民用建筑给排水设计中水泵的选用探究
来源:用户上传
作者:
摘要：在建筑工程中，水泵的选择对于建筑的给排水设计工程至关重要，在选择水泵时，应当根据每个系统的不同特点进行选择，本文将对建筑给排水中水泵的选用进行分析。
关键词：给水排水消防给排水设计水泵
引言
众所周知，在高层建筑中，给排水的水泵设计至关重要，其中包括给水泵 排水泵以及消防泵，水泵的特性以及各种参数都是直接关系到建筑工程能否稳定及安全的重要因素，另外，在选择水泵过程中，水泵的节能系统是需要考虑的重点问题。
水泵是城市给水系统中最主要的耗能设备，根据对多个送水泵房中运行水泵的调查发现，大多数水泵的实际运行扬程小于水泵的铭牌扬程，有的甚至相差30％以上。因此导致了水泵运行效率降低，能源浪费严重，电机时常超负荷运行，产生这种现象的原因除市政基础设施应具有超前性、水量预测偏大以外，选泵方法不合理、水泵搭配不当也是重要原因之一。
1.给水泵的选择
高层建筑给水方式主要是指采取何种加压给水方式，来满足高层建筑各区的用水要求给水方式的选择关系到整个给水系统的供水可靠性 工程投资 运行费用 维护管理及使用效果。
1.1高位水箱给水方式
高位水箱给水方式的供水设备包括水泵和水箱。其主要特点是在各区上层的适当位置(一般应高于分区处 3- 4 层)设分区高位水箱，其作用是贮存、调节本区的用水量和稳定水压水箱里的水由设在底层或地下室的水泵输送，高位水箱给水方式通常为水泵 水箱联合给水方式，其供水模式是：水池、水泵、水箱、给水管网、用水点，是世界上用的最广泛的高层筑给水方式 根据水泵 水箱及给水管网分区的相互关系，高位水箱给水方式又可分为分区水箱并联给水方式、分区水箱串联给水方式、减压水箱给水方式、减压阀给水方式以及双出口水泵供水方式等。
1.2气压罐供水方式
气压罐给水方式实际是水泵一水箱给水方式的一种变形 气压罐本身可认为是一个承压水箱，因此，该给水方式可视为由水泵 水箱给水方式所派生的一类给水方式，并联给水 串连给水 减压阀给水 减压水箱给水方式等对气压罐给水都实用 其特点是气压罐的位置不受建筑条件的限制，根据设计要求，可设于建筑物的顶层 中间层 地下室以及室外适当位置 但是 按 高层民用建筑设计防火规范(GB50045- 95)(2005 年版) 第 7.4.7 规定：采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱，当采用临时高压给水系统应设高位消防水箱 所以在实际工程中气压罐供水并不能代替高位水箱，而只是一个补充措施 其优点： a.作为生活给水方式时，不需要高位水箱； b.作为消防高区增压设备，满足最不利点消防水压要求，运行可靠，方便 其缺点： a.耗用钢材较多，设备投资大； b.富余水头较大，经常费用高； c.水量有限，供水安全可靠性不与高位水箱； d. 补气效果难以保证，水泵启闭频，水压不稳定，噪音大 常见的给水方式可分为并联给水方式和减压阀给水方式。
1.3变频调速泵给水方式
是根据给水系统中用水量情况自动改变水泵转速，使水泵仍经常处于较高效率下工作，并达到流量调节的目的 变频调速水泵供水方式是根据给水系统中用水量情况自动改变水泵，使水泵仍经常处于较高效率下工作，并达到流量调节的目的 近年来，国内外不少高层建筑采用无水箱的变频调速泵给水方式 其优点：a.省去高位水箱，节省占地面积，减少了二次污染的机会； b.供水压力稳定，水质好； c.比单纯使用恒速泵节能，适用于不允许设水箱而建筑用水不均匀的情况 其缺点： a.投资较大； b.对供电要求高； c.维护复杂，经常费用较高； d.变频调速供水存在相当范围的 流量失调区 和低效运行区域 在 流量失调区 内水泵将反复启停，耗能严重，而且在较大的流量范围内低效运行，在不带气压罐的情况下水泵将在夜间不停运行 给水方式可分为并联给水方式和减压阀给水方式两种。
