小区直饮水工程设计方案

由于高层建筑具有层数多、高度大、用水要求高等特点,对高层建筑给水工程的设计、施工和管理等方面提出了更高的要求。随着高层建筑高度的增加,给水系统的能耗逐渐增大,对给水系统的节能需求日益迫切。因此,本文以高层建筑生活给水系统为研究对象,从给水系统存在的能耗等难点问题出发,对给水系统进行了节能和优化研究。 文章以高层建筑给水系统的节能和优化为研究目的,在借鉴前人的已有的成果基础之上,系统地研究了市政水压的合理利用、给水系统的合理分区、给水方式的优化选择、高层住宅小区给水方式的优化选择以及变频泵给水系统的节能研究等五个方面的内容。 在建筑给水系统的设计中,市政水压的利用是节能设计的第一步。在设计中除了利用市政余压直接对较低分区供水外,文章提出了需要采用节能的供水设备对高区供水,即采用无负压供水设备。


无负压给水系统工作原理、能耗情况、设计方法和适用条件,并通过工程实例验证了无负压供水设备的节能效果和可行性。 给水分区是高层建筑给水系统设计的关键步骤。文章对高层建筑给水系统的能耗构成进行了理论分析,论证了分区给水的节能作用。对多种分区给水方式的能耗情况进行了比较分析,获得了能耗相对较小的给水方式。文中就该给水方式,提出了确定最优分区的方法,即在满足用水要求下,综合考虑不同分区的能耗和投资情况,建立数学模型,通过求解模型估算不同分区的年费用,以确定合理的分区。文章对模型的建立过程进行了详细介绍和分析,并通过工程实例进行了分析和论证。该方法充分考虑了分区的节能效果和经济的可行性,使分区更为合理。
 
  高层建筑的给水方式很多,如何针对不同建筑选择合适的给水方式一直是给水系统设计的难点。文章推荐了采用三标度的层次分析法对供水方式进行优化选择。针对住宅类高层建筑,对常见的八种给水方式,从能耗情况、投资情况、占地面积、供水可靠性、管理方便程度等五个方面进行了专家调查评分,并利用Matlab数学软件对调查数据进行了分析处理,得出了相对较优的给水方式,结果表明该方法可为给水方案的选择提供依据。
 
    基于高层住宅给水方式优化选择之上,本文进一步对高层住宅小区给水方式的选择进行了优化研究。高层住宅小区生活给水的特点和不同给水方式的投资和能耗情况。通过工程实例,重点分析了屋顶水箱给水方式和变频泵给水方式下给水系统的投资和能耗情况,获得了适合高层住宅小区相对较优的给水方式。
目前应用较广的变频调速恒压给水系统进行了节能研究。文中介绍了变频泵的工作原理、节能理论和节能率的计算方法等。为充分发挥水泵调速的节能优势,对变频泵的优化选配方法进行了重点分析,分析了变频泵优化选配的方法,并结合工程实例验证了可行性。

小区直饮水供水工程方案直饮水系统由制水系统、供水系统、杀菌消毒系统、管网系统、供水终端，计量系统6部分组成。
1. 制水系统
（1）制水系统由介质过滤器、活性炭吸附系统、精密保安过滤器、RO-逆渗透膜滤系统、净化水水箱等组成，全部选用进口主件的设备。（2）介质过滤采用降流式多层滤料过滤器，其一方面扩大设备对原水变化的适用范围，另一方面保证了活性炭吸附系统、RO膜系统的进水水质。
（3）活性炭吸附系统采用降流式固定床，活性炭为净水炭，其作用是：a 吸附消除自来水中的异味、色度、余氯；b 吸附去除合成洗涤剂、农药等微污染物；c 进一步吸附经介质过滤后的水中未过滤掉的悬浮物，降低水的浑浊度。
（4）在RO-逆渗透膜滤系统前设置精密过滤器，可进一步去除水中大颗粒物质，避免经活性炭吸附后的水中大于5um颗粒状物进入反渗透系统，延长膜组件运行周期和使用寿命。
（5）RO-逆渗透膜滤系统是整个净水工艺设备的核心，一方面除去前处理残存的悬浮物、细菌、病毒，另一方面除去水中的氟离子、重金属离子、三氯甲烷等有害有机物，使净化水达到优质饮用水的标准。（6）全系统采用IC微电脑控制，全自动运行，有水质控制、过压报警停机、故障自动报警及停机功能，可根据净化水箱水位自动工作，低水位时停机、非低水位时工作，高水位时待机，自动进行反冲洗。（7）配备大容量净化水箱，满足高峰用水的要求。

