叠压供水设备在建筑给排水应用中的探讨

骆芳　彭勃　高薇

【摘 要】结合实际工程实际总结叠压供水设备接入市政管网的条件，通过对供水系统选型，分析叠压供水设备的优点及在实际使用工程使用中存在的问题。

【关键词】叠压供水；变频供水；适用条件；节能节水

0 引言

近年来，随着城市建设的不断加快，高层建筑日益增多，二次供水设施成为生活给水管网建设中不可缺少的一部分。然而，传统二次加压供水方式，经过水池、水箱储存后因水箱清洁不严格、短流等导致水停留时间过长等原因对生活饮用水会造成二次污染，对加压供水水质安全产生了直接影响，有些甚至产生了严重的水质污染事故。叠压给水方式作为一种新型的给水方式的成功引入弥补了传统供水方式不足的问题，近年来在建筑给排水领域得到广泛应用。

2012年，中国工程标准化协会制定了《叠压供水技术规程》，力求叠压供水在我国健康稳定地发展下去。

1 工程概况

本项目为某高层商业办公楼，位于武汉市，总建筑面积71757m2，总高度为99.95米，其中一层、二层功能为商业；三至二十六层功能为办公；项目地下室功能为车库。本项目建设方建设初期拟采用叠压供水设备供水。

2 给水系统方案对比分析

叠压供水设备与变频供水设备在设备选型、运行投资费用及运行安全性方面等方面均存在差异，对比分析如下：

2.1 本项目用水量统计

2.2 市政开口口径对比

叠压供水设备市政开口口径按照秒流量来计算，本项目办公、商业生活用水总设计秒流量为72m3/h，消防流量108m3/h，需引入管管径为DN200；变频供水因水箱调节容积较大，引入管生活流量按平均时流量计为36.6m3/h，消防流量108m3/h，需引入管管径为DN150。

叠压供水设备的使用会对市政管网供水能力、运行安全和水质安全等三个方面产生影响。首先需接入的流量不得超过市政供水流量。叠压供水设备取消了水池、水箱，失去了储水调峰的中间环节，用水高峰期时，流量直接由市政管网供给，使管网供水流量和时变化系数大幅增加，且与市政管网直接连接，易造成市政管网压力波动。因此《叠压供水技术规程》规定，叠压供水市政管网管径至少比接口大两级，以避免造成市政管网局部压力下降，影响周边用户的正常用水。另外部分城市中心城区是限制使用叠压供水设备的，故实际使用中应征得当地供水主管部门的同意。

其次叠压供水设备的首要功能要求保证管网安全没有负压，必须具备可靠的防负压措施，目前市面上产品主要是通过稳流补偿器和真空抑制器来实现。由于叠压给水系统是直接与市政管网串接的，在使用时还必须保证市政给水管网有不被污染的安全措施，目前均设置倒流防止器。

因此叠压供水设备要选用优质产品，必须符合国家和地方生活饮用水卫生监督管理办法（条例）及涉水产品安全卫生的有关规定，并有可靠的措施联动及防止上级泵压力回损伤下级设备，否则会给用户用水和网管安全带来安全隐患。

2.3 设备选型分析

本项目供水管网市政压力为0.2MPa，本设计用水管网压力低于0.15MPa时停止从市政管网抽水，保证室外消火栓0.14MPa的压力要求，某些城市规定更为严格，市政压力低于0.22MPa严禁使用叠压供水设备。本项目引入管倒流防止器水损约4.0-7.0m，过滤器水损1m，引入管上水表水损3m，管网水损及场地高差1.5m，若市政管网用水高峰压力大于0.2MPa，则无负压设备入口可用余压约10.5m，武汉自来水公司高峰时段保证压力是0.16MPa，若本项目用水高峰时段市政压力低于0.2MPa，压力过低可用水头太小，节能效果不明显。

