1導(dǎo)讀

后面幾篇文章對變頻自來水系統(tǒng)的節(jié)能性進(jìn)行了剖析（鏈接：、、。），文章介紹的估算方法可適于對高層各類給水系統(tǒng)的綜合效率系數(shù)進(jìn)行估算，以及進(jìn)行系統(tǒng)的節(jié)能性判定，文章以外的部份估算內(nèi)容及結(jié)果不再深究（文字量大），其推論對高層建筑給水系統(tǒng)選擇及設(shè)計的指導(dǎo)意義如下：

1、工頻泵-低位水箱重力自來水系統(tǒng)，當(dāng)單相泵提高至水箱的增強(qiáng)高度與其自來水范圍基本一致時：

A.當(dāng)自來水高度為50m時，其節(jié)能性優(yōu)于變頻自來水系統(tǒng)。

B.當(dāng)自來水高度為100m時，其節(jié)能性略遜于合理配置下的全變頻給水設(shè)備分區(qū)供熱，但差別很小，而變頻自來水系統(tǒng)節(jié)能性不穩(wěn)定，其節(jié)能療效，因設(shè)計而異、因設(shè)備而異、因?qū)嶋H用水載荷而異，且全變頻給水設(shè)備分區(qū)供熱一次投資大、設(shè)備維護(hù)相對復(fù)雜，在其節(jié)能性不確定且節(jié)能比列或許很小的狀況下，選用全變頻給水設(shè)備的投資收益期限或許很長。

C.當(dāng)單水箱供熱區(qū)域接近100m時，重力自來水最上部分區(qū)選用合理配置下的全變頻給水設(shè)備自來水，其整體自來水節(jié)能性優(yōu)于單水箱全重力自來水系統(tǒng)，但差于分區(qū)單相泵-低位水箱重力自來水系統(tǒng)。

2、工頻泵-低位水箱重力自來水系統(tǒng)，當(dāng)其增強(qiáng)高度與自來水范圍基本相等時：

A.當(dāng)增強(qiáng)高度不大于100m時，提高高度降低，其綜合效率系數(shù)基本保持不變，即當(dāng)單相泵提高至100m時的效率系數(shù)與電機(jī)提高至150m時的效率系數(shù)基本相等。

（先前文估算模型為例，2種方法綜合效率系數(shù)均約為0.33~0.34，差別基本可以忽視，究其緣由，在于電機(jī)提高高度越高，其自來水至用戶的平均有效管徑越高，三者成反比。）

B.當(dāng)增強(qiáng)高度大于100m可調(diào)式減壓閥組，其效率系數(shù)隨提高高度的降低而逐漸降低。

（先前文估算模型為例，當(dāng)增強(qiáng)高度增加至50m時，其綜合效率系數(shù)約為0.38。）

3、供水范圍幾何中心

向自來水區(qū)域均為標(biāo)準(zhǔn)層的樓層自來水時，同一單相泵-低位水箱重力自來水系統(tǒng)，其自來水范圍的幾何中心越高，其系統(tǒng)綜合效率系數(shù)越高，自來水范圍幾何中心越緊靠水箱，其節(jié)能性越高。

4、全變頻自來水系統(tǒng)

當(dāng)選用全變頻給水設(shè)備自來水時，其分區(qū)高度越小，節(jié)能性越高，但存在一次投資提高及投資回收期限變長的問題，個人建議，對于高層建筑，當(dāng)選用全變頻自來水系統(tǒng)時，一套全變頻自來水設(shè)備，其自來水區(qū)域總高差不宜小于60m。至于是否要進(jìn)行更細(xì)膩的設(shè)備分區(qū)，應(yīng)綜合一次投資的降低量和節(jié)約的煤耗量確定，當(dāng)投資回收期限小于5年時，不宜進(jìn)行更細(xì)膩的設(shè)備分區(qū)。

5、綜合造價

單相泵-低位水箱重力自來水系統(tǒng)＜重力自來水與加壓系統(tǒng)聯(lián)合自來水系統(tǒng)＜全變頻給水設(shè)備分區(qū)供熱系統(tǒng)。選用全變頻給水設(shè)備不分區(qū)供熱時，綜合造價相對較低，但節(jié)能性差，不應(yīng)選用。

（關(guān)于幾種自來水形式的綜合造價比較，在美國維普上有多篇論文進(jìn)行了探討，本文不再贅言。但由于不同項(xiàng)目有差別，且設(shè)備造價有差別，詳細(xì)比較應(yīng)按照詳細(xì)項(xiàng)目“定制”計算。）

6、系統(tǒng)方式選擇

從節(jié)能視角、簡化系統(tǒng)和節(jié)約投資的視角，宜優(yōu)先選用單相泵-低位水箱重力自來水系統(tǒng)，為防止轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)壓力過大，個人建議單相泵提高至水箱的最大高差不宜小于150m，當(dāng)超出150m時，宜設(shè)后邊轉(zhuǎn)輸水箱二次轉(zhuǎn)輸，宜在各避難層和屋頂設(shè)置低位水箱，各分區(qū)均選用重力自來水（底部樓層局部加壓），以減少系統(tǒng)單位自來水煤耗，增加系統(tǒng)綜合效率系數(shù)，最大程度保證系統(tǒng)的節(jié)能性。