 2. 供水系统
选用原装进口的恒压供水设备，通过采集由于外界用水量变化而引起的外输水压力变化情况，自动控制供水泵工作，从而达到外输水压力恒定，保证所有供水点取水方便，互不干扰。当水泵干转时，设备延时停机，并出现故障信号。
 
3. 消毒系统
（1）紫外消毒：采用进口紫外线杀菌器对水箱、供水管网进行杀菌消毒，灭菌效率在99.8%以上。该系统的杀菌原理是利用紫外灯发出特有的253.7nm的紫外光，彻底破坏细菌的DNA结构，促使细菌死亡或失去生存繁殖能力，达到杀菌、消毒的目的。
（2）臭氧消毒　臭氧杀菌以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。而臭氧灭活病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。
（3）二氧化氯消毒二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，从而有效破坏细菌内含巯基的酶，可快速控制微生物蛋白质的合成，故二氧化氯对细菌、病毒等有很强的灭活能力，但对水质口感有影响，可用作对管网的定期冲洗消毒（三个月左右）。

4.管网系统
（1）管网布置方式
管道直饮水管网设计与小区内一般市政给水管网设计有所不同，其特点是流量小，使用集中，要求配水系统在任何时间和任何地方不能产生滞水管段，管道系统严密，无泄漏，供水安全可靠性强，为避免形成管路二次污染及“死水”现象，整个供水管网应布置成同程式管网布置方式
（2）配水管网防滞水
配水管网的布置形状会对滞水的形成产生影响。当管网为支状时，若下游无人用水，便形成滞水。当管网为环状时，这一问题便会缓解甚至消除。因此，直饮水管网最好布置成环状。如果设计得当，即使某一立管无用水，也不易形成滞水。
（3）防二次污染
小区管道直饮水系统应采用集中处理，分区供水，定期回流的原则进行设计，小区内应考虑用户数量及制水机型号、规格设一个或两个纯净水机房，为防止供水过程中的二次污染，整个管道系统应采取变频供水方式，一般不设中间水箱。
 
5. 供水终端
（1）供水终端采用新型台式冰热型管道饮水机。管道饮水机外型美观，经久耐用，由于不存在空气进入的问题，彻底解决了桶装饮水机的空气污染与细菌超标的问题。
（2）或根据用户要求设置饮用水龙头。

6. 计量系统
（1）计量设备采用高精度专用净水水表，彻底杜绝滴漏带来的水量流失的问题。
（2）远传水表将累计流量信号传输至电脑计费系统进行计费，免除入户登记给用户带来的不便。

 

产水量T/H	可供户数(参考)
0.25	150左右
0.50	450左右
0.75	600左右
1.0	750左右
1.5	850左右
2.0	1000左右

四.直饮水的优点
⒈卫生：优质管道在饮水去除了水中所有无机和有机有害物质，完全符合建设部 CJ94－1999 7k质标准，同时不存在二次污染，因此是卫生的。　
 ⒉新鲜：由于管道直饮水系统采用了特殊的供水方式，水在管道中处于不停的循环运动状态，即使用户不用一滴水，管道中的净水经过一段时间之后，又流回净水站，重新处理后再送给用户，因此。用户从龙头上取用的饮水绝对是当天出厂的新鲜饮水，它不像桶装水，从出厂到用户用完一般需要5－20天时间。　
⒊方便：优质管道直饮水是通过专门的优质饮水管道送到用户家中，用户只要拧开在饮水龙头就可喝上干干净净的饮水，使用非常方便，同时，优质管道直饮水系统一般没有自动抄表计费装置，交费非常方便。