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本文作者：周建昌作者單位：山東省建筑設計研究院第六分院

管網疊加供水

（一）對不適應區域的規定

《全國民用建筑工程設計技術措施-節能專篇》（2007）《給水排水》第3.3.2對管網疊加供水的不適用區域做了規定：1.經常性停水的區域；2.供水干管可資利用的水頭過低的區域；3.供水干管壓力波動過大的區域；4.采用管網疊加供水后，會對周邊現有（或規劃）用戶用水造成嚴重影響的區域；5.供水干管的供水總量不能滿足用水需求的區域；6.供水干管管徑偏小的區域；7.當地供水行政主管部門及供水部門認為不得使用的區域。我們對其中幾條進行分析——第2條中管網疊加供水的特點和優勢在于充分利用市政給水壓力，市政給水管網壓力越高，采用管網疊加供水越能利用供水干管的可資利用壓力，管網疊加供水設備就越有價值。按設計經驗，市政給水管網壓力值宜在0.20MPa～0.30MPa之間。我們在進行醫院建筑生活給水系統設計之前，應充分了解當地市政給水管網的常年壓力值。第3條強調了市政給水管網壓力穩定的重要性。如果市政給水管網壓力忽高忽低，也會大大影響管網疊加供水設備的正常運行，甚至是不能運行。第4條強調了管網疊加供水的社會影響性。管網疊加供水的特性決定了其對于接入處市政給水管網的流量及壓力有影響，進而造成對周邊現有（或規劃）用戶供水的影響。使用管網疊加供水不能“利己損人”，在采用管網疊加供水方案之前，應分析其對周邊的不利影響程度。第5條、第6條均是對于市政給水管網的供水能力提出了要求。第7條涉及到行政許可。通過以上分析得知，在對一個醫院建筑進行生活給水系統設計之前，我們應該對醫院附近的市政給水管網的情況做到充分了解和確認，包括其壓力、管徑等參數以及穩定性等。通常一個綜合性醫院均處于一個城鎮的中心地帶，一般位于老城區，其周圍的市政給水管網應該比較完善，其壓力和管徑等參數一般可以滿足要求。這種情況有利有弊：有利的方面是管網完善、壓力穩定，不利的方面是管網管徑偏小。如果這個醫院是新建醫院，通常建在一個城鎮的開發區等新興區域，由于市政配套均做得更規范、更合理且考慮了本區域的生活發展，所以市政給水管網可以滿足管網疊加供水的條件。

（二）對不適用用戶的規定

《全國民用建筑工程設計技術措施-節能專篇》（2007）《給水排水》第3.3.3對管網疊加供水的不適用用戶做了規定：1.用水時間過于集中，瞬間用水量過大且無有效調儲措施的用戶（如學校、影院、劇院、體育場館）；2.供水保證率要求高，不允許停水的用戶；3.對有毒物質、藥品等危險化學物質進行制造、加工、貯存的工廠、研究單位和倉庫等用戶（含醫院）。我們再對這幾條進行分析——第1條是因為這些場所均為人員集中的公共建筑，特點是人員眾多、用水集中，所以瞬間用水量大。如果沒有有效調儲措施，采用管網疊加供水，勢必造成對市政給水管網的巨大負面影響。第2條是對這樣的用戶要有很高的供水可靠性，而傳統的管網疊加供水由于對市政給水管網的依賴性，本身沒有多少水量調儲能力，所以不能隨時保證這種用戶的用水。醫院建筑作為重要的公共建筑，我們認為不論是病房樓、門診樓還是醫技樓抑或是醫療綜合樓，都應是對于供水保證率要求高、不允許停水的建筑。所以醫院建筑不宜采用傳統的管網疊加供水技術。第3條主要是針對有特殊要求的用戶，由于其在對有毒物質、藥品等危險化學物質進行制造、加工、貯存的過程中有特殊的工藝要求，通常包括在供水上也有特殊要求。這同樣涉及到醫院建筑。

（三）罐式管網疊加供水

目前，傳統管網疊加供水設備為罐式管網疊加供水設備，它在市場上應用最廣泛，也是產生較早的產品，在市政給水管網供水充足的區域曾得到廣泛的應用。但是罐式管網疊加供水設備有一個天然的無法回避的問題，就是因罐體的體積較小而導致蓄水能力有限，當用戶用水量和市政供水差量較大或者用水高峰持續時間較長時，罐體存蓄水不能滿足需求。在此情況下，用戶需要調蓄容積更大的設備來滿足需要，于是出現了箱式管網疊加供水設備。該種箱式管網疊加供水設備的工作原理是，該設備設置一套增壓泵組，市政給水管網的水與水箱的水同時匯合至穩流罐中，當市政給水管網壓力充足時，從市政給水管網取水向用戶供水，當市政給水管網供水量不足，壓力降至趨向市政最低服務壓力時，此時流量控制器開始工作，將管網壓力始終維持在最低服務壓力之上，同時最大化地滿足用戶的用水。此時，位于水箱出水口的智能增壓裝置開始工作，將水箱零壓力的水增壓到與市政給水管網相同的壓力，將水提升至穩流罐中，水泵從穩流罐取水，向用戶管道供水，利用增壓水箱進行補償，延長了補償時間，提高了補償能力，大大提高了供水設備的安全及穩定性。控制系統設置了自動定時循環控制裝置，定時自動對水箱水源循環使用，保證了水箱中水質的新鮮。

