用等在調(diào)查的基礎(chǔ)上進行了小結(jié),希望能夠有借鑒作用。

Investigation and Analysis of Two Water Supply for the High-Rise Building in Three Provinces of East China

CHENGJiayang,PANGXiao,ZHANGYuxin,ZHAOZhao

2017-02-21

成嘉陽(1996—),女，安徽含山人，本科在讀。

TU991

B

1008-3707(2017)03-0058-06