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住宅小区小高层变频供水系统
 大华集团有限公司 上海200442   自80年代初,全国各行业大力开展节能工作,给水行业为贯彻《城市供水行业2000年技术进步发展规划》中提出的"二提高三降低"(即提高供水水质,提高供水安全可靠性,降低能耗、降低漏和降低药耗)的奋斗目标和要求。由此,住宅小区的给水系统已逐渐取消了高位水箱,而采用自动控制配合变频调速器对水泵电机无级调速,恒压给水,既满足供水安全,又避免水质的二次污染。 1 控制系统原理(见图1)   对于多层住宅小区,已逐渐采用集中变频水泵房的供水系统,取消屋顶水箱;而对于十二层及十二层以下的"小高层",《民用建筑水灭火系统设计规程》(DGJ08-94-2001,J10089-2001)中规定"当采用小区集中给水泵房的生活消防共用给水系统时,可不设高位水箱。但应符合下列规定:①泵房的供水服务半径不宜大于150m;②消防泵和生活泵的电源应不低于按二级负荷的要求供电或自备柴油发电机;③消防泵的流量应满足生活和消防同时供水的流量;④泵房的出水压力平时不应大于0.45MPa,且应保证室内消火栓给水系统充满水;在灭火时应满足室内消防给水系统的压力;⑤室内消火栓给水系统竖管的顶部应设自动排气阀"。 图1 消防生活用供水系统图   图1中1#、2#为消防水泵,3#、4#为生活水泵,5#为生活备用泵。平时生活供水泵组运行,利用变频调速循环软切换控制,根据电接点压力表所传送的压力信息,以恒压方式保证生活用水,并充满消防管网。当接到"小高层"的火灾信号时,消防泵启动,管网由低压转到高压,每单元的入户管的紧急关闭阀在压力上限值时关闭,将生活管路断开;火灾信号撤除时,系统自动恢复至恒压供水状态。 2 水泵的确定 2.1 最大时生活流量的确定   设计流量的大小直接关系到水泵的选型、管网的口径及供水的安全保证性,确定得合理与否相当重要。目前,一般住宅小区的设计流量主要包括以下几方面;①居民生活用水;②公共建筑用水;③消防用水;④浇洒道路和绿地用水;⑤未预见水量及管网漏失水量。其中,公共建筑内的尘活用水,可按现行《建筑给水排水设计规范》给水当量计算;浇洒道路和绿地用量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定,草本植物宜为2.0L/(m2·d);木本植物宜为1.0L/(m2·d);未预见水量及管网漏损量,可按最高日用水量的10%-15%合并计算。而最难确定的是小区居民生活用水,这主要是住宅小区大小不一,大的几十上百幢,小的只有几幢。这就决定了住宅小区居民生活用水量的确定,既不完全相同于城市市政给水设计,也不完全相同于建筑物室内给水设计,而介于两者之间。平时我们进行设计时,通常采用经验做法;小区生活用水干管按最高日最大时流量公式进行计算,宅前支管和进户管按当量以设计秒流量公式进行计量。但随着科技的发展,住宅小区档次的提高,供水安全性的提高,这样做显得过于粗糙,根据每座泵房的供水范围,更确切地确定该范围内住宅居民生活用水量。如表1为某设计院设计的A块住宅小区的生活用水量计算结果。 表1 A块住宅小区用水量计算表   按照上海市自来水公司的供水安全性要求,每座水泵房的供水服务面积不允许超过5万m[sup]2[/sup],则大约450户居民,按每户3.5人计算,则总用水人数1575,按照上海"十五"住宅标准(DGJ08-20-2001,J10090-2001)规定"住宅每人最高日生活用水定额不应小于230L",可取300L/(人·d)。又根据《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)第1.6.1中的方法,有以下的公式: Q[sub]h[/sub] = K[sub]h[/sub]Q[sub]d[/sub]/T 式中 Q[sub]h[/sub]-最大小时生活用水量(m[sup]3[/sup]/h); Q[sub]d[/sub]-最高日用水量(m[sup]3[/sup]/d); T-每日(或最大班)使用时间(h/d); K[sub]h[/sub]-小时变化系数,本市可取2.2。 则: 2.2 选择水泵   目前,住宅小区的室外埋管均采用UPVC塑料给水管。根据上述计算结果及GBJ15-88规定,选择室外管管径为DN100。按照服务半径150m及十二层建筑(2.8m层高)计算,取住宅分户表前的静水压力70kPa(或十一跃十二层时为100kPa)(DGJ08-20-2001,J10090-2001规定),水表安装距楼面高度1.0m,水泵扬程估算: H = 18.48×0.15×1.3+2.8×11+1.0+7.0 = 42.4m 或H = 18.48×0.15×1.3+2.8×10+1.0+10.0 = 42.6m   根据流量及扬程,即可选择水泵。由于市政常压环通管可直接提供绿化等其它常压用水,故不考虑应用水泵。 3 结论   根据以上计算及"泵房的出水压力平时不应大于0.45MPa,且应保证室内消火栓给水系统充满?quot;要求,只有室外采用塑料管的情况下,对于上限十二层的建筑《或十一跃十二层》能满足要求,否则,用水服务半径或建筑层数必减少,才能保证平常生活水压力。同时,由于变频泵恒压供水,消防与给水管并管,能保证消火栓给水系统充满水,当有火警信号反馈时,消防泵投入运行,故能满足灭火时的用水压力;而对于双电源要求,水泵流量及排气等条款,在设计时按照要求、均能得到满足。   采用变频技术目的是节能。水泵的出口恒压控制可以认为是最不利点的控制(通过电接点压力表传输),只要优化设计及设备组合,使设备在调速时尽可能在高效区内运行,采用先进的变频设备,就会有利于减少高次谐波造成的附加噪声,真正起到节能作用,又符合环保要求。
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Tags:小高层 责任编辑:admin
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