1.直接给水方式
当室外管网的水压、水量能经常满足用水要求,建筑内部给水无特殊要求时,采用直接给水方式。该方式将建筑内部给水系统与室外给水管网直接相连,利用室外管网的水压直接供水,如图1-4所示。这种方式供水较可靠,系统简单,投资省,并可以充分利用室外管网的压力,节约能源。但系统内部无储备水量,室外管网停水时室内立即断水。
2.单设水箱给水方式
当一天内室外管网大部分时间内能满足建筑内用水要求,仅在用水高峰时,由于室外管网压力降低而不能保证建筑物上层用水时,采用单设水箱给水方式,如图1-5所示。该方式将建筑内部给水系统与室外给水管网直接连接,并利用室外管网压力供水,同时设高位水箱调节流量和压力。这种方式系统简单,投资省,可以充分利用室外管网的压力,节省能源;由于屋顶设置水箱,因此,供水可靠性比直接供水方式好。但设置水箱会增加结构负荷。
图1-4 直接给水方式
图1-5 单设水箱给水方式
3.设置水泵和水箱的给水方式
当室外管网中的水压经常或周期性地低于建筑内部给水系统所需压力,建筑内部用水量较大且不均匀时,宜采用设置水泵和水箱的联合供水方式。该方式是用水泵从室外管网或储水池中抽水加压,并利用高位水箱调节流量,如图1-6所示。虽然这种方式设备费用较高,维护管理比较麻烦,但水箱的容积小,水泵的出水量比较稳定,供水可靠。
4.设水泵的给水方式
当室外给水压力永远满足不了建筑内部用水需要,且建筑内部用水量较大又较均匀时,则可设置水泵增加压力。这种给水方式常用于工厂的生产用水。对于用水不均匀的建筑物,单设水泵的供水方式一般采用一台或多台水泵的变速运行方式,使水泵供水曲线和用水曲线相接近,并保证水泵在较高的效率下工作,从而达到节能的目的。供水系统越大,节能效果就越显著。图1-7为水泵出口恒压的变速运行给水方式。
图1-6 设置水泵和水箱的给水方式
图1-7 变速水泵给水方式
1—储水池 2—变速泵 3—恒速泵 4—压力变送器 5—调节器 6—控制器
5.分区给水方式(www.daowen.com)
在多层建筑物中,当室外给水管网的压力仅能供到下面几层,而不能满足上面几层用水要求时,为了充分有效地利用室外给水管网的压力,常将给水系统分成上下两个供水区,下区由外网压力直接供水,上区采用水泵水箱联合供水方式(或其他升压供水方式)供水,如图1-8所示。这种方式能充分利用室外给水管网的水压,节省能源,而且消防管道环形供水,提高了消防用水的安全性。但系统复杂,安装维护较麻烦。上、下两区可由一根或两根立管连通,在分区处装设闸阀,从而提高供水的可靠性。在高层建筑中,为了减小静水压力,延长零配件的寿命,给水系统也需采用分区供水。
图1-8 分区给水方式
6.设气压给水设备的给水方式
当室外给水管网水压经常不足,而用水水压允许有一定的波动,又不宜设置高位水箱时,可以采用气压给水设备升压供水,如地震区、人防工程或屋顶立面有特殊要求等建筑的给水系统以及小型、简易、临时性给水系统和消防给水系统等。该方式就是用水泵从室外管网或储水池中抽水加压,利用气压给水罐调节流量和控制水泵运行,如图1-9所示。这种方式水质不易受污染,灵活,而且不需设高位水箱。但是,变压式气压给水的水压波动较大,水泵平均效率较低,耗能多,供水安全性也较差。气压给水设备有变压式、恒压式和隔膜式三种类型。
图1-9 气压给水方式
1—水泵 2—止回阀 3—气压水罐 4—压力信号器 5—液位信号器 6—控制器 7—补气装置 8—排气阀 9—安全阀 10—阀门
7.分质供水
分质供水方式即根据不同用途所需的不同水质,分别设置独立的给水系统。如图1-10所示,饮用水给水系统供饮用、烹饪、盥洗等生活用水,水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。杂用水给水系统,水质较差,仅符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920—2002),只能用于建筑内冲洗便器、绿化、洗车、扫除等用水。近年来为确保水质,有些国家还采用了饮用水与盥洗、淋浴等生活用水分设两个独立管网的分质供水方式。
图1-10 分质供水方式
8.管网叠压供水方式
为了充分利用市政管网的压力,节省供水能耗,近几年又研制开发出管网叠压供水设备。管网叠压供水系统在水泵和市政管网之间设一个调节罐,市政管网的自来水进入调节罐,水泵吸水管从调节罐吸水。具体的工作原理:自来水进入调节罐,罐内的空气从真空消除器内排出,待水充满后,真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时,叠压供水设备通过旁通止回阀向建筑内用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求时,系统通过压力传感器(或压力控制器、电接点压力表)给出起泵信号起动水泵运行。自来水的压力越低,水泵的转速越高;自来水的压力越高,水泵的转速越低。用水高峰期时,若自来水管网水量小于水泵流量时,调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水,此时,空气由真空消除器进入调节罐,消除了自来水管网的负压,用水高峰期过后,系统恢复正常的状态。若自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降,液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水,防止了水泵的频繁起动。
管网叠压供水设备具有可利用城镇给水管网的水压而节约能耗,设备占地较小,节省机房面积等优点。
叠压供水设备在城镇给水管网中能满足用户的流量要求,而不能满足所需的水压要求,设备运行后不会对管网的其他用户产生不利影响的地区使用。各地供水行政主管部门(如水务局)及供水部门(如自来水公司)会根据当地的供水情况提出使用条件要求。中国工程建设协会标准《叠压供水技术规程》(CECS 221—2012)第3.0.5条对此也作了明确的规定:“供水管网经常性停水的区域;供水管网可资利用水头过低的区域;供水管网供水压力波动过大的区域;使用管网叠压供水设备后,对周边现有(或规划)用户用水会造成严重影响的区域;现有供水管网供水总量不能满足用水需求的区域;供水管网管径偏小的区域;供水行政主管部门及供水部门认为不宜使用管网叠压供水设备的其他区域”等七种区域不得采用管网叠压供水技术。因此,当采用叠压供水设备直接从城镇给水管网吸水的设计方案时,要遵守当地供水行政主管部门及供水部门的有关规定,并将设计方案报请该部门批准认可。未经当地供水行政主管部门及供水部门的允许,不得擅自在城市供水管网中设置、使用管网叠压供水设备。
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