1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

3000字左右的文献综述：

高层建筑中无负压变频泵供水的应用

摘要：介绍无负压变频调速供水系统工作原理及其在浙江杭州市高层商业办公楼生活给水工程中的应用,合理应用无负压变频供水系统, 可省地、节能、控制二次污染, 减少投资。

关键词：供水方式 无负压变频 节能 建筑消防 建筑给排水

1.前言

随着社会经济的迅速发展和城市的不断扩建，城市建筑的用水量也在日益增加，因此节能、节水已经成为城市发展亟待解决的问题。传统的高层建筑供水是采用二次加压、修建水塔、在高层安装高位水箱来满足用户对供水水压的要求，但是存在能量浪费和水源的二次污染的问题。随着科学技术的发展，变频供水的应用在一定程度上能节约能源，但水源仍有二次污染的问题；而无负压给水的方式能解决上述问题，有节能、节水的功能。^[2]

2.高层建筑生活给水方式

高层建筑给水方式主要是指采取措施调节水量及增压、减压形式，来满足个给水分区的用水要求，给水方式的选择关系到整个供水系统的可靠性及使用效果，是供水系统的核心。给水方式可分为高位水箱、气压罐和无水箱三种方式。^[1]

无水箱给水方式的最大优点是充分利用市管网压力，可以大大节省能源。系统采用全密封方式运行，避免对水的二次污染。不需要修建蓄水池，节省占地面积，节约投资。市场成套无负压设备，只需要连接进出管，安装简单，方便管理和维护。节省运行费用，保持恒压压力。设备停电时可由市政管网供水，低层建筑仍然可以持续供水。^[2]

3无负压变频供水系统的系统原理

3.1. 系统组成

无负压供水系统是在传统恒压供水系统的基础上发展起来的一种新型供水方式,主要由无负压稳流罐、压力罐（隔膜式或气囊式膨胀罐）、无负压控制柜、水泵、电机、负压消除器、过滤器、倒流防止器、传感器、电接点压力表、管路组件、底座等组成。稳流器是连接市政管网和水泵之间的装置，主要作用是消除负压影响，稳定和调节水流量。^[2]

3.2. 无负压技术工作原理

市政管网的自来水直接进入调节罐, 罐内的空气从真空消除器内排出, 待水充满后, 真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时, 设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水; 当市政管网的压力不能满足用水要求时, 系统通过压力传感器( 或压力控制器、电接点压表) 给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时,若市政管网的水量大于水泵流量, 系统保持正常供水;用水高峰期时, 若市政管网水量小于水泵流量时, 调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水, 此时, 空气由真空消除器进入调节罐, 消除了市政管网的负压, 用水高峰期过后, 系统恢复正常的状态。若市政管网停水而导致调节罐内的水位不断下降, 液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。^{[3] -[4]}

4无负压变频供水系统的节能效果

在供水系统中，通常以流量为控制目的，常用的控制方法是通过改变阀门的开启度来调节流量，水泵电机的转速保持不变。其实质是通过改变管路中的阻力来实现流量的调节，因此，管阻将随阀门开启度的变化为而改变，但水泵的扬程特性不变。转速控制法是通过改变水泵电机的转速来调节流量，而阀门开启度保持不变，其实质是通过改变水的动能来调节流量。因此，扬程特性将随水泵转速发生改变，但管阻特性不变。变频调速供水方式属于转速控制，其工作原则是根据用户用水量的变化自动地调整水泵电机的转速，使管网压力始终保持恒定，当用水量增大时电机加速，用水量减小时则电机减速。^{[6] -[8]}

5 高层建筑消防给水

高层建筑由于高度大，室外给水管网水压不能满足高压部分消防给水系统的水压要求，因此必须加压。加压供水的方式有水泵#8212;#8212;#8212;高位水箱、变频调速水泵或气压罐给水。《高规》第7 .4 .7 条规定：”采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱#8943;#8943;”就临时高压给水系统而言，由于变频调速水泵和气压罐都不能满足火灾初期的消防贮水及其它诸多因素，因而通常采用水泵#8212;#8212;#8212;高位水箱给水方式。^{[9]- [10]}

当建筑高度不超过70 m时，一般有一层地下层，可采用不分区的给水方式。即消火栓给水系统为一个分区，设置屋面水箱和一组消防水泵，消防水泵的扬程一般50 -100 mH2O。当栓口出水压力大于50 mH2O时，应设减压孔板或减压稳压消火栓。在室外设消防水泵接合器，体现”自救为主，外救为辅”。 ^{[11]- [12]}

6 高层建筑排水

下列情况宜采用生活污、废水分流的排水体制

①建筑物使用性质对卫生标准要求较高时，宜采用分流制。②生活污水须经化粪池等局部处理设施处理后才能排入市政排水管道时，宜将生活污、废水分流，以城小处理设施容积，提高对粪便污水的处理效果。③生活废水需要回收利用或用作中水水源时，宜采用分流制。

在所有条件的情况下,高层综合楼的排水系统应该选择完全双立管系统。综合高层楼中采用单立管排水系统应该配套使用一些特殊配件(如苏维托排水系统管件等),或是采用新型的双管壁排水系统。^{[13]- [15]}