對于提高高度150m以內(nèi)避難層內(nèi)設(shè)置的重力自來水水箱，應(yīng)選用并聯(lián)轉(zhuǎn)輸?shù)男问椒直媒M直接轉(zhuǎn)輸至各水箱，保證各分區(qū)供熱互不影響。不宜選用逐項(xiàng)轉(zhuǎn)輸?shù)男问剑痦?xiàng)轉(zhuǎn)輸，下級水箱進(jìn)水的出流水頭難以運(yùn)用，會增加系統(tǒng)的節(jié)能性，且上區(qū)自來水受下區(qū)限制。

不應(yīng)選用僅在最大轉(zhuǎn)輸高度處（比如150m處）設(shè)重力水箱往前部各分區(qū)減壓供氣的模式，此給水模式綜合效率系數(shù)低，煤耗大，節(jié)能性差。

2高層給水系統(tǒng)方式梳理

依據(jù)個人手上現(xiàn)有高層圖紙及資料，對各高層項(xiàng)目給水系統(tǒng)方式進(jìn)行匯總梳理，結(jié)果如下：

從上表可以看出，在實(shí)際安裝工程項(xiàng)目中，高層建筑存在如下幾種二次生活給水系統(tǒng)方式：

1）各分區(qū)均選用變頻給水設(shè)備加壓自來水

①泵組串聯(lián)疊壓自來水

A.地下設(shè)備用房設(shè)置變頻自來水設(shè)備，向低區(qū)管網(wǎng)自來水，同時向高區(qū)接力泵組轉(zhuǎn)輸，轉(zhuǎn)輸水泵組（變頻自來水）和低區(qū)自來水泵組（變頻自來水）合用，轉(zhuǎn)輸水管接自低區(qū)管網(wǎng)。（方案1）

B.地下設(shè)備用房設(shè)置低區(qū)專用變頻自來水設(shè)備，向低區(qū)管網(wǎng)自來水，同時設(shè)置高區(qū)專用轉(zhuǎn)輸泵組（變頻自來水）向高區(qū)接力泵組（無負(fù)壓給水設(shè)備）轉(zhuǎn)輸，轉(zhuǎn)輸水泵和低區(qū)自來水泵組分開設(shè)置。（方案2）

②串聯(lián)后邊水箱加壓自來水（方案3）

系統(tǒng)均為加壓自來水，對于下部分區(qū)，當(dāng)?shù)叵率以O(shè)備用房內(nèi)設(shè)置的泵組難以滿足自來水高度要求時，在地下設(shè)備用房內(nèi)設(shè)置高區(qū)專用轉(zhuǎn)輸水泵向避難層后邊水箱轉(zhuǎn)輸，避難層設(shè)置加壓泵組向高區(qū)管網(wǎng)自來水。

2）重力自來水與加壓系統(tǒng)聯(lián)合自來水（方案4）

此狀況下，單相轉(zhuǎn)輸泵提高高度通常小于50m，一般間隔不大于1個避難層，提高高度范圍內(nèi)，下部區(qū)域選用重力自來水，上部選用坐落下級的變頻給水設(shè)備自來水，重力自來水范圍和加壓自來水范圍不同項(xiàng)目有不同，部份項(xiàng)目上方避難層以上選用變頻給水設(shè)備自來水。

3）重力為主自來水系統(tǒng)（方案5）

通常狀況下，高層塔樓當(dāng)功能與下部不同時，主樓選用單獨(dú)的變頻泵組加壓自來水，主樓以上，可選用設(shè)置后邊水箱及外墻低位生活水箱重力自來水，底部分區(qū)最下部幾層選用加壓自來水，后邊水箱宜于每位避難層及外墻均設(shè)置，以最大程度的減少系統(tǒng)煤耗。

注：按間隔一個避難層設(shè)置后邊水箱和在避難層連續(xù)設(shè)置后邊水箱，實(shí)則前者多設(shè)置了1倍的水箱，但因?yàn)榍罢咚溆行w積也折減了不少，實(shí)際提高占地面積及降低造價有限可調(diào)式減壓閥組，但節(jié)能療效顯著，對給水系統(tǒng)利小于弊。再者，水箱人數(shù)降低，主要問題在于水箱內(nèi)的氨氮保證舉措，宜對氨氮狀況推行實(shí)時檢測，強(qiáng)化水箱擦洗及維護(hù)管理，盡或許增加二次污染。

3規(guī)范要求-《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》

1、條文摘取

1.0.3當(dāng)建筑物高度超出250m時，建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)進(jìn)行專題研究、論證。

3.4.2衛(wèi)生用具給水配件承受的最大工作壓力，不得小于0.6Mpa。

3.4.3當(dāng)生活給水系統(tǒng)分區(qū)供熱時，各分區(qū)的靜水壓力不宜小于0.45Mpa；當(dāng)設(shè)集中冷水系統(tǒng)時，分區(qū)進(jìn)水壓力不宜小于0.55Mpa。

