全国服务热线:021-39889996
您的位置: 主页 > > 新闻资讯 > 行业动态

行业动态

高层二次供水泵组方案:分区供水与稳压配置要点

来源:原创 栏目:行业动态 · 发布日期:2026/10/12 10:50:30

上海蓝海泵业制造有限公司在高层住宅、综合体与医院类项目做二次供水泵组配置时,遇到较多的共性问题:市政管网压力只能覆盖较低楼层,其余楼层需要加压,加压后又出现低层超压、顶层欠压、夜间小流量频繁启停。本文按工况、问题、方案、结果的顺序,梳理竖向分区的压力控制区间、并联与串联及减压阀三种分区方式的适用条件、主泵台数与变频搭配逻辑、取压点安装与验收调试要点,并给出可核对的参数方法,所引依据包括 GB 50015《建筑给水排水设计标准》、GB/T 3216《回转动力泵 水力性能验收试验》以及将于 2026 年 3 月 1 日实施的 GB 19762—2025《离心泵能效限定值及能效等级》。

一、工况:高层二次供水的压力约束从哪里来

1. 静水压力上限决定分区数量

竖向分区的直接约束是卫生器具配水点处的静水压力。按 GB 50015《建筑给水排水设计标准》的相关要求,配水点静水压力一般控制在 0.45 兆帕以内,入户管压力超过 0.35 兆帕时宜设减压设施。以 0.1 兆帕约等于 10 米水柱估算,0.45 兆帕对应约 45 米高差,因此单个竖向分区的几何高差通常控制在 40 米至 50 米区间。按此推算,一栋 100 米高的住宅,扣除市政直供的低区后,加压区往往需要分成两个到三个区。

2. 低层超压与顶层欠压是一组伴生问题

单一泵组为整栋楼供水时,为满足顶层末端不利点的压力要求,出口压力必须叠加几何高差与管路损失,此时低层配水点压力会明显超限,表现为龙头出水过急、阀芯冲蚀、管道噪声增大。若反过来压低出口压力,顶层在用水高峰又会出现压力不足。竖向分区的本质,是把一条过宽的压力带拆成若干条落在舒适区间内的压力带。

3. 流量不均匀性决定泵组台数

二次供水系统的流量在一天内变化很大,工程上常用时变化系数描述,住宅类建筑的峰值小时流量可达平均小时流量的数倍。泵组若只按峰值流量配置单台大泵,非高峰时段就会长期在低效区运行。因此泵组台数的确定依据不是扬程,而是流量的分级方式。

4. 水池与水质带来的附加约束

采用生活水池加水泵的常规二次供水方式时,水池、水箱的设置与防护需按 GB 50015《建筑给水排水设计标准》和 CJJ 140《二次供水工程技术规程》执行,包括有效容积、分格、通气管与防虫网、人孔密封、清洗消毒通道等。水池有效容积通常按峰值日用水量的 20% 至 25% 估算,容积过大则停留时间长、余氯衰减快,容积过小则调节能力不足。

二、方案:三种竖向分区方式的适用条件

1. 并联分区

  • 各分区设置独立泵组与独立供水管网,泵组可集中布置在同一泵房内
  • 适用条件:分区数量较多、各区用水量相对均衡、泵房面积与初投资可接受
  • 优点:各区压力互不干扰,单区检修或故障不影响其他区供水
  • 代价:管网与泵组数量增加,机房面积与初投资上升

2. 串联分区

  • 低区泵组出水作为高区泵组的进水,中间设中间水箱或缓冲罐
  • 适用条件:建筑高度很大、单级泵扬程难以覆盖、希望降低高区管路承压等级
  • 优点:高区泵组扬程可分段取值,管路与附件的承压等级可分级降低
  • 代价:增加一级提升与中转水箱,存在水质二次污染风险,需按标准要求做好防护与清洗

3. 减压阀分区

  • 泵组按高区参数统一供水,在低区入户前用减压阀调压
  • 适用条件:分区之间高差不大、低区用水量占比不高、减压阀有定期校验保障
  • 优点:泵组台数少、管网简化、初投资较低
  • 代价:属于耗能减压,高区多出的压力被阀门消耗,节能性不如分区供;减压阀失效后低区存在超压风险

4. 分区方式的选用判断

判断顺序建议是:先按静水压力上限算出分区数量,再按各区用水量的均衡性判断是否需要独立泵组,收尾再按泵房面积、管路造价与运维能力确定是否用减压阀替代独立分区。对住户多、用水规律差异大的住宅,宜优先采用并联分区;对楼层不高但局部高差较大的裙房加塔楼组合,减压阀分区往往更经济。

三、泵组配置:台数、备用与变频搭配

1. 主泵台数按流量分级确定

主泵台数通常按峰值小时流量的分级方式确定,工程上常见做法是把峰值小时流量拆成两台到四台并联运行的泵,单台泵流量约为峰值小时流量的二分之一到四分之一,使泵组在用水低谷时能以更少的台数运行在高效区。泵型上,二次供水加压多以立式多级离心泵为主,其特点是扬程由级数决定,可在较小占地面积下获得较高扬程,适合泵房面积受限的场合。