叠压供水设备所选设备扬程低于变频供水设备扬程约10m。设备对比如下：

1）叠压供水系统

商业选用80ZWG2/CR20-3型叠压供水设备一套，配CR20-3型供水泵（Q=24.5m3/h，H=31m，N=4kW/台）两台，一用一备，配备GW600-80型无负压罐；办公低区选用125ZWG3/CR20-8型叠压供水设备一套，选用CR20-8型供水泵（Q=26.0m3/h，H=78m，N=11kW/台）三台，两用一备，配备GW800-125型无负压罐；办公高区选用80ZWG2/CR15-14型叠压供水设备一套，选用CR20-10型供水泵（Q=21.5m3/h，H=126m，N=11kW/台）两台，一用一备。配备GW600-80型无负压罐。

2）变频给水设备

商业选用CR20-4型供水泵（Q=24.5m3/h，H=40m，N=5.5kW/台）两台，一用一备 ；办公低区选用CR32-6-2型供水泵（Q=26.0m3/h，H=85m，N=11kW/台）三台，两用一备；办公高区选用80ZWG2/CR15-14型叠压供水设备一套，选用CR15-14型供水泵（Q=21.5m3/h，H=126m，N=11kW/台）两台，一用一备。配备GW600-80型无负压罐。

经对比发现，因市政可用余压太小，选用叠压供水设备时仅商业供水水泵功率降低，节能效果不明显。

2.4 可靠性对比

罐式叠压供水设备调节容积小，停水时会很快导致断水。箱式叠压供水设备采用水箱调节时配备的增压泵应与市政管网压力相近，若市政管网压力波动太大易导致系统不稳定，用户水压波动大，实际使用时应与自来水公司落实。

因此设计时应明确项目定位，是否是供水保证率要求高，不允许停水的用户，是否是对水压稳定性要求高的建筑。

2.5 投资及运行费用分析

1）设备购置：叠压供水设备为3套；变频供水泵为3套。

2）市政开口：叠压供水系统开口口径为DN200；变频供水系统开口口径为DN150。

3）泵房面积：叠压供水系统所需泵房面积为36m2；变频供水系统所需泵房面积为100m2。

2.6 供水水质分析

叠压供水水质好、无二次污染。叠压供水系统采用全封闭式运行及真空储水设备，有效防止污染物进入系统及系统中微生物的滋生，且系统各部件均采用304食品级不锈钢材质，不会对水质产生污染，另外由于无需设置水池或水箱，节省了定期的清洗费用，减少了水资源的浪费，还能避免水池渗水漏水问题产生的维护费用。

变频供水水箱调节容积一般为日用水量的20-25%，本项目约100m3，水停留时间比叠压供水设备长，随着水中余氯降低，可能出现二次污染。

3 结论

对于叠压供水系统进行综合分析可得出并非所有工程都适合用叠压供水设备。是否选用叠压供水设备应根据每个工程的实际情况及其所在地的市政给水管网流量、压力状况、周边环境等综合考虑，以确定其是否适用及是否能在实际的工程中做到真正节能、节水、节省费用等，不适用时就应采用其他的供水方式。

由于本项目采用叠压供水市政增容费用高，设备造价远高于变频供水设备，投资回收期太长，节能效果却不明显，且本项目供水保证率要求高，属于不允许停水的用户且市政管网压力不高，周边均为学校，不能影响周边用户用水水压，本项目最终采用变频给水系统。为避免二次污染，本设计在水泵吸水口上设置了紫外线消毒器。

【参考文献】

[1]叠压供水给水规范[S].中国计划出版社，CECS：2012.

[2]黄桂彬.无负压供水技术的应用现状与发展趋势[J].广东建材，2010（8）：214-216.

[3]刘忠.谈管网叠压（无负压）给水设备的正确应用[J].给水排水，2007，33（06）：87-90.

[4]马戍环.无负压给水设备及管网准用的技术条件[J].给水排水，2005，31（07）：81-84.

[责任编辑：杨玉洁]