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本文作者：周建昌作者單位：山東省建筑設(shè)計研究院第六分院

管網(wǎng)疊加供水

（一）對不適應(yīng)區(qū)域的規(guī)定

《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-節(jié)能專篇》（2007）《給水排水》第3.3.2對管網(wǎng)疊加供水的不適用區(qū)域做了規(guī)定：1.經(jīng)常性停水的區(qū)域；2.供水干管可資利用的水頭過低的區(qū)域；3.供水干管壓力波動過大的區(qū)域；4.采用管網(wǎng)疊加供水后，會對周邊現(xiàn)有（或規(guī)劃）用戶用水造成嚴重影響的區(qū)域；5.供水干管的供水總量不能滿足用水需求的區(qū)域；6.供水干管管徑偏小的區(qū)域；7.當(dāng)?shù)毓┧姓鞴懿块T及供水部門認為不得使用的區(qū)域。我們對其中幾條進行分析——第2條中管網(wǎng)疊加供水的特點和優(yōu)勢在于充分利用市政給水壓力，市政給水管網(wǎng)壓力越高，采用管網(wǎng)疊加供水越能利用供水干管的可資利用壓力，管網(wǎng)疊加供水設(shè)備就越有價值。按設(shè)計經(jīng)驗，市政給水管網(wǎng)壓力值宜在0.20MPa～0.30MPa之間。我們在進行醫(yī)院建筑生活給水系統(tǒng)設(shè)計之前，應(yīng)充分了解當(dāng)?shù)厥姓o水管網(wǎng)的常年壓力值。第3條強調(diào)了市政給水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的重要性。如果市政給水管網(wǎng)壓力忽高忽低，也會大大影響管網(wǎng)疊加供水設(shè)備的正常運行，甚至是不能運行。第4條強調(diào)了管網(wǎng)疊加供水的社會影響性。管網(wǎng)疊加供水的特性決定了其對于接入處市政給水管網(wǎng)的流量及壓力有影響，進而造成對周邊現(xiàn)有（或規(guī)劃）用戶供水的影響。使用管網(wǎng)疊加供水不能“利己損人”，在采用管網(wǎng)疊加供水方案之前，應(yīng)分析其對周邊的不利影響程度。第5條、第6條均是對于市政給水管網(wǎng)的供水能力提出了要求。第7條涉及到行政許可。通過以上分析得知，在對一個醫(yī)院建筑進行生活給水系統(tǒng)設(shè)計之前，我們應(yīng)該對醫(yī)院附近的市政給水管網(wǎng)的情況做到充分了解和確認，包括其壓力、管徑等參數(shù)以及穩(wěn)定性等。通常一個綜合性醫(yī)院均處于一個城鎮(zhèn)的中心地帶，一般位于老城區(qū)，其周圍的市政給水管網(wǎng)應(yīng)該比較完善，其壓力和管徑等參數(shù)一般可以滿足要求。這種情況有利有弊：有利的方面是管網(wǎng)完善、壓力穩(wěn)定，不利的方面是管網(wǎng)管徑偏小。如果這個醫(yī)院是新建醫(yī)院，通常建在一個城鎮(zhèn)的開發(fā)區(qū)等新興區(qū)域，由于市政配套均做得更規(guī)范、更合理且考慮了本區(qū)域的生活發(fā)展，所以市政給水管網(wǎng)可以滿足管網(wǎng)疊加供水的條件。