3.4.4生活給水系統(tǒng)用水點(diǎn)處自來水壓力不宜小于0.2Mpa，并滿足衛(wèi)生用具工作壓力的要求。

3.4.6建筑高度不少于100m的建筑的生活給水系統(tǒng)，宜選用平行并聯(lián)自來水和分區(qū)減壓的自來水模式；建筑高度超出100m的建筑，宜采取平行串聯(lián)自來水模式。

3.5.10給水管網(wǎng)的的壓力低于本標(biāo)準(zhǔn)3.4.2條、3.4.3條規(guī)定的壓力時，應(yīng)設(shè)置減壓閥，減壓閥的配置應(yīng)符合下述規(guī)定：

①減壓閥的減壓比不宜小于3:1，并應(yīng)避免氣蝕區(qū)；

②閥后配水件處的最大壓力應(yīng)按減壓閥失效狀況下進(jìn)行驗(yàn)算，其壓力不應(yīng)小于配水件的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公稱壓力的1.5倍；當(dāng)減壓閥串聯(lián)使用時，應(yīng)跟其中一個失效狀況下估算閥后最高壓力。

3.8.5后邊水箱

生活用水調(diào)節(jié)體積應(yīng)按水箱自來水部份和轉(zhuǎn)輸部分水量之和確定；自來水水量的調(diào)節(jié)體積，不宜大于自來水服務(wù)區(qū)域樓層最大時用水量的50%。轉(zhuǎn)輸水量的調(diào)節(jié)體積，應(yīng)按提高電機(jī)3min~5min的流量確定；當(dāng)后邊水箱無自來水部份生活調(diào)節(jié)體積時，轉(zhuǎn)輸水量的調(diào)節(jié)體積宜按提高電機(jī)5min~10min的流量確定。

2、解讀

1給水分區(qū)高度

1、個人觀點(diǎn)

1）在無集中冷水系統(tǒng)時，給水系統(tǒng)分區(qū)靜水壓力不宜小于0.45MPa，須要留意的是，依照本條條文說明及09版《建水規(guī)》原條文，此處靜水壓力是指用水點(diǎn)處的靜水壓力，分區(qū)供熱控制靜水壓力的目的是避免受損給水配件，和防止偏高的自來水壓力導(dǎo)致用水毋須要的耗費(fèi)。

2）因而，分區(qū)靜水壓力0.45MPa的要求針對的是戶內(nèi)（或衛(wèi)生間、廚房等用水書房、用水點(diǎn)處）給水配件或則用水點(diǎn)處靜壓，故當(dāng)入戶支管上設(shè)置了支管減壓閥，或設(shè)置了樓層給水減壓閥，控制用水點(diǎn)給水壓力不小于0.2MPa，其給水配件或則用水點(diǎn)靜壓基本能滿足此條文的要求。（《建筑給水減壓閥應(yīng)用技術(shù)細(xì)則》術(shù)語2.1.1：給水減壓閥既能減動壓又能減靜壓。）

3）對于支管減壓閥前或樓層給水減壓閥前的管段無需滿足0.45MPa的要求，由于此部份僅有給水管線，當(dāng)選用符合要求的型材時，其承壓0.45MPa不存在任何問題，支管減壓閥前的管段不應(yīng)受0.45MPa的限制。可調(diào)式減壓閥的最大減壓壓力，19版《建水標(biāo)》并未給出，刪掉了09版中最大減壓0.4MPa的要求，即當(dāng)減壓壓力突破0.4MPa時并不違法。

4）當(dāng)設(shè)置了樓層減壓閥或支管減壓閥時，閥后配水件處的最大壓力應(yīng)按減壓閥失效狀況下進(jìn)行驗(yàn)算，給水配件最大承受壓力為0.6MPa，其實(shí)驗(yàn)壓力為最大承受壓力的1.5倍，即為0.9MPa，故在考慮樓層給水減壓閥或支管減壓閥失效的狀況下，給水分區(qū)用水點(diǎn)處最大容許出現(xiàn)的壓力為0.9MPa，個人覺得此壓力值才是真正控制分區(qū)高度的關(guān)鍵所在。

5）分區(qū)高度估算

假定某給水分區(qū)選用恒壓變頻給水設(shè)備自來水，給水設(shè)備坐落分區(qū)上部，分區(qū)內(nèi)不設(shè)減壓閥組進(jìn)行逐步分區(qū)，最不利樓層給水壓力（動壓）按0.15MPa計，自來水至最不利樓層的水損為5m，則最不利樓層入口靜水壓力為0.20MPa，其最大橫向分區(qū)高度：

H=0.9-0.2=0.70MPa，即70m

分區(qū)內(nèi)當(dāng)用水點(diǎn)動壓超0.2MPa時設(shè)置樓層給水減壓閥或支管減壓閥，且應(yīng)保證給水配件或用水點(diǎn)處靜水壓力不超0.45MPa。（此處忽視了樓層給水壓力和樓層近期用水點(diǎn)處的水損）

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當(dāng)前文章標(biāo)簽：減壓閥,可調(diào)式減壓閥,無負(fù)壓供水設(shè)備