高層住宅小區(qū)的建筑數(shù)量多、高度大，給水壓力和用水量需求較大，而市政給水管網(wǎng)的壓力通常較低，滿足不了小區(qū)給水壓力的要求，需在小區(qū)內(nèi)設(shè)置加壓泵站對市政給水進(jìn)行二次加壓；同時，高層住宅小區(qū)供水管路復(fù)雜、管線長，能耗大。因此，合理選擇給水方式是保證高層住宅小區(qū)水壓及水量需求、節(jié)約能耗和降低投資的關(guān)鍵。
高層住宅小區(qū)生活給水的特點：（1）用水量不均勻，時變化系數(shù)大。根據(jù)生活習(xí)慣，用水量較大的時段是早上8：00—9：00、中午12：00、下午16：00—17：00和晚上18：00—21：00的4個時段。（2）高層住宅小區(qū)給水服務(wù)范圍較寬，管路相對復(fù)雜，管線長，水頭損失較大，因此節(jié)能空間較大，合理的給水方式可以獲得較好的節(jié)能效果。（3）高層住宅小區(qū)用戶多、供水壓力和用水量需求大。一般需設(shè)置集中加壓泵站給水，給水系統(tǒng)較為復(fù)雜，給水方式多樣化，各種給水方式能耗和投資情況差別較大，需進(jìn)行分析比較。
二、高層住宅建筑給水模式
（一）設(shè)貯水池、水泵的給水方式
貯水池、水泵的給水方式是室外管網(wǎng)供水至貯水池，由水泵將貯水池中水抽升至室內(nèi)管網(wǎng)各用水點。適用于外網(wǎng)的水量滿足室內(nèi)的要求，而水壓大部分時間不足的建筑。當(dāng)室內(nèi)一天用水量均勻時，可以選擇恒速水泵；當(dāng)用水量不均勻時，宜采用變頻調(diào)速泵，使水泵在高效工況下運(yùn)行。這種供水方式安全可靠，不設(shè)高位水箱，不增加建筑結(jié)構(gòu)荷載。但是外網(wǎng)的水壓沒有充分被利用。
（二）設(shè)水泵、水箱的給水方式
水泵、水箱的給水方式是水泵自貯水池抽水加壓，利用高位水箱調(diào)節(jié)流量，在外網(wǎng)水壓高時也可以直接供水。適用于外網(wǎng)水壓經(jīng)常或間斷不足，允許設(shè)置高位水箱的建筑。設(shè)置的水箱貯備一定水量，停水停電時可以延時供水，供水可靠，可以充分利用外網(wǎng)水壓，節(jié)省能量。安裝、維護(hù)較麻煩，投資較大；有水泵振動和噪聲干擾；需設(shè)高位水箱，增加結(jié)構(gòu)荷載。
（三）水池、水泵和水箱給水方式
這種給水方式是住宅下部分由市政管網(wǎng)直接供水，所供層數(shù)由各城市給水管網(wǎng)的壓力確定，上部分是市政給水進(jìn)入到生活水池后，由水泵提升到屋頂水箱，再由屋頂水箱供給生活用水，水泵的啟閉由屋頂水箱的水位控制。該給水方式往往與消防給水聯(lián)合使用，屋頂水箱除作為生活給水用外，同時又作為10 min的消 防用水用。采用這種供水方式的優(yōu)點是充分利用了城市給水管網(wǎng)的壓力，生活與消防共用一套管網(wǎng)系統(tǒng)，減少了管道的投資。缺點是上部分住宅生活用水經(jīng)過了水池的二次污染、水箱的三次污染，供水水質(zhì)較差，由于建有生活水池和屋頂水箱，加大了土建投資，屋頂水箱的設(shè)置給建筑立面的處理帶來了一定的困難。
三、高層住宅建筑給水模式的優(yōu)化配置
上述幾種給水模式都有各自的優(yōu)缺點，而當(dāng)前高層建筑使用較多的是變頻給水。變頻給水采用計算機(jī)控制配合變頻調(diào)速，恒壓供水，電機(jī)軟啟動提供了平滑、無級的電機(jī)加速，系統(tǒng)自動化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、維護(hù)管理方便，且設(shè)備占地少，又是國家節(jié)能推廣項目，并可大大縮減貯水容量或省去高位水箱，節(jié)省基建投資并滿足人們?nèi)找嫣岣叩纳钏|(zhì)要求，整套給水設(shè)備不僅安裝使用方便，而且便于更換機(jī)型、設(shè)備以擴(kuò)展給水規(guī)模。隨著技術(shù)的發(fā)展，在變頻恒壓供水設(shè)備基礎(chǔ)上又發(fā)展一種無負(fù)壓供水設(shè)備給水模式。基于高層住宅建筑給水優(yōu)化配置的考量，無負(fù)壓供水設(shè)備給水模式值得推廣。
無負(fù)壓供水系統(tǒng)將真空抑制技術(shù)、流體控制技術(shù)和智能變頻技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化融合，無負(fù)壓供水設(shè)備與自來水管網(wǎng)直接串接，實現(xiàn)穩(wěn)壓、節(jié)能、衛(wèi)生、安全可靠運(yùn)行，不產(chǎn)生負(fù)壓，不用建水池、水箱。與傳統(tǒng)的二次加壓系統(tǒng)相比，無負(fù)壓供水設(shè)備具有以下特點和優(yōu)勢：
