建筑给排水设计中的水泵选用剖析

建筑给排水设计中的水泵选用剖析

高洁

（天津市建筑设计院，天津300074）

摘要：水是人们赖以生存的物质基础，水资源关乎着人类的生存与发展。在建筑业高速发展与水资源紧缺的背景下，进一步解决建筑与用水的矛盾问题是至关重要的。科学合理地设计、选择建筑给排水水泵，有效地调节建筑供水与用水，能进一步提高水资源的利用率，实现节能减排的设计目的。

关键词：给排水设计；水泵选用

前言

建筑给排水的设计与应用，可以有效地做到节能能减排，符合我国的发展目标。有效的建筑给排水方式，可以极大的降低能源消耗，对于我国可持续发展战略也有着极其重要的影响。如何将水泵在建筑给排水设计中的作用发挥到最大程度，也是我们应该努力的方向。

1水泵概述

1.1工作目的与原理

建筑工程的给排水水泵，其主要的工作目的在于将水从一个地方输送至另一个地方，进而来实现机械能向液体能量的转化。在工作过程中，水泵体内的液体随着高速旋转的叶轮转动，在离心力的作用下甩出，叶轮的中心区形成低气压，液体甩出的速度变小，同时在外界大气压的挤压作用下，通过吸入管作用将液体回流到水泵内部进行循环利用。水泵的扩散室的容积有限，因此液体不断增加的情况下，压力也随之增大，在水泵的出口一并排出。因此，水泵的液体不断地吸入、排出。（图1）

图1水泵原理图

1.2结构形式

水泵主要有：立式结构、卧式结构和斜式结构着三种结构形式。相对来说，立式结构的水泵高度要高于其他两种结构的水泵，其在运行过程中，叶轮会浸在水中，因此安装严格，修检困难。

2建筑给排水设计中水泵的选取原则

2.1以生产和生活的需要为依据

建筑给排水设计中水泵选取的主要依据是生产和生活的需要，并结合水泵的工作环境，选取适当流量和扬程等性能参数的水泵，从而保证水泵在高效区运行，降低水泵的安装运行费用，减少水泵运行过程中的能量消耗，达到节能减排的设计要求，顺应科学发展观的时代理念。同时，水泵的相关参数应该能够避免水泵在运行过程中不发生振动、超载和气蚀等现象，保证水泵工作的安全性、可靠性和高效性，从而提高建筑给排水系统的设计水平，推动我国建筑工程的发展。

2.2综合考虑水泵运行的环境特点

建筑给排水设计过程中水泵的选取除了考虑性能参数和工作特点外，还应该综合考虑到水泵实际运行时的环境特点，以提高水泵运行时的工作效率。选取合适的大功率的水泵，还可以减少水泵的工作台数，节约建筑给排水的设计成本和资金投入，达到节能环保的设计要求，从而提高建筑给排水水泵的运行效率。

2.3水泵并联工作时的台数选择

在建筑给排水设计中，当用户所需的流量较大，而大流量的水泵又成本较高时，可以采用水泵并联的方式来增大提供给用户的流量，以保证水泵的正常供水，其中，并联运行水泵的台数一般在三台以下，就可以保证所有水泵均在管网系统特性的高效区工作，并且满足不同水流量的用户需求。此外，当用户所需水流量的变化幅度较大时，也可以采用并联水泵的方法，各个并联水泵的选取，应该保证每个水泵既可以在并联时正常运行，又能够在单独工作的情况下正常运转，同时并联水泵的运行工况点要接近管网系统特性高效区的边界点，并且在变流量时水泵的运行工况也应该在管网的高效区运行。

3建筑给排水工程设计中水泵的选用

3.1给水泵的选用

给水泵的选用主要是高位水箱给水和变频调速泵以及气压罐供水等水泵的选择。

（1）高位水箱给水

建筑工程给水泵的高位水箱给水供水方式是由水泵和水箱组成。高位水箱的设计主要是为了进行水的贮存和调节，以及稳定水压。输送水箱里的水，是通过底层设置和地下室水泵输送工作。高位水箱供水主要是由水池到水泵，再到水箱，又从水箱到给水管网，再到用水带点的模式。因此，在进行高位水箱给水的设计时，要充分考虑水泵、水箱和管网之间的关系，来进一步确定确切的给水方式。高位水箱给水的给水方式大致可分为：分区水箱并联给水、分区水箱串联给水、减压水箱供水个减压水箱给水等方式。

