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【摘 要】高层建筑逐渐增多，给城市供水带来了压力，建筑给排水专业在建筑能耗中所含的内容涉及到人民生活的各方面。文章分析建筑给排水的供水设备，探讨如何选择以及后期的维护。
【关键词】建筑二次供水；变频调速；叠压（无负压）供水
引言
随着城市供水现代化水平的提高，高层建筑不断增加，在城镇发展到一定规模后，一次供水就不能满足城市工业生产和居民生活的要求了，由此二次供水局部增压应运而生，问题的产生也带来了技术的发展，为满足日益提高的用水需求而建改的二次供水设施也随之不断增加，并在大中型城市形成一定的规模。
一、二次供水设备
二次供水是指通过二次加压供水设施，间接向用户供水。随着建筑行业的发展，在当前的实际工程中，高层建筑最常用的供水方式主要有“储水池（箱）+变频调速水泵”和管网叠压（无负压）供水设备两种形式，本文就这两种供水方式进行简单的介绍和比较。
（一）“储水池（箱）+变频调速水泵”供水方式。“储水池（箱）+变频调速水泵”供水方式，是将市政自来水引入建筑物内的储水池（箱），然后由变频水泵将储水池（箱）中的水加压后向用户供水，由于建筑物的用水时间和性质不同，有以下两种供水方式。储水池（箱）起到高峰用水时调节作用。
1、带小流量泵的循环软启动变频供水系统。系统由水泵机组、循环软启动变频柜、压力仪表、管路系统等构成。系统一般选择同型号水泵2～3台，以3台泵为例，系统的工作情况如下：平时1台泵变频供水，当1台泵供水不足时，先开的泵切换为工频运行，变频柜再软启动第2台泵，若流量还不够，第2台泵切换为工频运行，变频柜再软启动第3台泵。若用水量减少，按启泵顺序依次停止工频泵，直到最后1台泵变频恒压供水。另外系统具有定时换泵功能，若某台泵连续运行超过24h变频柜可自动停止该泵切换到下一台泵继续变频运行。换泵时间由程序设定，可按要求随时调整。这样可均衡各泵的运行时间，延长整体泵组的寿命，防止个别水泵因长时间不工作而锈死。但是体量不大的住宅建筑的用水时间不平衡比较明显，比如在夜间用水低谷时，系统内的用水量很小，此时水泵在低流量下运行，会造成水泵效率大大降低，不能达到节能的目的，水泵功率越大用电越多。
这就涉用供水系统在小流量或零流量时的节电问题，一般可以采取4种方案：（1）变频主泵+工频辅泵；（2）变频主泵+工频辅泵+气压罐；（3）变频主泵+气压罐；（4）变频主泵+变频辅泵。从节能、投资角度看第4种方案更为适宜，该方案即在原变频主泵基础上，再配备1～2台小泵专用在夜间或平时小流量时变频供水，一般选择小泵流量为3～6m3/h，居民区户数越多，流量可适当选择大些。小泵功率一般为1.5～3kW，小泵的扬程按主泵的扬程或略低扬程即可。
2、全流量高效变频调速供水系统。相对较大的生活小区与高层建筑的生活用水，用水时间相对均衡一些。如果只配备主泵机组与小流量泵，因小泵流量QL与主泵流量Qm差异较大，在流量调节范围在QL一1/3Qm时，水泵的运行效率还是处于偏低状态，造成水泵运行不经济，电能浪费情况。同时流量当大于或接近QL时可能会存在频繁的换泵操作。为达到在全流量范围内水泵保持高效率运作，那么就必须再增加一种中流量水泵，流量则选为1/3Qm一1/2Qm。特殊状况下还可以增加2种中流量水泵。如此整体水泵流量择选呈阶梯状，造就设备在任何流量段运行时都是水泵的高效率段，可以更好实现节能的效果。
（二）叠压（无负压）供水设备。叠压（无负压）供水技术是在国内继水箱、气压给水设备、变频调速给水设备后发展起来的一种直接串联到市政给水管网的引入管或优雅管道上加压的新型给水设备，具有全封闭、无污染、无负压、节能、占地少、安装快捷、运行可靠、维护方便等有点，已被广泛应用于各种新建、扩建或改建的各种民用建筑、工矿企业、城镇区域的二次加压供水系统。
1、组成及工作原理
叠压（无负压）供水设备主要由稳流罐、真空抑制器、水泵、压力传感器、变频控制柜等组成。
叠压（无负压）供水设备是利用变频调速给水技术、真空抑制与稳流补偿技术和全密闭自平衡结构设计，实现与市政供水管道直接串联加压而不产生负压，不影响其他用户用水的给水装置。设备运行时对串联处的进水压力与出水设定压力的差额进行补压，当进水压力大于等于出水设定压力时，设备自动停机，水流通过旁通管路由市政供水管道直接供水。在用水高峰时，当市政给水管网的供水管供水量瞬间小于用水量时，稳流补偿罐、真空抑制器及其控制系统联合作用，稳流补偿罐中的贮备水及时补充到用户中，同时抑制负压形成，且在系统运行中的全过程中不与外界空气连通，全密闭运行。