（1）節(jié)能
無負(fù)壓供水設(shè)備供水方式，二次加壓供水設(shè)備直接同市政管網(wǎng)相連，利用水泵的疊加原理，充分利用了城市管網(wǎng)的壓力，只對自來水的進(jìn)水壓力和所需壓力的差進(jìn)行補(bǔ)壓。當(dāng)自來水壓力滿足要求時，設(shè)備就停止工作，全部由自來水直供，與以上兩種方式相比，節(jié)電可達(dá)50%以上。
（2）節(jié)地
無負(fù)壓供水設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小，空間利用率高，占地面積少。某普通給水設(shè)計方案設(shè)備泵房占地面積約為60m2，采用無負(fù)壓給水設(shè)備兩套占地僅約為15m2（無需專用控制室，控制柜設(shè)于泵房內(nèi)），總體可節(jié)省地下泵房占地面積約為45m2。節(jié)省的占地面積至少可空出3個車位，每個車位按8萬元計，則一年可創(chuàng)收約24.00萬元的經(jīng)濟(jì)效益。
（3）節(jié)資
無負(fù)壓供水設(shè)備供水，不需建生活水池，基礎(chǔ)投資小。普通的給水設(shè)備是采用修水池，設(shè)置水箱的給水方式二次加壓給水。自來水全部放入水池或水箱中，再二次加壓給水。無負(fù)壓給水設(shè)備采用真空抑制技術(shù)，使給水設(shè)備與自來水管網(wǎng)直接串接，不產(chǎn)生負(fù)壓，不用建水池，設(shè)水箱。某香滿園投資情況比較：普通給水設(shè)備按傳統(tǒng)設(shè)計兩套設(shè)備需設(shè)置地下容積約為60m3不銹鋼水箱，按1100元m3，則水箱需投資約為6.6萬元。
城市高層住宅生活用水是高層住宅給水中不可缺少的組成部分，采取何種給水方式，需根據(jù)建筑特點、場地條件、城市水壓、消防要求等綜合考慮。本人建議將生活給水與消防給水分開考慮，推薦使用無負(fù)壓供水設(shè)備給水方式。
四、高層住宅建筑給水模式的優(yōu)化配置應(yīng)用
某工程為住宅小區(qū)，建筑共30層，屬于一類高層建筑。該住宅大樓原供水系統(tǒng)分為3個系統(tǒng)：1-4層為低區(qū)，5-17樓為中區(qū)，18-30為高區(qū)。由市政自來水給水網(wǎng)管提供水源，供水管網(wǎng)輸出端壓力約為0.2mpa，其中中、高區(qū)在一次供水的基礎(chǔ)上采用生活給水變頻泵組和生活水池聯(lián)合加壓供給進(jìn)行二次供水，室內(nèi)生活調(diào)節(jié)水池需120m3。從供水的實際情況來看，原來的二次供水方式并不能很好的滿足中、高區(qū)的供水需求，即中、高區(qū)供水未得到良好的保障。結(jié)合現(xiàn)代化供水的節(jié)能、環(huán)保、少占地、經(jīng)濟(jì)等綜合要求，經(jīng)專家組考察論證決定對此系統(tǒng)采取無負(fù)壓供水設(shè)備供水改造，通過增加一套無負(fù)壓供水設(shè)備直接連接到市政供水網(wǎng)管進(jìn)行加壓對中、高區(qū)進(jìn)行二次供水。
若此項目低區(qū)采用普通變頻供水模式，系統(tǒng)流量為155m3/h，揚(yáng)程為71米，采用三用一備供水模式，單臺泵功率為18.5kw，變頻節(jié)能效率按65%計：每年用電金額=3×18.5kw×24小時×30天×12月×0.5元/度×65%=155844元。而采用箱式無負(fù)壓供水設(shè)備之后可利用管網(wǎng)2-3 公斤左右的壓力，流量為 155m3/h，水泵選型揚(yáng)程為66米（保守計算），采用三用一備供水模式，單臺泵功率為15kw。
①用戶用水高峰時，三臺水泵同時運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時間約為8小時：用電金額=3×15kw×8小時×30天×12月×0.5元/度=64800元
②用戶用水低峰時，水泵由兩臺或單臺運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時間約12小時，夜間水泵處休眠狀態(tài)：
用電金額=1×15kw×12小時×30天×12月×0.5元/度=32400元
每年用電總金額=64800元+32400元= 97200元.155844元-97200元=58644元
在該工程中，在低區(qū)若使用箱式無負(fù)壓設(shè)備供水，比傳統(tǒng)普通變頻設(shè)備供水1年可以節(jié)約電費58644元，具有良好的節(jié)能效果。
參考文獻(xiàn)：
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