城市高层建筑二次供水设备增压供水方案探析

      随着城市建设的不断发展，相继出现了次高层建筑（9－12层）。我们知道，大楼启用最基本的条件就是要有高层建筑二次供水设备。自来水厂通过城市输、配水管道供水，水压一般在2kg/cm2左右，夜间可达2.5－2.7kg/cm2，所以六、七层以下的住宅楼，通过设置屋顶水箱，夜间市政管网水压高时屋顶水箱进水，供四层以上住户正常用水是没有问题的。而目前城市用地越来紧，不得不建较高的楼房，除了建高层建筑以外，还要建次高层建筑。相比之下，次高层建筑（特别是住宅）施工周期短，容积率高，产生效益快，更得到广大房地产商的青睐。而且，由于次高层的物业管理费与高层建筑的物业管理费相比要低得多，所以，大多数购房者倾向于购置次高层建筑。而这类建筑的代水就涉及到二次增压供水的问题。当前研究和探讨这类问题，是十分必要的。

一、常见几种供水方式

　　一般二次增压采用以下几种供水方式：

1、水池－水泵（恒压变频或气压罐）－管网系统－用水点

　　此方式是集中供水。对于一、二层是商业群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前较多采用此种供水方案。一般设计有地下生活水池一座，集中恒压变频供水，不设屋顶水箱，最不利用水点是顶层住宅。主水泵一般有三台，二开一备自动切换，付泵为一小流量泵，夜间用水量小时主泵自动切换到付泵，以维持系统压力基本不变（气压罐一般不用于生活用水）。

2、水池－水泵－高位水箱－用水点

　　此方式也是集中供水。单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。一般也需要设计有一座地下水池，通过两台水泵（一用一备）抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水点。

3、单元水箱－单元增压泵－单元高位水箱－各单位无水点

　　此方式已简化为单元总水表进水。单元水箱和单元增压泵实际上是一个整体，我们称之为单元增压器。九四年与上海海鹰机械厂合作研制开发了第一代的单元增压器，并用于我所管理的工程中。经过半年使用，又发现了需要改进的地方，并作了多次修改，现在使用的是第三代产品。

二、比较（经济和社会效益）

　　从现论上讲第一种方式恒压变频供水是较为理想和先进的。首先恒压变频供水保证出水压力不变，根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又保证水泵软启动（对电网电压冲击不大），延长了水泵寿命。各台水泵自动轮换使用，即最先投入使用的水泵最早退出运行，这样，各台水泵寿命均等，而且，一旦水泵出现故障，该系统能自动跳过故障泵运行。从造价上看较省，一般13万元左右一套，只需考虑水泵房的变频供水设备费、地下贮水池费，不需要屋顶水箱（约1500元／只），还可减少屋顶水箱的二次污染和保证顶层的供水压力（用热水器压力也没问题）。

　　但是，在实际使用中，却遇到了许多问题，给工作带来了麻烦，公司社会效益直接受到影响。我所承建的一个项目就采用了无屋顶水箱的集中变频供水方式，它的使用和日常管理所反映出的问题，就很有代表性。首先，由于是集中供水，进地下水池的总水表属自来水公司产权，他们只按此总水表所走的度数收取水费，表内管网的跑冒滴漏与他们无关。而一般管网跑冒滴漏总是难免的，即使没有，各单元的单元分表度数与地下水池的总水表也有误差，再到各分户水表度数相差更大，谁来承担这一差价，再加上水泵的电费（经测算约0.9度电／吨水）使得这里水价很高，住户无法承担，收交水电费成了很伤脑筋的事。从九四年至今，我开发公司一直在承着水泵电费和水费差价，这样无止尽地下去，不知到何时，这项费用是无法估算的。也无帐可出（因为这里没有实行物业管理）。而另一方面，通过四年多来的使用，我还发现，虽然该设备可以完全自动化，无需人天天管理，但它还有致命的弱点：水泵在自动切换时（卸载或加载时）水泵供水会出现短暂的低压，特别是电脑判断有故障需跳过故障泵运行时时间会更长。随着设备使用年限加长，设备房潮湿造成电脑元器件老化加快，水管路系统止回阀的失录，反映故障和处理故障的时间也延长，直接受害者就是顶层住户。一旦压力减低他们就无水，当跳过故障泵启动备用泵时压力又增大，所以顶层住户怨声不断。集中供水还有一最大的毛病就是，一旦供水系统有问题，无法供水，几百户人家都要遭殃。而且，由于水泵运行是由变频控制柜来完成的，如果变频控制柜出故障，一般的电工无法处理，需要厂家专业技术人员来解决，造成设备不能及时维修，供水无法保证。虽然设备房管理简单了，但住户用水缺乏保障，社会效益受到影响。

　　第二种方式是较成熟的水泵、水箱供水方式。水泵控制柜采用最简单的电器元器件，如出现故障，普通的电工就能维修，而且元器件的费用也低。再加上有高位水箱，不会造成一停电就停水，供水保障率高。但用在单幢次高层建筑同样也存在收交水电费难的问题。用在高层建筑，则可以由物业管理公司一并考虑解决。