2、叠压（无负压）供水设备类型
现在的市场上，工程上常见的叠压（无负压）供水设备主要是罐式无负压设备和箱式无负压设备。
（1）按结构形式可分为室内整体式、室内分体式、室外整体式3种
室内整体：水泵机组与稳流罐采用整体基础，适用于室内安装，施工安装快捷；
室内分体：水泵机组与稳流罐分别采用独立基础，适用于室内安装，可根据场地条件灵活布置，施工安装较麻烦；
室外整体：水泵机组与控制系统设置在保护箱内，适用于室外安装，一般用于小型工程。
（2）按控制技术可分为PLC控制、微机控制、智能控制3种
PLC控制：PLC是可编程序控制器的简称，具有可靠性高，稳定性好，编程简单，使用维修方便，价格相对便宜等优点；
微机控制：功能更多、控制更灵活；
智能控制：应用了遗传算法、人工神经网络等现代优化计算方法，可实现优化调度。
（3）按控制方式可分为自动控制、现场控制、远程控制3种
自动控制：系统启动后全自动运作，有解除自动控制实现手动控制的措施； 现场控制：控制柜与水泵机组设在相同地点，只能在现场进行控制，设置有应急停车按钮；
远程控制：能够在小区或楼宇的控制中心进行控制，有解除远程控制切换到现场控制的措施。
（4）按供水压力可分为恒压变量、变压变量2种
恒压变量：供水量随用水量变化，但供水水压保持设定值的供水方式。控制简单，但节能不充分；
变压变量：供水量随用水量变化，供水水压按设定供水工作曲线或配水管网终端多点压力控制的供水方式。节能充分，控制系统比较复杂，管网压力有波动。
二、供水设备状态维修
（一）供水设备维修特点
1、事后维修
供水设备事后维修的优点主要表现为：无需对设备维修的计划进行详细的部署和安排，更换设备所产生的费用低于修理后所产生的费用，主要用于一些功能简单的设备。
供水设备事后维修的缺点主要表现为：供水设备由于一些外界原因而突然停机，致使设备受损；供水设备存在出现二次损坏的可能性，可能引发灾难事故；库存备件的成本较大；供水设备会出现带病运作的现象，致使成本费用增加。
2、定期维修
定期维修是以检查为核心的维修体制，这种维修方式以改变事后维修为基点，最大限度地将事故和障碍出现的概率降到最低，进而提高供水设备的生产效率。定期维修会按照供水设备的工作时间对其维修计划进行详细的部署和安排，从某种程度上说，定期维修比较重视维修设备时所产生的费用。
供水设备定期维修的优点主要表现为：降低了事故与故障出现的概率，减少了由于设备停机而造成的各种损失，供水设备的运作较为合理、经济，工作寿命较长。
供水设备定期维修的缺点主要表现为：由于维修不足，在一定程度上会引起设备突然停机，进而造成生产损失；由于过剩维修会增加维修费用；具有盲目性并存在一定的浪费现象。
（二）状态维修运用分析
对供水企业来说，供水设备的管理工作尤为重要，而设备的损坏往往也是一个由量变到质变的过程。因此，实时掌握设备的状态并作出准确判断，特别是对供水设备中最为重要的电机与水泵进行实时监测，及时掌握这两种供水设备的运作状态并判断其能否正常运作，这将在很大程度上直接降低供水成本，避免产生设备运作不经济、成本剧增的现象。随着科学技术的发展和应用，特别是网络技术、信号检测技术、计算机监控技术等的广泛运用，为状态监测和科学诊断等技术在供水公司的运用提供了可能。在供水企业实现设备的状态维修，可使设备不
断向自动化和无人化方向发展，同时及时提高管理人员素质，完善管理体制，成为近年来供水行业发展的共识。因此，供水企业应不断提高供水设备的现代化管理水平，积极采用先进的供水设备、管理办法和维修技术，建立完善的供水设备信息化系统，不断提高管理人员的业务素质和技术水平，推进供水设备的经济化运作，实现企业经济效益最大化。
结语
综上所述，给排水施工的工艺比较复杂，因为给排水系统存在一定的特殊性，一些问题应该要尽量避免或者应该尽量地减少。对于有可能出现的问题，需服从管理环节、技术环节中应该进行严密整改，如此才能在根本上改善给排水施工之中存在的问题，不断提高施工工艺的技术，确保工程的质量。
参考文献：
[1]方静雅.高层建筑给排水系统设计[J].江西建材，2012，02：45-46.