（2）变频调速给水

分析系统用水情况，进而根据实际情况来进行水泵转速的自定调节，以此来确保在高效区水泵的正常运行，同时也进行自动调节水流量。变频调速给水节省了一定的占地空间，降低了污染次数，进而有效地保障了水压的稳定性和水的质量。变频调速给水的使用投资和用电量较大，在使用过程中的维护与检修的操作工艺较为复杂，维护费用较高。并且变频调速给水在供水过程中还存在流量失衡区和低效率运行区。

（3）气压罐供水

承压水箱是气压罐供水的主要组成部分，其供水方式与高位水箱供水方式相同，是由水箱与水泵供水。在安装过程中不受建筑物的约束，可在建筑物的顶层、中间层、地下室以及室外等选择适宜的位置进行安装。其主要的功能是满足消防水压的要求，不能代替高位水箱。气压罐供水运行方便、可靠，但消耗量较大，供水的可靠性和稳定性较低。

3.2排水泵的选用

在进行地下建筑的排水设置时，要先建设废污水的集水池来收集废污水，用潜水排污泵来将集水池中的废污水输送到市政排水管网和室外的化粪池。一般在进行潜水排污泵的选择时，要选择具有撕裂和抽吸线状物质的排水泵，进而来避免排水泵堵塞现象的产生，确保排水工作的通畅。同时，也可选择变频排水泵，其可实现节能减排的作用，减少集水池的容积和排水泵的启动次数，进而来对集水池的容积进行自动调节与控制，进行及时的排水。

3.3消防水泵的选用

为了保障消防工作的可靠性与安全性，因此在消防水泵的设计选用过程中，首先要注意消防管道系统具有理想的特性曲线，便于在流量较大的情况下管道的水头损失波动较小，保持管内一个较为平衡的压力；其次在选择过程中，选用的消防水泵其H-Q的特性曲线要与管道的特性曲线相适应。在进行高层建筑的消防水泵设计选用时，要结合消防水泵的实际运行环境来进一步地确保消防系统的安全性与可靠性。在高层建筑的顶层设计、安装消防水泵，能有效地控制火灾初期火势的蔓延，从而来有效地防治火灾的发生。同时，高层建筑还应设置备用的消防水泵，以此来确保在主消防水泵发生电机短路、跳闸和接触器故障时，其备用消防泵能进一步确保管网系统的安全性与可靠性，有效地提升建筑工程的给排水系统的工作性能。

4建筑给排水系统水泵运行工况点的调节措施

通过对水泵运行工况点的调节能够提高管网系统水泵的运行效率，可以依据管网特性曲线，通过改变系统管道的阻力大小来实现。管网系统各个水泵的轮换进行，可以使水泵长期在系统的高效区运行，并且能够保证水泵的扬程和流量等参数与H-Q曲线的变化规律相一致，维持系统的供水压力稳定。通过水泵转速的调节可以改变水泵的运行速度，从而改变水泵的扬程，将会大幅度地节省电量，达到节能减排的设计要求。此外，为了更好地满足不同流量大小的用户需求，可以并联大小不同流量的水泵，通过科学合理的搭配和组合，保证供水管网系统的安全性和可靠性，进而提高建筑给排水系统的设计水平，推动建筑行业的快速发展。

5结语

建筑是与我们的生产、生活息息相关的行业，水资源是我们赖以生存的重要物质基础，关系到人类的进步和发展。因此，建筑给排水设计中水泵的选取至关重要，科学合理的选取水泵能够提高水资源的利用率，为用户提供更健康的用水，符合经济性和安全性的理念，顺应科学发展观和节能减排的要求，进而提高建筑给排水的设计水平，促进建筑工业的发展。

参考文献：

[1]丘增鸿．有关给排水设计中水泵选用问题分析与探讨[J]．中国房地产业，2013（4）

[2]肖定高．浅谈水泵在建筑给排水设计中的选用[J]．建材发展导向（上），2014（13）

[3]邓晓鹏．浅谈水泵在建筑给排水设计中的选用[J]．江西建材，2013（5）