　　第三种方式，是在吸取了以上两种供水方式的经验教训后产生的，虽然一次性投资较大，每个单元都要设增压器（约1万元／台），增加单元屋顶水箱（约1500元／只）增加进水总表安装费（约4000元／只），单元泵电表安装费（约4000元／只），还有各单元小水泵房土建费用等，总费用比上两种方式增加一、二十万元，但管理上解决了许多麻烦。首先，水电费各单元住户自己交，一旦水泵出故障，只影响该单元的十几户。房地产商一般宁愿一次性投入大一点，也不愿一背上个包袱，特别是与住户打交道。由于有屋顶水箱，高水位时停泵，低水位时启泵，这样，水泵也有了停息时间，既省电又不至于一停电就停泵无水供应，用水有了保障。社会效益明显好于前两种供水方式。但是，如果设备本身返修率大的话，也会给管理带来麻烦，必竟一个大泵房分成了许多小泵房。所以，选择品质优良、性能卓越的单元供水设备尤为重要。

三、单元增压器性能简介

　　从上面的介绍可知，单元增压器性能的优劣，直接关系到用户的使用和开发商的信誉。通过四年多的实际使用，我认为上海海鹰机械厂的第三代单元增压器质量很好，用电省，故障率低。而且，当市政管网压力高得足以使屋顶水箱夜间进水时，增压器的压力控制器会自动控制水泵停止工作，由旁通管直接供水。我所作的工程中采取了这种方式，运行效果很好。特别是近来市政管网的压力有了很大提高，夜间可达3.5kg/cm2左右，所以，实际使用中九层楼的住宅，水泵运行时间短、次数少，用电非常省，大约0.02元／吨水的电费。但是，我又发现了另外一个问题：当水压较高，水泵较长时间不运转时，会出现水泵卡死。对此，我已建议厂家在水泵控制柜中增加定时器，每天定时运转泵两分钟左右。对于该单元增压器，我认为还应不断改进，以满足不同用户的需要。

四、结语

　　从以上的比较分析和本人实际工作中遇到的情况来看，我认为，开发企业所建的次高层建筑的供水方案，采用高层建筑二次供水设备（即第三种方式）较合适。请各位专家和同行们多提出宝贵意和建议，以便把次高层建筑供水搞得更好。

高层建筑二次供水设备产品概述

      随着社会经济技术的发展进步，市政供水系统水质标准逐步提高，高层建筑专用二次供水设备供水能力不断增强。为适应社会发展要求，高层建筑专用二次供水设备必然朝着一定的目标发展，这个目标就是高效节能、无水源污染、低噪音、操作方便、运行可靠。

　　高层建筑二次供水设备直接以市政管网为水源、形成连续密闭的接力增压供水方式，彻底避免了传统2次增压供水系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题，完全保持了市政水源的水质标准充分利用市政水源本身压力热能，差多少补多少，切实有效地、最大限度地发挥了变频调速的节能效果。

高层建筑二次供水设备特点

　　（1）高效节能：充分利用市政水源本身具有的压力热能，差多少补多少，切实有效地、最大限度地发挥了变频调速的节能效果。

　　（2洁净卫生：构成连续密闭的增压供水方式，完全保持了市政水源的国家水质卫生标准，从根本上避免了增压系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题。

　　（3）杜绝浪费：不仅淘汰了高位水箱，还彻底地取消了地面（地下）水池水箱，完全杜绝了水箱溢流，定期清洗造成的水源浪费。

　　（4）高层建筑二次供水设备运行噪声低：高层建筑专用二次供水设备采用全变频调整方案时，大部分时间特别在夜间处于低噪声运行工况。

　　（5）中赢设计了全密闭的、兼有缓冲作用和动态补偿作用的水源箱罐，与目前市场所谓无负压罐相比，更具有实际意义，并使控制系统得以简化。

　　（6）该系列产品控制系统充分总结了本公司及国内外变频给水设备的设计制造经验，采用规范通用的控制系统技术方案，可换用任意厂商的变频器、调节器、PLC和其他元器件，调试维修特别方便，为产品的终身售后服务奠定了良好基础，不会因技术进步而导致售后服务问题。

　　（7）高层建筑二次供水设备控制系统具有较高智能性，设计中充分考虑了机、电、仪协调配合，具有欲速则不达的检测监视和简单方便的人机交互功能。具有全面的故障保护功能和对策，变频器故障保护时，自动降级运行（成为工频自动给水设备），自动系统故障时，还可手动操作应急备用，赢得维修时间。

　　（8）高层建筑二次供水设备可按要求选配各种通讯接口、协议，从而可连接各种人机界面、监控计算机，可与各种控制网络，通信网络相接，适用于特殊、复杂的运行控制和联网监控要求。可为用户开发配套监控软件。

高层建筑二次供水设备产品设计中很好地解决了接力增压供水方式带来的2大问题：

（1）水泵大幅变工况运行问题。

（2）对市政水源的缓冲与削峰补偿问题。

　  高层建筑二次供水设备设计了全变频控制系统，可更好的适应于水泵大幅变工况运行。采用部分（单合）水泵变频调速的技术方案时，专门选配了长沙中赢大工况无过载水泵。特别配套设计了各种缓冲罐、水源罐、对市政水源具有良好的缓冲作用和削峰补偿作用可避免对市政水源的过度抽吸。

    中赢高层建筑二次供水设备系列产品设计充分考虑了应用的灵活性，可满足不同地区不同地区不同户具体工程应用要求的差异。