[2]孙益欣.无负压供水系统的分析研究[D].西华大学，2012.
【关键词】建筑二次供水；变频调速；叠压（无负压）供水
引言
随着城市供水现代化水平的提高，高层建筑不断增加，在城镇发展到一定规模后，一次供水就不能满足城市工业生产和居民生活的要求了，由此二次供水局部增压应运而生，问题的产生也带来了技术的发展，为满足日益提高的用水需求而建改的二次供水设施也随之不断增加，并在大中型城市形成一定的规模。
一、二次供水设备
二次供水是指通过二次加压供水设施，间接向用户供水。随着建筑行业的发展，在当前的实际工程中，高层建筑最常用的供水方式主要有“储水池（箱）+变频调速水泵”和管网叠压（无负压）供水设备两种形式，本文就这两种供水方式进行简单的介绍和比较。
（一）“储水池（箱）+变频调速水泵”供水方式。“储水池（箱）+变频调速水泵”供水方式，是将市政自来水引入建筑物内的储水池（箱），然后由变频水泵将储水池（箱）中的水加压后向用户供水，由于建筑物的用水时间和性质不同，有以下两种供水方式。储水池（箱）起到高峰用水时调节作用。
1、带小流量泵的循环软启动变频供水系统。系统由水泵机组、循环软启动变频柜、压力仪表、管路系统等构成。系统一般选择同型号水泵2～3台，以3台泵为例，系统的工作情况如下：平时1台泵变频供水，当1台泵供水不足时，先开的泵切换为工频运行，变频柜再软启动第2台泵，若流量还不够，第2台泵切换为工频运行，变频柜再软启动第3台泵。若用水量减少，按启泵顺序依次停止工频泵，直到最后1台泵变频恒压供水。另外系统具有定时换泵功能，若某台泵连续运行超过24h变频柜可自动停止该泵切换到下一台泵继续变频运行。换泵时间由程序设定，可按要求随时调整。这样可均衡各泵的运行时间，延长整体泵组的寿命，防止个别水泵因长时间不工作而锈死。但是体量不大的住宅建筑的用水时间不平衡比较明显，比如在夜间用水低谷时，系统内的用水量很小，此时水泵在低流量下运行，会造成水泵效率大大降低，不能达到节能的目的，水泵功率越大用电越多。
这就涉用供水系统在小流量或零流量时的节电问题，一般可以采取4种方案：（1）变频主泵+工频辅泵；（2）变频主泵+工频辅泵+气压罐；（3）变频主泵+气压罐；（4）变频主泵+变频辅泵。从节能、投资角度看第4种方案更为适宜，该方案即在原变频主泵基础上，再配备1～2台小泵专用在夜间或平时小流量时变频供水，一般选择小泵流量为3～6m3/h，居民区户数越多，流量可适当选择大些。小泵功率一般为1.5～3kW，小泵的扬程按主泵的扬程或略低扬程即可。
2、全流量高效变频调速供水系统。相对较大的生活小区与高层建筑的生活用水，用水时间相对均衡一些。如果只配备主泵机组与小流量泵，因小泵流量QL与主泵流量Qm差异较大，在流量调节范围在QL一1/3Qm时，水泵的运行效率还是处于偏低状态，造成水泵运行不经济，电能浪费情况。同时流量当大于或接近QL时可能会存在频繁的换泵操作。为达到在全流量范围内水泵保持高效率运作，那么就必须再增加一种中流量水泵，流量则选为1/3Qm一1/2Qm。特殊状况下还可以增加2种中流量水泵。如此整体水泵流量择选呈阶梯状，造就设备在任何流量段运行时都是水泵的高效率段，可以更好实现节能的效果。
（二）叠压（无负压）供水设备。叠压（无负压）供水技术是在国内继水箱、气压给水设备、变频调速给水设备后发展起来的一种直接串联到市政给水管网的引入管或优雅管道上加压的新型给水设备，具有全封闭、无污染、无负压、节能、占地少、安装快捷、运行可靠、维护方便等有点，已被广泛应用于各种新建、扩建或改建的各种民用建筑、工矿企业、城镇区域的二次加压供水系统。
1、组成及工作原理
叠压（无负压）供水设备主要由稳流罐、真空抑制器、水泵、压力传感器、变频控制柜等组成。
叠压（无负压）供水设备是利用变频调速给水技术、真空抑制与稳流补偿技术和全密闭自平衡结构设计，实现与市政供水管道直接串联加压而不产生负压，不影响其他用户用水的给水装置。设备运行时对串联处的进水压力与出水设定压力的差额进行补压，当进水压力大于等于出水设定压力时，设备自动停机，水流通过旁通管路由市政供水管道直接供水。在用水高峰时，当市政给水管网的供水管供水量瞬间小于用水量时，稳流补偿罐、真空抑制器及其控制系统联合作用，稳流补偿罐中的贮备水及时补充到用户中，同时抑制负压形成，且在系统运行中的全过程中不与外界空气连通，全密闭运行。
