无负压供水技术在高层建筑给水系统中的应用

无负压供水技术在高层建筑给水系统中的应用

周卫国

身份证号：432426196601025532

摘要：无负压设备和传统设备相比，因为有三方面优点而在我国开始广泛采用。①设备直接与市政管网串联并保持全密闭运行，而且过流部件也采用不锈钢材质，因此避免二次污染从而可以有效保障供水水质；②可以充分利用管网末端的压力且能够防止原水池出现漏水或渗水现象，因此可以有效节约水资源及能源；再次，无负压供水设备成本较低且体积较小，并且安装也很方便，因此可以有效减少投资成本；③设备采用全自动控制系统运行，即使停电也可以维持低层用户用水。

关键词：无负压供水技术；高层建筑；给水系统；应用

引言

随着高层建筑的增加，建筑供水质量受到了一定影响，楼层较高住户的日常用水体验较差。二次供水设备的应用改善了这一问题，但不少建筑在使用二次供水系统的过程中出现了设备老化、供水污染等问题。在此背景下，技术人员开发了无负压供水系统，改进二次供水设备，以更高效地完成供水任务。

1.无负压供水技术概述及优缺点

无负压供水技术是目前城市给水系统中普遍采用的技术之一,该技术主要通过变频技术对市政供水管道进行增压,旨在满足高层建筑用户的供水需求。与传统修建蓄水池的供水方式相比,无负压供水系统直接与输水管线相连,省去了蓄水池的储水和供水环节,降低了能耗。无负压供水技术中的稳压补偿技术能够稳定给水管网的压力,智能控制技术能够对管网进行实时监测,不仅省时省力,而且实现了智能调控水压,保证连续供水。需要注意的是,在使用该系统之前,施工人员需要根据实际用水情况设置稳压数值,并采用相应的微调技术来控制水压,以免因水压过高而导致供水问题,甚至影响用户的正常生活。此外,无负压供水系统采用的是真空补偿技术,即通过全封闭串联的方式来规避杂质混入供水管网中,以免造成自来水管线阻塞、生活饮用水质量降低等问题。

无负压供水方式是不设敞开式水池，在加压水泵与上游管道之间设置稳流补偿罐、负压补偿罐等稳压稳流设备，水泵直接从上游管网吸水，通过上述稳压设备降低水泵抽吸对上游管网水量及水压的影响。优点：属于叠压供水，能够充分利用上游给水管网的供水压力，避免能量浪费。全密封结构，水体不与空气直接接触，干净无污染。占地面积小，节约用地。安装简单，运行管理简单，建设及运营成本相对较低。缺点：无负压设备直接连接上游管网，供水稳定性较清水池方案略差。

2.无负压供水技术的应用现状

①二次供水设备未申请二次供水准用证便与供水管网直接接通，对市政管网造成了污染。②由于密闭不严，冲洗消毒不及时等原因，二次供水设备中极易滋生细菌、病毒等病原微生物，影响饮用水的水质。③为了追求经济利益，用户往往会选择价格较低的非专业清洗队伍对二次供水设备进行清洗，清洗消毒效果难以保证，从而影响供水水质。④对二次供水设备的定期清洗消毒的监管缺乏政策依据，监管权在市卫生防疫站，未能形成制度化。（4）设备检测方法及技术有待统一规范当前针对二次供水设备的检测方法缺少系统完整的标准来进行规范。因此对于二次供水设备检测的技术要求、检测项目、检测结果等均有待完善。

3. 无负压供水技术在高层建筑给水系统中的应用

3.1设计阶段

①高层建筑给水设施与城市给水管网的连接设计,是无负压供水系统设计的关键。因此,设计人员需要重点针对供水设备、供水泵与市政供水管网的连接等进行合理规划,从而达到节能高效地控制负压供水问题,保证用户用水需求。②当自来水进入无负压供水系统的调节槽后,真空抑制装置会将水箱内的气体排放出去。待调整槽装满水后,真空抑制装置就会自动停止运作。另外,当建筑用水需求与管线压力满足使用要求时,设计人员可以采用旁通单向阀进行供水；若不能满足,则无负压供水系统中的压力控制器、传感器、电力表等都会给水泵发送相应的信号,以激活水泵,让其开始工作。③在水泵运行过程中,如果管网内的水流量小于水泵的水流量,那么设计人员需要根据实际情况合理调整水箱内的水量。此时,外部空气会进入真空阻尼器,从而减少管道的压力。待用水高峰结束后,管网内的水量也将进行重新分配。当管道内的水量超过水泵的水量时,供水系统将维持在原来的运行状态；而当调整槽内的水位连续下降时,液面控制器就会发出警报,并促使水泵停止工作。④在高层建筑用水量较少的情况下,设计人员可以利用小型扩压器来进行供水,即通过保持一定的工作频率,保证水泵的工作扬程,从而保证供水。

3.2无负压供水在二次供水系统中应用的技术要点

首先，安装必要的供水设备，管理好泵房，用混凝土材料和减震器确保底座稳定。其次，连接供水设备的管道材料要质量达标，避免出现震动，还要有效安装过滤设备、压力表、阀门、防倒流设备。再次，保持泵房内部通风干燥，安装控制柜时注意观察滴水、漏水、溅水等问题，控制柜上方不可有管道直接通过。最后，为减轻泵房内的水流噪声，应在泵房内安装隔音门，防止水泵噪声传播；顶棚可使用防霉防水材料、吸音材料。

3.3无负压供水技术的具体应用

无负压供水在变频调速供水的基础上发展而来,无负压供水具有能耗低、安全性高的特性。相较于变频调速供.水,叠压将水泵直接与管道相连,从而充分利用了管网余压,同时避免了由于储水设备卫生及管理问题。叠压设备安装有稳流罐及真空抑制器,用于防止了负压的产生。由于叠压供水在能耗及供水安全上的优势,在改造及新建二次供水设施时宜采用叠压供水田。近年来,许多学者对于叠压系统的适用性及能耗做了许多研究。分析管网叠压技术的原理和优势,同时就其和市政供水管网之间的相互影响做了分析,并提出了改进的具体措施。基于末端压力反馈恒压供水技术下的叠压供水技术，并进行了应用效果分析,研究结果表明,结合加压分区,基于末端压力反馈的叠压供水技术有较好的节能效果。通过引人管内流速控制在经济流速这--限制条件,结合天津市某小区实际高层二次供水案例，分析了二次供水改造前后电耗,总节电率达72.8%。同时,基于二次供水改造和建设中可能存在的水质安全风险，部分学者也进行了深入研究，分析了其成因及解决方法。(1)无负压供水具有能耗低、管网水质风险小的特点,但其应用的限制条件较为严苛,在管网敏感点及压力波动区域,使用限制。(2)研究提出了一种抗压力波动无负压给水新模式,将水箱+变频泵并联到叠压供水的进水端,在压力波动情况区域.保障了叠压供水的安全性。(3)通过实际改造应用表明,抗压力波动无负压给水新模式的二次洪水水泵日间运行能耗节省76%,总能耗节省87%以上,效果明显,具有推广价值。(4)在抗压力波动无负压给水系统运行时,应注意对外部管网压力进行实测,结合测量数据.对管网基准压力进行确定。

结束语

综上所述，无负压供水系统与传统加压供水系统进行比较，并针对项目具体情况选取无负压供水系统作为输水管道加压方式。通过具体的工程实例，探究无负压供水系统在市政输水管道上的应用，给出了较为详细的设计方案，为其它类似项目的设计提供一定的参考。

参考文献

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