市政管網(wǎng)中心標高為-1.5m，管徑DN500，正常供水壓力不低于0.30MPa，最高時(shí)為0.38MPa。住宅最高日用水量Qd=1365m3/d，建筑供水系統引入管管徑為DN200，接入點(diǎn)距泵房180m。對于高層建筑供水系統需豎向分區，否則會(huì )使下層壓力過(guò)大，容易出現諸多不利，如易產(chǎn)生水錘，水龍頭出水時(shí)發(fā)生噴濺，水泵管件易漏水及水泵使用壽命短等。供水系統堅向分區應根據管道材料、維護管理條件、建筑層數和室外供水管網(wǎng)壓力等確定，本工程各樓均為26層，分為3個(gè)區：1~5層為低區，由市政管網(wǎng)直接供水；6~15為中區，16~26為高區，中高區均由二次加壓設備加壓供水。中區為11層，共600戶(hù)，高區為11層，共660戶(hù)，故需加壓供水的戶(hù)數為1260戶(hù)。
本工程建筑面積大，樓層高度高，服務(wù)用戶(hù)眾多，故供水方式的選擇必須全面分析，廣一水泵廠(chǎng)選擇經(jīng)濟合理、安全可靠的供水系統。該建筑純?yōu)樽≌瑯菍?，建筑用地緊張，若采用高位水箱供水，就必須占用較大的建筑面積，況且高位水箱容易引起水質(zhì)的二次污染，并對建筑結構造成較大的負擔，同時(shí)，該建筑樓數較多，因此不宜選擇此方式。氣壓供水方式存在水泵啟動(dòng)頻繁，動(dòng)力消耗大，調節能力小，維護管理費用高等問(wèn)題，在目前實(shí)際工程中使用較少，故也不宜采用此方式。目前，變頻調速供水方式使用的最為廣泛，并且和以上兩種供水方式比較，具有一定的優(yōu)勢，故在初設時(shí)，設計者采用此供水方式。在后期的論證分析后發(fā)現，變頻調速供水方式并非本工程最佳的供水方式，原因在于：第一，需設置340m3的貯水池，占用了很大的建筑面積；第二，水質(zhì)易被二次污染；第三，不能利用市政余壓，而且加壓泵型號大，能量浪費嚴重；第四，水池須定期清洗，需要一定的水量，造成水資源浪費。在綜合考慮市政管網(wǎng)供水壓力高且穩定，以及節能、節水、節省建筑空間等方面的因素后，最終采用無(wú)負壓供水公式。
1、系統流量計算
建筑內部生活用水量在一天中每時(shí)每刻都是變化的，故為保證用戶(hù)用水量，生活給水管道的設計和廣一管道泵流量應為建筑內衛生器具按配水最不利情況組合出流時(shí)的最大瞬時(shí)流量，又稱(chēng)設計秒流量，它是計算建筑內給水管道段管徑的依據。目前，我國還沒(méi)適合高層建筑給水管道設計秒流量的計算公式，一般直接使用《建筑給水排水設計規范》（GB50015一2003(2009年版））（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新規范）中通用建筑的設計秒流量公式。
本工程中，各戶(hù)型每戶(hù)配置均為一廚兩衛，室內設有洗滌盆、淋浴器、浴盆、洗衣機水嘴各一個(gè)，坐便器、洗臉盆各兩個(gè)，并設燃氣熱水器，衛生器具給水額定流量、當量、連接管公稱(chēng)管徑和最低工作壓力按新規范確定。生活用水定額取用q=250L/(cap*d)，小時(shí)變化系數Kh=2.5，每戶(hù)人數m=3.5，Ng=6.0，用水時(shí)間為24h，進(jìn)戶(hù)管采用PP-R管，給水立管采用襯塑鋼管。各區生活給水設計流量均按新規范中的公式計算，各區水力計算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。
表1：低區管網(wǎng)水力計算表
管段編 號 | 當量 總數 Ng | 同時(shí)出流概率U(%) | 設計秒流量qg (L/s) | 管徑 DN (mm) | 流速 V (m/s) | 水頭損失 i (kPa/m) | 管段長(cháng)度L(m) | 沿程水損 hy (kPa) |
0-1 | 0.75 | 100 | 0.15 | 15 | 0.75 | 0.564 | 1.5 | 0.846 |
1-2 | 1.75 | 78.50 | 0.27 | 20 | 0.78 | 0.412 | 2.0 | 0.824 |
2-3 | 2.25 | 69.09 | 0.31 | 20 | 0.80 | 0.425 | 14.0 | 5.950 |
3-4 | 4.25 | 49.73 | 0.42 | 25 | 0.65 | 0.192 | 5.0 | 0.960 |
4-5 | 6 | 41.58 | 0.50 | 25 | 0.76 | 0.279 | 15.0 | 4.185 |
5-7 | 6 | 41.58 | 0.50 | 25 | 0.76 | 0.279 | 0.2 | 0.056 |
5-8 | 12 | 29.07 | 0.70 | 32 | 0.69 | 0.181 | 0.2 | 0.036 |
7-8 | 18 | 23.60 | 0.85 | 32 | 0.84 | 0.256 | 0.2 | 0.051 |
8-9 | 24 | 20.37 | 0.98 | 40 | 0.60 | 0.101 | 0.2 | 0.020 |
9-10 | 24 | 20.37 | 0.98 | 40 | 0.60 | 0.101 | 3.0 | 0.303 |
10-11 | 48 | 14.31 | 1.37 | 40 | 0.80 | 0.202 | 3.0 | 0.606 |
11-12 | 72 | 11.65 | 1.68 | 50 | 0.67 | 0.096 | 3.0 | 0.288 |
12-13 | 96 | 10.07 | 1.93 | 50 | 0.75 | 0.012 | 3.0 | 0.035 |
低區供水管網(wǎng)校核如下：
Hl=15+1—(—2)=18mH2O=180kPa(其中1為配水龍頭距室內地面的安裝高度）。
H2=1.3XEhy=1.3X22.53=29.3kPa
H3=50kPa(即最不利點(diǎn)水龍頭的最低工作壓力）。
H=Hl+H2+H3=180+29.3+50=260.3kPa
由此可見(jiàn)，低區所需的壓力沒(méi)有超過(guò)市政管網(wǎng)最低供水壓力300kPa，滿(mǎn)足-1~5層的供水要求。
圖1：無(wú)負壓供水系統水力計算簡(jiǎn)圖
2、系統揚程計算
無(wú)負壓供水系統將市政供水管網(wǎng)、加壓設備和用戶(hù)端整合為一個(gè)系統，所以廣一管道泵系統揚程的確定必須考慮市政管網(wǎng)的壓力的影響。
3、設備選型
根據設計秒流量和市政管網(wǎng)供水壓力，高區選用一套無(wú)負壓供水設備，型號為WWG90-65-2，配置水泵2臺，一用一備，型號CR45-3(Q=45m3/h，H=65m，N=llkW)；中區選用一套無(wú)負壓供水設備，型號為WWG82-32-2，配置水泵2臺，一用一備，型號CR45-2-2(Q=41m3/h，H=32m，N=5.5kW)，以下設備均相同：控制柜DKG160，直通式過(guò)濾器ZLQ150-1.0，真空抑制器ZBQF-200，穩流補償器CYQ80X150，高區加壓設備設定工作壓力為0.90MPa，中區加壓設備設定工作壓力為0.60MPa。