變頻調速供水

從節能考慮，系統宜有一定的用水量規模。變頻調速給水系統與普通加壓泵組給水系統基本相同，只是變頻調速給水系統中增加了一套控制微機和變頻器，指揮變頻調速給水系統在運行過程中根據生活用水系統對水量、水壓的實際變化要求（即給水系統用水量的大、小和壓力的高、低變化）進行工作，即指揮控制變頻器調節電動機的供電頻率，使電動機帶動水泵不按水泵特性曲線運行，而按給水系統實際用水量的大、小和壓力高、低變化參數進行變壓、變流量供水，以滿足生活給水系統的用水要求。很顯然，醫院建筑尤其是對于包含多種醫療功能的醫技門診病房綜合建筑來說，是符合變頻調速供水范圍的。我們知道，在醫院建筑生活給水中，病房部分的用水量是最大的，用水量變化也是最大的，其次才是門診和醫技部門。而這恰恰符合變頻調速供水的特點，所以醫院建筑尤其是含有病房部分的醫院建筑采用變頻調速供水是合理、適用、經濟的。四、生活用水貯水池（箱）對建筑物的生活用水貯水池（箱）的有效容積計算時，其生活用水調節量應按進水量與用水量變化曲線確定。當資料不足時，宜按最高日用水量的20%～25%確定，最大不得大于48h的用水量。所以在確定醫院建筑生活用水貯水池（箱）的有效容積時，也應按照以上數據確定。首先應準確計算本建筑的最高日用水量，按20%～25%最高日用水量（即4.8h～6h）確定生活貯水池（箱）的有效容積。當然在有條件的情況下，可以適當增加生活貯水池（箱）的有效容積，以更好地保證醫院建筑的生活用水。對于醫院建筑，生活用水貯水設備可以采用貯水池，也可以采用貯水箱。我們建議，優先采用貯水箱。因為貯水箱放置在室內，便于管理控制，有利于水質衛生條件的維持，且易于與供水泵組連接。貯水池也可以設置在室內，但應做好防護措施，以保證池體內水質，只有在室內空間無法保證的情況下，才采用室外貯水池。

工程實例

下面以一個工程實例來說明醫院建筑給水方式選擇確定的過程。內蒙古自治區醫院住院樓B座總建筑面積為53153.5m2，總建筑高度為76.20m。該建筑位于醫院西北側。有兩路總進水管分別自市政給水管網接入，管徑均為DN150，市政最低水壓0.20MPa。本工程日用水量為365.8m3/d。本工程地下1層，地上19層。針對該工程，我們做了調研，醫院位于呼和浩特市市中心，周邊市政給水管網較為完善，但是市政給水壓力0.20MPa較低，且停水時有發生，另外醫院周邊住宅等用戶較多。經過方案論證，我們認為：一是市政給水壓力較低，采用管網疊壓供水設備不能充分利用市政壓力；二是時有停水，也不能保證管網疊壓供水設備的性能；三是醫院周邊住宅等用戶較多、較集中，采用管網疊壓供水設備會對周邊的用戶用水造成影響。所以我們放棄了在本建筑生活給水系統中采用管網疊壓供水設備的方案，而是采用生活水箱聯合變頻給水泵組供水的方案。經過計算，該建筑最高日用水量為365.8m3/d。按25%最高日用水量計算生活貯水箱的有效容積為91.45m3，據此我們選擇的不銹鋼生活貯水箱容積為100.00m3。該建筑室內生活給水系統豎向分為3個區：低區為地下1～3層，由市政給水管網直供，設計流量5.90L/s，工作壓力0.20MPa；中區為4～11層，由地下一層水泵房內變頻給水設備供水，設計流量為10.90L/s，工作壓力為0.60MPa；高區為12層～19層，由地下一層水泵房內變頻給水設備供水，設計秒流量為11.00L/s，工作壓力為0.90MPa。中區、高區均由變頻給水設備供水，經計算，設計流量為16.90L/s。然后根據此流量和系統所需工作壓力選取變頻供水設備。以下是該工程生活給水系統變頻供水設備的技術參數。中區變頻給水泵組—型號：50AAB18-60-5.5；數量：3臺（二用一備）；流量：20m3/h；揚程：60m；電機功率：5.5kW（企標），7.5kW（國標）。高區變頻給水泵組—型號：50AAB18-90-7.5；數量：3臺（二用一備）；流量：20m3/h；揚程：90m；電機功率：7.5kW（企標），11kW（國標）。