随着我国国民经济的持续稳定发展城市化建设进程脚步的加快, 集住宅、办公、商务、会所为一体的大型高层住宅小区日渐增多。作为小区建设主要的基础配套工程之一的生活给水泵房工程, 在满足开发商要求控制投资成本的同时, 工程设计不仅要满足各种设计规范及手册、给水总体规划, 而且要适应小区发展建设的新形势、新要求, 越来越多的生活给水泵房被设置在人防地下室内, 这也为从事本专业的设计人员带来了新的设计理念。本文就人防地下室生活给水泵房设计的几个重点方面进行了分析和探讨。
1 生活水箱
作为高层建筑人防地下室生活给水泵房, 需要考虑满足园区居民生活、绿化、浇洒道路等用水要求, 生活水箱则必须有足够的容量保障上述用水的可靠, 安全。水箱有效容积的计算可参考当地行业标准, 一般考虑最高日用水量的20%~30%。
1.1 生活水箱的设计
设计生活水箱应注意以下几个问题。
(1) 水箱的尺寸基本以0.5m的倍数量取; (2) 水箱需设置水箱基础, 防止水箱被腐蚀; (3) 水箱上方需有足够的空间以保证检修人员可以正常检修操作; (4) 水箱中需设置液位计, 及时测量高、低水位; (5) 水箱中需设置浮球阀, 控制进水水位; (6) 水箱中需设置溢流管, 防止浮球阀出现问题时, 可以及时排除水箱中多余的进水; (7) 水箱中需设置放空管, 检修或者清洗水箱时用来放空水箱; (8) 水箱顶设置检修孔, 尺寸以方便检修人员进出即可; (9) 水箱内、外设置爬梯。
1.2 水泵的引水方式
根据规范要求启动快的大型水泵, 宜采用自灌充水, 而非自灌充水离心泵, 引水时间不超过5min。非自灌式即为吸入式, 当水泵处于吸入式工作时, 在启动前必须引水, 引水方法分为2类[1]如下。
(1) 吸水管带有底阀。
(1) 人工引水:水从引水孔灌入泵内, 同时开启排气阀; (2) 压水管引水:现行泵房设计中压水管路上均安装止回阀且水压较大, 此时不可从压水管直接引水, 则需在止回阀后的压水总管上安装引水管, 引水管上加设一个闸阀, 引水时开启闸阀, 充满吸水管路及泵壳后可关闭阀门。
(2) 吸水管不带有底阀。
(1) 真空引水:该方法利用真空泵将吸水管路吸真空, 大气压力将水箱中水送入吸水管路, 在大、中型泵站中应用较普遍, 对于地下人防给水泵房应用较少。
(2) 水射器引水:该方法利用压力水通过水射器喷嘴处产生高速水流, 在水射器进口处形成真空, 将吸水管内空气排走。水射器引水效率低, 需供给大量高压水, 因此, 泵房中使用较少。
1.3 水泵的取水方式
(1) 每台生活水泵均有独立的吸水管、出水管, 吸水管直接从水箱内吸水, 此种方式缺点是一旦吸水管上的某个管段出现故障, 直接影响水泵的正常运行。
(2) 水箱间设置吸水干管。每个水箱至少有一根吸水支管与吸水干管相连, 每根支管上设置阀门。吸水干管的流速可以适当偏低, 以减少水流水头损失。
2 水泵的选择[2]
水泵的正确选择不仅需要考虑水泵特性曲线, 还要考虑管道系统特性曲线, 这样, 所选水泵才不致于太大, 选泵时要注意以下几点。
(1) 不能片面考虑单台泵高效率运行, 要兼顾到水泵机组运行的整体效果。尽量选用大功率水泵, 减少工作泵台数。大功率水泵的效率高, 有助于节能。
(2) 为保证并联水泵常年在高效区运行, 并联工作水泵台数不宜超过3台。如果要使某台水泵既要单独运行又要并联运行, 则在选泵应注意使每台水泵并联时的工况点尽量接近高效段的左边界。这样, 当单泵运行时, 工况点右移, 仍可以处在高效段内, 使整个工况变化范围内运行效率较高。
(3) 管路特性曲线与并联水泵Q—H曲线交点的效率不得超出高效区, 以保证水泵工作的平稳过滤。
(4) 水泵组合为调速水泵与定速水泵时, 通常设调速水泵为常开泵, 定速水泵为梯级调速泵。调速水泵最大范围不应超过75%~100%, 以免水泵运行效率大幅度下降, 调速水泵机组安装高度应按全速运行状态来考虑。
3 水泵的防噪减震[2]
(1) 选择低转速、低噪音水泵, 从源头减少噪音。
(2) 水泵机组采用变频调速控制, 使水泵的瞬间启停变为缓慢的加速和减速, 以减少水泵的猛然启停而减少水泵的瞬间启停泵噪声。
(3) 水泵出水管上的止回阀应采用缓闭消音止回阀, 以减少水泵止回阀可能引起的水锤噪声。
(4) 水泵基座上应按计算做橡胶隔振器或橡胶隔振垫, 以减少水泵振动向混凝土基础的传播。
(5) 水泵的出口和吸水管上应装橡胶软接头, 以减少水泵运转噪音和振动通过钢管固体传声。
(6) 泵房中管道的吊架应做弹性减振吊架, 管道吊架和托架上的金属管卡与管道的接触部位加橡胶隔音减振。
(7) 合理布置管道。水泵进出水管, 立式水泵有0℃、90℃、180℃、270℃四种布置方式。在进出水管是180℃时, 位于水泵基座下的四个支承点的隔振元件受力基本均等, 压缩量相同, 对隔振最有利。合理的做法是立式水管必须强调管道一侧进一侧出的180℃布置方式。卧式水泵有水平进, 竖向出的管道布置方式。尽量缩短吸水管长度, 减少管道重量, 减少管道荷载对隔振的影响, 吸水管上可曲挠橡胶接头应尽可能靠近水泵设置。
4 泵房内排水
集水坑内污水主要来自水泵漏失水、水箱溢流管流出水, 放空管放空水及在意外情况下流到地面及集水沟内的水。污水泵在启动状态下, 可及时将坑内污水排到泵房外, 以保证饮用水免受污染及泵房内的环境卫生。污水泵需要保证设置两台, 一用一备, 避免在发生意外时泵房被淹。
5 结语
人防地下室给水泵房是建筑给水设计中核心部分, 是一个典型工程理论和工程实践相结合的过程, 在遵守设计规范要求的同时, 也要结合工程实际情况, 因地制宜, 达到工程技术可行和经济合理的要求。
摘要：论述了人防地下室生活给水泵房设计中重点考虑的几个方面:生活水箱的设计、水泵的选择、泵房的防噪减震等, 指出人防地下室生活给水泵房设计需从技术可行、经济合理以及工程实际综合考虑设计。
关键词：生活水泵房设计,技术可行,工程实际
参考文献
[1] 蒋乃昌.水泵及水泵站[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.
[2] 张友琳.高层建筑地下消防水泵房给排水设计探讨[J].消费科学与技术, 2006, 25 (3) .