（二）對不適用用戶的規(guī)定

《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-節(jié)能專篇》（2007）《給水排水》第3.3.3對管網(wǎng)疊加供水的不適用用戶做了規(guī)定：1.用水時間過于集中，瞬間用水量過大且無有效調(diào)儲措施的用戶（如學(xué)校、影院、劇院、體育場館）；2.供水保證率要求高，不允許停水的用戶；3.對有毒物質(zhì)、藥品等危險化學(xué)物質(zhì)進行制造、加工、貯存的工廠、研究單位和倉庫等用戶（含醫(yī)院）。我們再對這幾條進行分析——第1條是因為這些場所均為人員集中的公共建筑，特點是人員眾多、用水集中，所以瞬間用水量大。如果沒有有效調(diào)儲措施，采用管網(wǎng)疊加供水，勢必造成對市政給水管網(wǎng)的巨大負面影響。第2條是對這樣的用戶要有很高的供水可靠性，而傳統(tǒng)的管網(wǎng)疊加供水由于對市政給水管網(wǎng)的依賴性，本身沒有多少水量調(diào)儲能力，所以不能隨時保證這種用戶的用水。醫(yī)院建筑作為重要的公共建筑，我們認為不論是病房樓、門診樓還是醫(yī)技樓抑或是醫(yī)療綜合樓，都應(yīng)是對于供水保證率要求高、不允許停水的建筑。所以醫(yī)院建筑不宜采用傳統(tǒng)的管網(wǎng)疊加供水技術(shù)。第3條主要是針對有特殊要求的用戶，由于其在對有毒物質(zhì)、藥品等危險化學(xué)物質(zhì)進行制造、加工、貯存的過程中有特殊的工藝要求，通常包括在供水上也有特殊要求。這同樣涉及到醫(yī)院建筑。

（三）罐式管網(wǎng)疊加供水

目前，傳統(tǒng)管網(wǎng)疊加供水設(shè)備為罐式管網(wǎng)疊加供水設(shè)備，它在市場上應(yīng)用最廣泛，也是產(chǎn)生較早的產(chǎn)品，在市政給水管網(wǎng)供水充足的區(qū)域曾得到廣泛的應(yīng)用。但是罐式管網(wǎng)疊加供水設(shè)備有一個天然的無法回避的問題，就是因罐體的體積較小而導(dǎo)致蓄水能力有限，當(dāng)用戶用水量和市政供水差量較大或者用水高峰持續(xù)時間較長時，罐體存蓄水不能滿足需求。在此情況下，用戶需要調(diào)蓄容積更大的設(shè)備來滿足需要，于是出現(xiàn)了箱式管網(wǎng)疊加供水設(shè)備。該種箱式管網(wǎng)疊加供水設(shè)備的工作原理是，該設(shè)備設(shè)置一套增壓泵組，市政給水管網(wǎng)的水與水箱的水同時匯合至穩(wěn)流罐中，當(dāng)市政給水管網(wǎng)壓力充足時，從市政給水管網(wǎng)取水向用戶供水，當(dāng)市政給水管網(wǎng)供水量不足，壓力降至趨向市政最低服務(wù)壓力時，此時流量控制器開始工作，將管網(wǎng)壓力始終維持在最低服務(wù)壓力之上，同時最大化地滿足用戶的用水。此時，位于水箱出水口的智能增壓裝置開始工作，將水箱零壓力的水增壓到與市政給水管網(wǎng)相同的壓力，將水提升至穩(wěn)流罐中，水泵從穩(wěn)流罐取水，向用戶管道供水，利用增壓水箱進行補償，延長了補償時間，提高了補償能力，大大提高了供水設(shè)備的安全及穩(wěn)定性。控制系統(tǒng)設(shè)置了自動定時循環(huán)控制裝置，定時自動對水箱水源循環(huán)使用，保證了水箱中水質(zhì)的新鮮。

