高层建筑无负压供水设备方案设计及优化

高层建筑无负压供水设备方案设计及优化摘要：随着我国综合国力的不断提升，我国高层建筑的建设水平也逐渐提高。人民对于高层建筑的用水情况也日益关注。我们了解到，供水问题制约着我国城市的快速发展和城市现代化建设的水平，其中供水设备的正常运行作为城市高层建筑供水系统顺利运转的重要内容，有效地保障城市高层建筑的供水需求。在城市现代化建设的当下，城市高层建筑对供水需求大幅度增长，因此，也对供水系统提供更大的压力。如何为城市高层建筑有效提供供水，成为城市高层建筑供水建设重点考虑的问题。基于此，本文主要对高层建筑无负压供水设备方案设计及优化进行论述，详情如下。关键词：高层建筑；无负压供水设备；方案引言在当今的时代背景下，高层建筑现代化管理是时代发展的必然要求，更是国民经济发展的重要内容。高层建筑物楼层高、建筑面积大，室外管网给水压力难以满足高层供水点水压要求，因此在施工时，常常采用添加辅助供水加压设施来产生高水压，以满足高层建筑所需要的水压需求。这种处理方法没有垂直分区，而如果在高层建筑的长期使用中，供水系统始终没有垂直分区，常会导致一楼的卫生间承受相当大的静水压力，从而产生一系列问题。1高层建筑供水系统优化的一般原则高层建筑供水系统优化的一般原则主要涉及到以下几个方面：首先是社会效益兼顾原则。在遵循上述两大原则的基础上，还应充分兼顾社会效益。社会效益是衡量建筑结构交付使用后对社会产生的社会价值，一般情况下，衡量高层建筑社会效益的指标包括：社会环境影响程度、自然生态环境影响程度、自然资源消耗情况、社会经济发展影响情况等。就高层建筑结构的供水系统而言，应该强调供水系统对建筑周边环境的影响及水资源的利用率两方面，此外，还应考虑供水系统对整体建筑美学的影响。基于以上指标要求，一套高效、可持续的高层建筑供水系统必须尽可能地不影响建筑结构周边的自然环境，实现真正地低影响开发，同时控制好资源利用效率指标，避免出现因技术缺陷造成的水资源浪费问题。其次是建筑结构整体性原则。整体性原则就是将建筑结构视为一个有机整体，在进行供水系统设计过程中，必须以建筑整体为基准，实现供水资源的最优化配置，在供水设计过程中，必须强调多专业的协调配合，保证供水系统与建筑结构的电气、通风等系统的协调统一，不能单独追求供水系统的效益最大化，而舍弃其他系统的效益。应对高层建筑结构开展现场勘测工作，全面掌握高层建筑的实际情况，在此基础上完成供水管网的总体布局设计工作，制定详实的分项工程施工方案，始终贯彻整体性设计原则。2高层建筑无负压供水设备方案2.1合理使用高层建筑无负压供水方式无负压供水方式是对传统的变频供水系统进行了改造，包括：恒流补偿器、真空抑制器、控制柜和仪表。负压供水装置采用负压处理技术、变频技术、真空恒流量补偿技术。全封闭式平衡装置及全自动智能控制技术，采用直接供水系统，实现无负压供水，管道内不产生负压，既能满足用户用水需求，又能满足居民降噪的要求。恒流补偿器是连接给水管网与泵之间的一种特殊气密装置，与外部空气配合，与真空抑制器配合，实现气举、全密封、恒流补偿。通过实时反馈、处理与控制、真空抑制等方法实现系统。恒电流补偿器通过稳定液位和真空达到压力平衡，避免了站内负压运行。采用真空抑制剂、控制柜系统组成的稳流补偿器，当注入率小于所需水量时，可抑制负压的形成。另外，在稳流补偿器中，需要在其自衡力的作用下，及时对用户的供水系统（供水点）进行补水。当供水系统的压力总是大于其最小工作压力时，稳流补偿器的压力不能低于设定值。对于耗水量少、进水充足的地方，设备可充分利用管网压力，补偿供水系统设置所需的设定压差，达到节能效果；进口压力大于或等于设定压力时，泵自动停止。不含水、无流量、夜间水峰低时，根据电流、电压自动启动水泵。利用测得的频率和水量，使水泵停泵保压，通过小流量稳压管向供水点供水，达到节能降耗的目的。2.2使用节能型加压设备有些高层建筑依旧在使用旧款加压设备，这些设备不仅效率低下，且能耗较高。二次加压需要将市政供水收集到相应的储水设施中，然后使用变频加压设备再次进行加压，以保证高层建筑的水资源供应。与传统的加压方式相比，这种方式在一定程度上减少了能源的消耗，但依旧不是最优解。目前节能效果最好的是无负压式供水设备，这种供水设备能够直接与市政供水管网相连，从而省去中间步骤，直接对市政供水进行加压。无负压式供水设备具备使用简单、造价低的优势，能够有效节约能源消耗。根据具体测试可知，直径为15mm的普通水龙头，如果供水压力大于0.2MPa，那么滴漏量为3.6L/h，线漏量为17L/h，全流量为670L/h。与普通的水龙头相比，节水型龙头的节水功能十分明显，在CJ/T164-2014《节水型生活用水器具》中对节水型水龙头的水流量作出了明确规定：以管径为15mm的水龙头为例，如果水压为0.1MPa，那么水龙头的全流量应小于0.15L/s；感应式水龙头的自动止水时间要控制在2s之内，而且能够在供电电压不稳定时自动断水。绿色建筑的供水系统在设计过程中也要充分考虑使用节水便器，以压力流防臭节水便器为例，在使用过程中不存在s管与水箱并且使用直排式，不仅安装方便，同时密封性良好，不会存在漏水问题，而且还拥有自动分档冲水功能，可以更好地控制冲水量。2.3无负压设备+变频调速供水设计无负压设备+变频调速供水设计的方案不仅要考虑小区业主的用水量，还要考虑市政供水管网的供水压力，为了进一步提升无负压设备+变频调速供水设计方案的节能效率，可以从以下方面对该方案进行进一步的优化：市政管网的余压越大时，供水系统的流量、扬程和功率就越小，而节能率反而越高，当泵的实际流量大于额定流量时，可能会导致过载情况，当实际流量过小时，可能会导致业主用水量得到不保障，因此有必要对市政供水管网余压波动情况进行控制。控制方法主要包括两种：一是对市政供水压力过小的用户和地区（压力W0.15MPa），尽量不采用无负压供水设备，降低低压力供水区域对压力波动的影响；二是在进水口的管道上安装压力传感器和信号蝶阀，通过压力传感器对流量的监测信号，信号蝶阀可实时控制流量蝶阀的开启度，从而减少流量过载或者过小的情况发生。结语总而言之，近年来，随着我国经济的高速发展，人民居住条件和生活水平普遍有了大幅的改善和提高，供水领域对节能环保和供水品质的要求越来越高，无负压供水的需求与日俱增。设计院在对高层建筑进行施工图设计时应与甲方提前沟通协调，根据建筑类型提前优化给水供水方式，避免后期无法使用导致不必要的拆改，施工方在后期遇到无法解决的供水问题时应及时与设计方沟通，共同协作找出最优的解决方案。参考文献孙宇，尹世峰.无负压供水技术在二次供水系统中的应用[J].现代工业经济和信息化，2021，11（6）：149-15