2. 消防水泵的选择
为了确保消防工作的安全可靠，设计中应注意以下两方面的工作：一是要使设计的消防管道系统有其理想的特性曲线，即当流量变化大时，管道的水头损失波动较小，使管内压力变化保持平衡或变化较小 要做到这一点，只能使设计的管径尽可能大些，而这显然是有限的 要么采用变额调速水泵，但建设单位多因其价高而拒用 二是在选择消防水泵时应使选用水泵的H- Q特性曲线与管道的特性曲线协调。
增压泵设在屋顶专用小房间内，其电源为消防专用电源 增压泵的启动可以用消火栓内的按钮启动，也可以在消防水箱出水管上设水流指示器启动 也就是说，对多层建筑，可以不设置通常意义上高层民用建筑中设置的消防主泵，而仅设置为火灾初期 10min 服务的消防增压泵 高层民用建筑中，屋顶消防水箱贮水和对最不利消火栓栓口处静水压的要求仅仅是保证消防主泵启动前所需的消防用水和水压要求时，所利用的检测对象为热继电器及接触器的辅助触点 这样的控制方式，只有在电机过载热继电器动作 断路器跳闸或接触器本身故障时，备用泵才能够自动投入。以消防管网压力作为备用泵启动控制的依据，能真实反映水泵的工况及消防用水量的情况，可以大大提高给水系统的可靠性。
3. 排水泵的选择
高层建筑一般设有地下排水设施，设计采取分别设置污废水的集水池来收集污废水，然后用潜水排污泵分别提升输送至室外化粪池和市政排水管网 要使地下室污废水排放畅通，在选择排污泵时要考虑到地下污废水特别是粪便水中含有较多的线状物质 排污泵要具有一定的抽吸 撕裂线状物质的功能，否则易造成排污泵的堵塞，损坏电机。
水泵的控制手段与能否及时排除集水池来水密切相关，自动控制不仅有助于及时排水，还可减少集水池的容积 改造后的三座泵站均实现了自动水位控制与人工现场控制两种方式 采用一控二 一控三软启动控制柜，还具有工况参数的采集与处理 故障报警 计算机远程控制接口等功能。
排水泵站是耗费电能较高的市政设施，在节能减排大环境要求下，要确保其节能运行，要优先选用变频水泵排污泵选择还应考虑一次抽吸时间，这关系到排污泵每小时启动次数和集水池容积大小 参考有关资料，一般排污泵一次抽吸时间不少于5min合适。
4. 水泵自身的节能系统
4.1水泵系统节能
传统节能工作比较重视水泵产品自身的效率指标，忽视对系统节能技术的研究，然而这方面的节能潜力是非常大的 国外先进的水泵公司通过开展相关的研究工作, 可将系统效率提高20 ~30 因此，应开展系统工程设计,从节能角度使系统各组成环节的匹配最佳, 如对水泵 电机及其连接方式，管网相关附件等，使其最大限度地达到合理 可靠，寿命长，节能高效等，这对于关键泵或大型成套装置尤为重要。
4.2水泵运行节能
变速调节就是通过改变水泵转速来改变水泵性能的方法，它在水泵内不产生任何附加损失功率 其方式为皮带传动调速 齿轮变速箱调速 变频调速 液力耦合器调速 柴油机与电动机调速等 但目前技术最新的是变频调速 变频调速具有效率高，机械特性强，调速范围宽，无级调速等优点，是变工况运行水泵理想的调速方式，但投资较高，因此在我国没有得到广泛使用。
5.结语
建筑给排水设计特别是高层建筑给排水设计，每个系统对水泵都有不同的技术 使用要求 要使各系统都能正常 安全 高效地投入运行，给排水设计中水泵的选择应综合考虑水泵特性、参数、适用范围、水泵生产厂家的生产技术力量及水泵的价格等各方面因素。
参考文献
[1].GB50015-建筑给水排水设计规范[S].2003
[2].刘玲,高层民用建筑中消防水泵的选型[J].甘肃科技，2002（07）
[3]. 刘永刚.住宅建筑给排水设计的若干问题探讨[J].山西建筑,2006(18).
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-558812.htm