變頻調(diào)速供水

從節(jié)能考慮，系統(tǒng)宜有一定的用水量規(guī)模。變頻調(diào)速給水系統(tǒng)與普通加壓泵組給水系統(tǒng)基本相同，只是變頻調(diào)速給水系統(tǒng)中增加了一套控制微機和變頻器，指揮變頻調(diào)速給水系統(tǒng)在運行過程中根據(jù)生活用水系統(tǒng)對水量、水壓的實際變化要求（即給水系統(tǒng)用水量的大、小和壓力的高、低變化）進行工作，即指揮控制變頻器調(diào)節(jié)電動機的供電頻率，使電動機帶動水泵不按水泵特性曲線運行，而按給水系統(tǒng)實際用水量的大、小和壓力高、低變化參數(shù)進行變壓、變流量供水，以滿足生活給水系統(tǒng)的用水要求。很顯然，醫(yī)院建筑尤其是對于包含多種醫(yī)療功能的醫(yī)技門診病房綜合建筑來說，是符合變頻調(diào)速供水范圍的。我們知道，在醫(yī)院建筑生活給水中，病房部分的用水量是最大的，用水量變化也是最大的，其次才是門診和醫(yī)技部門。而這恰恰符合變頻調(diào)速供水的特點，所以醫(yī)院建筑尤其是含有病房部分的醫(yī)院建筑采用變頻調(diào)速供水是合理、適用、經(jīng)濟的。四、生活用水貯水池（箱）對建筑物的生活用水貯水池（箱）的有效容積計算時，其生活用水調(diào)節(jié)量應(yīng)按進水量與用水量變化曲線確定。當(dāng)資料不足時，宜按最高日用水量的20%～25%確定，最大不得大于48h的用水量。所以在確定醫(yī)院建筑生活用水貯水池（箱）的有效容積時，也應(yīng)按照以上數(shù)據(jù)確定。首先應(yīng)準確計算本建筑的最高日用水量，按20%～25%最高日用水量（即4.8h～6h）確定生活貯水池（箱）的有效容積。當(dāng)然在有條件的情況下，可以適當(dāng)增加生活貯水池（箱）的有效容積，以更好地保證醫(yī)院建筑的生活用水。對于醫(yī)院建筑，生活用水貯水設(shè)備可以采用貯水池，也可以采用貯水箱。我們建議，優(yōu)先采用貯水箱。因為貯水箱放置在室內(nèi)，便于管理控制，有利于水質(zhì)衛(wèi)生條件的維持，且易于與供水泵組連接。貯水池也可以設(shè)置在室內(nèi)，但應(yīng)做好防護措施，以保證池體內(nèi)水質(zhì)，只有在室內(nèi)空間無法保證的情況下，才采用室外貯水池。

工程實例

下面以一個工程實例來說明醫(yī)院建筑給水方式選擇確定的過程。內(nèi)蒙古自治區(qū)醫(yī)院住院樓B座總建筑面積為53153.5m2，總建筑高度為76.20m。該建筑位于醫(yī)院西北側(cè)。有兩路總進水管分別自市政給水管網(wǎng)接入，管徑均為DN150，市政最低水壓0.20MPa。本工程日用水量為365.8m3/d。本工程地下1層，地上19層。針對該工程，我們做了調(diào)研，醫(yī)院位于呼和浩特市市中心，周邊市政給水管網(wǎng)較為完善，但是市政給水壓力0.20MPa較低，且停水時有發(fā)生，另外醫(yī)院周邊住宅等用戶較多。經(jīng)過方案論證，我們認為：一是市政給水壓力較低，采用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備不能充分利用市政壓力；二是時有停水，也不能保證管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備的性能；三是醫(yī)院周邊住宅等用戶較多、較集中，采用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備會對周邊的用戶用水造成影響。所以我們放棄了在本建筑生活給水系統(tǒng)中采用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備的方案，而是采用生活水箱聯(lián)合變頻給水泵組供水的方案。經(jīng)過計算，該建筑最高日用水量為365.8m3/d。按25%最高日用水量計算生活貯水箱的有效容積為91.45m3，據(jù)此我們選擇的不銹鋼生活貯水箱容積為100.00m3。該建筑室內(nèi)生活給水系統(tǒng)豎向分為3個區(qū)：低區(qū)為地下1～3層，由市政給水管網(wǎng)直供，設(shè)計流量5.90L/s，工作壓力0.20MPa；中區(qū)為4～11層，由地下一層水泵房內(nèi)變頻給水設(shè)備供水，設(shè)計流量為10.90L/s，工作壓力為0.60MPa；高區(qū)為12層～19層，由地下一層水泵房內(nèi)變頻給水設(shè)備供水，設(shè)計秒流量為11.00L/s，工作壓力為0.90MPa。中區(qū)、高區(qū)均由變頻給水設(shè)備供水，經(jīng)計算，設(shè)計流量為16.90L/s。然后根據(jù)此流量和系統(tǒng)所需工作壓力選取變頻供水設(shè)備。以下是該工程生活給水系統(tǒng)變頻供水設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。中區(qū)變頻給水泵組—型號：50AAB18-60-5.5；數(shù)量：3臺（二用一備）；流量：20m3/h；揚程：60m；電機功率：5.5kW（企標），7.5kW（國標）。高區(qū)變頻給水泵組—型號：50AAB18-90-7.5；數(shù)量：3臺（二用一備）；流量：20m3/h；揚程：90m；電機功率：7.5kW（企標），11kW（國標）。