高層建筑使用單泵供水控制生活水箱與消防水箱的方式
《建筑給水排水設計規(guī)范 》要求采用電動閥和水位監(jiān)控設備實現單泵向多個水箱供水的自動控制。 針對工程中常遇到的屋頂生活水箱與消防水箱分開設置,兩水箱共用一組生活水泵(1用1備)供水的具體情況,提出了一種簡單實用的解決辦法。
水泵控制方式的做法
“ 當水箱采用水泵加壓進水時,進水管不得設置自動水位控制閥,應設置水箱水位自動控制水泵開、停的裝置。當水泵供給多個水箱進水時,應在水箱進水管上裝設電動閥,由水位監(jiān)控設備現自動控制。電動閥應與進水管管徑相同”?!啊瓕τ谟蓡闻_無塔供水設備向單個調節(jié)水箱供水時,則由水箱的水位通過液位傳感信號控制加壓設備的啟閉。不應在水箱迸水管上設置水位控制閥,否則造成控制閥沖擊振動而損壞。 特別對于一組水泵同時供給多個水箱時,液位控制閥的損壞概率相當高。在這種情況下,應在每個水箱的進水管上設置電動閥門和水位傳感器 ,通過水位監(jiān)控儀實現自動控制”。根據此條要求,對于2個及2個以上的水箱,其控制方式均可采用圖1的微機控制方式進行設計。
圖1中用微機采集各水箱的水位信息,經設定的程序處理后自動控制水泵的啟閉 。此微機控制系統(tǒng),國內有定型的產品。
屋頂生活水箱與高位消防水箱分開設置共用水泵的傳統(tǒng)做法
出于對生活用水水質安全衛(wèi)生的考慮 ,我們在水泵一水箱聯合供水系統(tǒng)設計時,常常將屋頂生活水箱與高位消防水箱分開設置 。這兩個水箱都是采用地下室的同一組生活水泵(1用1備)進行供水的 ,以往常用的做法是在生活水箱內設置液位傳感器 ,自動控制生活水泵的啟閉,而在消防水箱進水管上裝設浮球閥,在生活水箱進水的同時給消防水箱補水(見圖 2)。
改進的方法
圖1的做法完全能夠滿足要求,但顯然投入的成本較高。而圖2明顯又不符合“規(guī)范”中不應在水箱進水管上設置水位控制閥的規(guī)定。那么有沒有一種既能滿足規(guī)范,又能節(jié)省投資的控制方式呢?筆者結合實際工程,提出了一 種簡單有效的控制方式,如圖3所示:
圖3為圖2控制方式的改進型,取消了圖2中消防水箱上的浮球閥,以電磁閥代替,并且消防水箱的液位傳感器只控制電磁閥的開合,與水泵的啟閉無關。水泵的啟閉還是由生活水箱中的液位傳感器進行控制,與圖2相同。只要消防水箱中的水位未達到設定 的高水位,即消防水箱未注滿,電磁閥就處于開啟狀態(tài),直到液位傳感器上的浮球升高到設定的高水位時,觸點接通,電磁閥關閉。根據實際工程中的經驗,消防水箱進水管宜與生活水箱的進水管等徑,否則消防水箱首次注水及定期放空后再次注水時間較長。我們可假設兩只水箱均排空時有以下三種情況:
(1)生活水箱容積等于消防水箱容積。采用等徑的進水管,兩只水箱同時注滿。
(2)生活水箱容積大于消防水箱容積。采用等徑的進水管,消防水箱先充滿。
(3)生活水箱容積小于消防水箱容積。采用等徑的進水管,生活水箱先滿。需根據生活用水量的情況及設計的生活水泵1小時內的啟動次數校核在多長時間內能注滿消防水箱 。關于高位重力消防水箱的充滿時間,規(guī)范沒有明確規(guī)定, “消防水池的補水時間不宜超過48h,但缺水地區(qū)或獨立的石油庫區(qū)可延長到96h”的規(guī)定。也可進行人工操作:關閉生活水箱上的閥門,手動模式開啟生活水泵,待消防水箱注滿后停泵 。
根據有關消防規(guī)范,消防水箱設計的******有效容積只需18m3 。一般來說,實際工程中生活水箱設計的有效容積也不會出現與之相差很多倍的情況,所以如遇上述第1種情況,即使不校核也問題不大。我們按DN50進水管在正常流速下供水至 18m3 的消防水箱 ,其充滿水箱的時間也不會大于2h。第2、3種情況就更沒問題了。 所以圖3是針對1個生活水箱及1個消防水箱進行控制的較好做法。
結合已建工程多年來運行情況看,圖2所示的控制方式,簡單、可靠、造價低,適合一組生活水泵供水至1個生活水箱及水位不經常變化的1個消防水箱,應不屬于違反“規(guī)范”的做法。