建筑给水系统的节能与优化

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1、建筑给水系统的节能与优化-建筑给排水论文建筑给水系统的节能与优化-建筑给排水论文建筑给水系统的节能与优化-建筑给排水论文建筑给水系统的节能与优化-建筑给排水论文建筑给水系统的节能与优化-建筑给排水论文建筑给水系统的节能与优化　　【摘要】比较两种不同的供水方式能耗的情况，通过试算分析高层建筑供水系统的经济合理的供水方式，讨论可知目前的供水方式都各有利弊，提出建议选择水泵水箱联合供水方式，还有目前正处于研究阶段的无负压供水等供水方式的优化组合。所得结论给既有建筑的改造和新建建筑的给水设计工作提供了一些参考依据。　　关键词：高层建筑，供水系统，节水，节能　

2、　1引言　　目前国内主要应用的供水方式共有三类八种。主要有水泵-水箱联合供水方式，变频供水方式，变频泵加水箱供水方式等。其中每类供水方式又根据并联，串联，上行及下行分成不同的种类。在实际应用中通常是这几种供水方式联合使用，设计中还要根据具体建筑的类型，用途，具体要求以及层高，同时考虑市政管网的压力状况等多方面因素，优化选择供水方式，不能凭空的说那个建筑就改用那种供水方式，实际的设计工作是需要大量的调研与比较而得出选择方式，这是个复杂的过程。在本文中，主要讨论水泵水箱联合供水方式与变频恒压供水方式，是种极端假设的讨论方法。　　2水泵-水箱联合供水方式与

3、变频恒压供水方式　　2.1水泵-水箱联合供水系统　　上世纪90年代中前期的建筑给水设计普遍采用水泵-水箱联合供水方式，见图1。水泵水箱联合供水，必须要有解决水质二次污染的方法，保证供水水质。常采取的措施有：（1）生活水箱和生活水池都宜采用先进的防污染水箱；（2）屋顶水箱出水前可设置过滤消毒水处理装置使系统供水满足生活饮用水标准；（3）生活用水与消防用水的地下储水箱及高位水箱宜分开设置。　　　图1建筑物二次供水示意图　　2.2水泵变频调速供水　　该供水方式仅需设地下水池1座、变频调速设备1套，不需再设屋顶水箱。设备由变频控制柜和1个水泵机组组成。水泵机

4、组在通常状况下只有1台水泵变频运行，其余在工频状态或停机状态。处在变频状态下的水泵根据流量大小调节电机转速，从而保证供水系统压力恒定。变频调速供水系统占地面积小、自动化程度高，节省管理费用。该供水方式最大的优点是取消了屋顶水箱，在一定程度上减轻了水质的二次污染[28]。　　3变频供水与水泵-水箱联合供水的方案比较　　最近变频调速恒压供水装置在新建高层建筑中的应用越来越广泛，但是也出现很多令开发商和物业管理公司头疼的问题，逐渐对这一技术产生了怀疑，主要原因是加压电费过高和容易产生噪音。　　3.1计算模型　　设工程条件为：一栋8层住宅楼，共128户。1-

5、4层由市政自来水直接供水，5-8层采用二次加压供水。住宅层高为3米，底层室内外高差为0.6米，每户居住5人，用水量标准按qd=150L/人。取时变化系数Kh=2.5，每户卫生器具当量数Ng=10(为便于计算，暂不考虑消防用水）。根据上述条件可知，该栋住宅4-8层需加压供水的最大日用水量为：　　　　最高日最大时用水量为：　　　　给水设计秒流量（由总当量数查表可得）。　　3.2方案比较　　（1）定速泵-高位水箱联合供水方式　　水箱容积按最高日最大时用水量的50%计算，V=2.5m3，选用3m3标准水箱，其尺寸长×宽×高=2000×1400×1400mm，

6、水箱最低水位标高Hmin=25.6m，最高水位高Hmax=26.6m，选用40LG6-15×2水泵二台，其性能参数为：Q=6m3/h，H=30m，N=2.65kW。　　由公式（1）计算水泵最大日耗电量：　　　　W1=NT=2.65×4812×2=21.2kWh　　上式中T为水泵最大日工作时间（h），T=Qd/Q=48/12=4h　　（2）变频调速恒压装置供水　　由于生活用水的不均匀性，在采用变频调速供水设备时，若系统没有流量调节装置，水泵装置应按满足系统设计秒流量的需要来选择，本工程系统设计秒流量为qg=5.5L/s，选择40LG6-15×2水泵三台

7、，三台泵并联工作时，满足秒流量qg=5.50L/s的要求。分析全日用水曲线，用水一般都集中在早晨6-8时，中午11-13时，下午17-19时，晚上22-24时这8个小时，为用水高峰，而0点至6点这6个小时用水量很少，为用水低峰，其它10个小时为供水中峰。　　为简化计算假定变频泵（由变频器驱动的水泵）在供水高峰和供水中峰期间均运转在额定负荷的60%，而在供水低峰期间则运转在额定负荷的80%，工频运转的水泵可近似看作额定负荷下工作。平均每天耗电计算：　　供水高峰耗电W1＝（2.65kW×0.6＋2.65×2kW）×8＝55.12kWh。　　由上面的例子可

8、以看出，对于单一的水泵水箱联合供水比单一变频恒压供水要节能许多。因此，变频调速恒压供水方式比定速泵-高位水箱