7自动喷水灭火技术

自动喷水灭火系统的给水方式与选择自动喷水灭火系统的给水方式与消火栓给水系统基本相同 ,这里不再赘述。两个系统的竖向分区相同 ,可共用高位水箱 ,充分利用设备层 ,这样管理方便 ,安全性更好。关于消火栓给水系统与 自动喷水灭火系统共用消防水泵的问题消火栓给水系统与自动喷水灭火系统共用一组水泵 ,减少了设备和设备的占地面积,节约了投资。但是由于只有一组水泵 ,如果水泵或管线发生事故 ,将对两个系统的运行带来影响。在火灾初期 ,可能出现至个喷头喷水或 至个水枪灭火 ,势必出现超压现象。为保证消防时的安全 ,高层建筑特另是超高层建筑 ,为增强自救能力 ,消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的水泵分开设置为好。^[10]

参考文献

[1]费广成编，高层建筑给排水特点及给水系统设计要点，城市建筑，中国建筑工业出版社，2013(2)

[2]王郁晖编，论高层建筑中变频供水与无负压供水的利与弊[期刊论文] - 城市建筑 2015(2)

[3]张敏君编，无负压变频供水系统在威海市的应用探析[会议论文] 2009

[4]潘志春编，无负压供水系统及其在广州某高层商业办公楼生活给水工程中的应用，广东建材2006年第7期

[5]杜新宇编，变频调速供水方试的优势山西建材2005年4月第31卷第8期

[6]薛福连编，高层建筑节能供水系统[期刊论文] #8211; 能源研究与利用2009年第4期

[7]禹东莉编，高层酒店建筑的给排水设计[期刊论文] - 城市建设理论研究（电子版） 2012(3)

[8]费广成编，高层建筑给排水特点及给水系统设计要点[期刊论文] - 城市建筑 2013(2)

[9]魏福森编，高层建筑消防系统给水方式的选择[期刊论文]-重庆建筑大学学2002(5)

[10]张剑云编，浅谈高层消防给水系统[期刊论文]-科学时代 2013(7)

[11]王建刚 冯亮编，变烦调这装且在高层消防给水系统应用中常见问题分析[期刊文]-消防科学与技术2000年8月第3期

[12]窦鑫 王琦编，浅谈高层民用建筑消防给水设计常见问题[期刊论文]-规划设计1007-6344（2015）06-0069-01

[13]杨晶编，浅谈高层建筑排水系统[期刊论文]-科学创业家 2014年02(下)

[14]王峻编，高层综合楼中排水管道系统的选择[期刊论文]-铁道建筑 2002年第四期

[15]杜旭沛编，分析高层综合楼中排水管道系统的选择[期刊论文]-科技资讯，文章编号:1672-3791(2008)07(b)-0047-02

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、题目

杭州伟成大厦建筑给排水工程设计

二、工程概况

该建筑位于浙江杭州市，为一高层综合楼。总建筑面积15960平方米，地下建筑面积1300平方米，地面总高度为63.75米，地下一层，地面以上15层，其中有群楼1-6层为宾馆，1层层高4.8m，2层层高4.5m，三层层高3.9m；主楼7-13层为办公楼，层高3.9m；14层为应急指挥大厅，层高为4.5m；15层为300人报告厅，层高6m。市政水压为3.0公斤。

三、设计任务

需要做给水系统，排水系统，消防给水，雨水排放系统，建筑热水系统，自动喷淋系统。

拟采用以下步骤来进行设计：

进行可行性研究，尤其是各个系统的选型和比较；

方案选择后进行水量水力的初步计算；

对各个系统进行计算和负荷，进行设备选型；

整理计算说明书，完成初步设计图纸的图纸。

六、系统方案

1 给水方式

该建筑供水方式：共分三个区，地下一层至地上三层由市政管网直接供水，四至九层为中区，十层至十五层为高区，中区高区无负压变频水泵加压直接供水。其中中区需设减压阀。

2 排水方式

该建筑底层单独排水，污废水分流排放，卫生间污废水合流．采用UPVC螺旋消音排水立管排水，采用同层排水方式，各管设伸顶通气管通气，排水干管在地下层汇合至一根管排出。地下一层污水先通过集水井收集、地面积水通过地漏排入集水井，再通过潜污泵将水抽至一层排出。建筑物污水汇集经化粪池处理后排入城市管网集中送至城区集中污水处理厂

本建筑的屋面雨水单独设立管排放,另有空调冷凝水及空调机隔板雨水也经收集后统一排放。

3 消防方式

该建筑为高层综合楼，根据规范除设备层以外均需做自动喷水灭火系统和消火栓系统。由于本建筑高度大于50m,但经核算采用临时高压消防给水系统，本设计采用消防水泵和屋顶水箱联合供水，消防水池设于地下室。室外消火栓用水量为20L/s，室内消火栓用水量为20 L/s，每根竖管的最小流量是15 L/s，每只水枪的最小流量是5 L/s，火灾延续时间为2h。消防立管设置在楼梯间、管道井内，消火栓应该尽量靠近立管。室外给水管道布置成环状，设两根进水管，分别从两条市政给水管道引入，设置呈环状管网增加系统的安全性。本建筑采用湿式自动喷水灭火系统。