2、叠压（无负压）供水设备类型
现在的市场上，工程上常见的叠压（无负压）供水设备主要是罐式无负压设备和箱式无负压设备。
（1）按结构形式可分为室内整体式、室内分体式、室外整体式3种
室内整体：水泵机组与稳流罐采用整体基础，适用于室内安装，施工安装快捷；
室内分体：水泵机组与稳流罐分别采用独立基础，适用于室内安装，可根据场地条件灵活布置，施工安装较麻烦；
室外整体：水泵机组与控制系统设置在保护箱内，适用于室外安装，一般用于小型工程。
（2）按控制技术可分为PLC控制、微机控制、智能控制3种
PLC控制：PLC是可编程序控制器的简称，具有可靠性高，稳定性好，编程简单，使用维修方便，价格相对便宜等优点；
微机控制：功能更多、控制更灵活；
智能控制：应用了遗传算法、人工神经网络等现代优化计算方法，可实现优化调度。
（3）按控制方式可分为自动控制、现场控制、远程控制3种
自动控制：系统启动后全自动运作，有解除自动控制实现手动控制的措施； 现场控制：控制柜与水泵机组设在相同地点，只能在现场进行控制，设置有应急停车按钮；
远程控制：能够在小区或楼宇的控制中心进行控制，有解除远程控制切换到现场控制的措施。
（4）按供水压力可分为恒压变量、变压变量2种
恒压变量：供水量随用水量变化，但供水水压保持设定值的供水方式。控制简单，但节能不充分；
变压变量：供水量随用水量变化，供水水压按设定供水工作曲线或配水管网终端多点压力控制的供水方式。节能充分，控制系统比较复杂，管网压力有波动。
二、供水设备状态维修
（一）供水设备维修特点
1、事后维修
供水设备事后维修的优点主要表现为：无需对设备维修的计划进行详细的部署和安排，更换设备所产生的费用低于修理后所产生的费用，主要用于一些功能简单的设备。
供水设备事后维修的缺点主要表现为：供水设备由于一些外界原因而突然停机，致使设备受损；供水设备存在出现二次损坏的可能性，可能引发灾难事故；库存备件的成本较大；供水设备会出现带病运作的现象，致使成本费用增加。
2、定期维修
定期维修是以检查为核心的维修体制，这种维修方式以改变事后维修为基点，最大限度地将事故和障碍出现的概率降到最低，进而提高供水设备的生产效率。定期维修会按照供水设备的工作时间对其维修计划进行详细的部署和安排，从某种程度上说，定期维修比较重视维修设备时所产生的费用。
供水设备定期维修的优点主要表现为：降低了事故与故障出现的概率，减少了由于设备停机而造成的各种损失，供水设备的运作较为合理、经济，工作寿命较长。
供水设备定期维修的缺点主要表现为：由于维修不足，在一定程度上会引起设备突然停机，进而造成生产损失；由于过剩维修会增加维修费用；具有盲目性并存在一定的浪费现象。
（二）状态维修运用分析
对供水企业来说，供水设备的管理工作尤为重要，而设备的损坏往往也是一个由量变到质变的过程。因此，实时掌握设备的状态并作出准确判断，特别是对供水设备中最为重要的电机与水泵进行实时监测，及时掌握这两种供水设备的运作状态并判断其能否正常运作，这将在很大程度上直接降低供水成本，避免产生设备运作不经济、成本剧增的现象。随着科学技术的发展和应用，特别是网络技术、信号检测技术、计算机监控技术等的广泛运用，为状态监测和科学诊断等技术在供水公司的运用提供了可能。在供水企业实现设备的状态维修，可使设备不
断向自动化和无人化方向发展，同时及时提高管理人员素质，完善管理体制，成为近年来供水行业发展的共识。因此，供水企业应不断提高供水设备的现代化管理水平，积极采用先进的供水设备、管理办法和维修技术，建立完善的供水设备信息化系统，不断提高管理人员的业务素质和技术水平，推进供水设备的经济化运作，实现企业经济效益最大化。
结语
综上所述，给排水施工的工艺比较复杂，因为给排水系统存在一定的特殊性，一些问题应该要尽量避免或者应该尽量地减少。对于有可能出现的问题，需服从管理环节、技术环节中应该进行严密整改，如此才能在根本上改善给排水施工之中存在的问题，不断提高施工工艺的技术，确保工程的质量。
参考文献：
[1]方静雅.高层建筑给排水系统设计[J].江西建材，2012，02：45-46.
[2]孙益欣.无负压供水系统的分析研究[D].西华大学，2012.