2. 备用泵的设置依据

备用泵的设置依据建筑性质与停水影响确定。生活给水系统一般按一台备用考虑,即工作泵加一台备用泵;对停水敏感的医疗、数据中心类建筑,可将备用比例提高。备用泵应与工作泵同型号,保证互换与并联运行时的流量一致性。并联泵的特性曲线若差异较大,流量分配会偏离设计值,可能出现某台泵长期过载。

3. 变频与工频的搭配逻辑

  • 全部变频:每台泵配变频器,切换平滑、压力波动小,但变频器数量多、造价高
  • 一变多工:一台泵变频运行,其余泵工频启停,造价适中,切换时需靠延时与压力带抑制冲击
  • 变频加软起:工频泵配软启动器,降低启动电流与启停冲击,适合变压器容量紧张的改造项目

无论采用哪种搭配,都要保证并联运行时各泵的特性曲线一致或接近,并且控制柜的增泵、减泵逻辑要与管网特性匹配。

4. 小流量保压泵与气压罐

夜间小流量工况是二次供水系统能耗与磨损的隐性来源。若只靠主泵变频维持压力,变频器会长时间工作在很低的频率,泵效率下降,电机散热条件变差。常见做法是配置小流量保压泵(辅泵)加气压罐:夜间用水量低于主泵经济运行区间时,主泵休眠,由辅泵或气压罐维持管网压力。

  • 辅泵流量通常按主泵单台流量的 10% 至 20% 选取,扬程与主泵一致或按并联要求核算
  • 气压罐有效容积常按小流量工况下 1 分钟至 3 分钟的补水量估算,并核对预充压力与启泵压力、停泵压力的匹配关系
  • 气压罐的预充气体压力一般按启泵压力的 0.8 倍至 0.9 倍设定,具体以厂家样本为准
  • 辅泵只承担保压,不承担峰值流量补水,不应按主泵的使用方式长时间连续重载运行
  • 气压罐隔膜或气囊应按饮用水卫生要求选型,并纳入定期巡检与更换计划

四、变频恒压控制的设定与传感器安装

1. 设定压力的计算方法

设定压力应按末端不利点所需压力、几何高差、管路与附件损失三项叠加,再扣除市政可利用压力,而不是直接照搬设计图纸上的扬程值。末端不利点所需压力取决于器具类型与设计流量;几何高差按泵组出水取压点与末端不利点的高差计;管路损失应按设计流量下的沿程阻力加局部阻力计算,并预留结垢与老化的余量。

2. 取压点与传感器的安装

  • 取压点宜设在泵组出水总管的直管段上,避开弯头、阀门、变径等扰流件,上下游通常留出不少于 5 倍管径的直管段
  • 远传压力表或压力变送器与总管之间宜设缓冲装置,如阻尼阀或环形弯,减少水锤与脉动对传感器的冲击
  • 传感器量程宜使正常工作压力落在量程的三分之一到三分之二区间,避免长期工作在量程边缘
  • 重要泵房宜设双传感器冗余,控制柜取两路信号的合理值,单点故障时不至于失控
  • 传感器应设检修阀门与泄水口,便于不停水更换与定期校验

3. 休眠、唤醒与增减泵逻辑

休眠条件通常按输出频率持续低于设定下限并维持一定时间判定,常见的下限取 25 赫兹至 30 赫兹,持续时间取 30 秒至 60 秒。唤醒条件按管网压力低于设定值一定幅度判定。增泵与减泵应分别设定不同的压力阈值与延时,避免临界压力下反复加减泵。设定压力的允许波动带一般取 0.02 兆帕至 0.05 兆帕。

五、叠压(无负压)供水的适用边界

叠压供水是在市政管网压力基础上叠加增压,取消或缩小生活水池。它的节能与节水效果来源有两点:一是利用了市政管网的剩余压力,二是减少了水池带来的二次污染与清洗排水。

  • 适用条件:市政管网供水压力稳定且有一定余量,工程上常见的门槛区间在 0.15 兆帕至 0.20 兆帕;低于该区间时节能收益下降且负压风险上升
  • 前置要求:需取得当地供水企业同意,并在进水管上设压力检测与防负压装置
  • 受限场景:市政管网压力波动大、管径偏小、周边有大流量工业用户的区域宜谨慎采用
  • 配置要点:叠压设备仍需按分区做压力校核,并核算市政低压工况下泵组的取水量上限,避免影响周边用户
  • 水质要求:取消水池后,系统对管道材质、倒流防止器与消毒设施的要求相应提高
  • 运行要求:需记录连续运行期间的进水压力曲线,作为后期判断是否需要增设定压措施的原始依据

六、噪声减振与水锤防护

二次供水泵房多位于地下室或屋顶,噪声与振动通过结构与管道传递,是住户投诉的主要来源之一。控制思路是把振源、传递路径、受体三个环节分开处理:振源端做隔振,路径端做柔性连接与弹性支撑,受体端做隔声。

  • 隔振:泵组与基础之间设橡胶减振垫或弹簧减振器;采用混凝土惰性块时,其重量通常按机组自重的 1.5 倍至 2 倍配置
  • 管道:泵进出口设可曲挠橡胶接头,管道支架采用弹性支承,穿墙与穿楼板处做隔振处理
  • 噪声:机组噪声可按 JB/T 8098《泵的噪声测量与评价方法》测量,振动可按 JB/T 8097《泵的振动测量与评价方法》评价
  • 室内限值:泵房对相邻卧室、起居室的影响需结合 GB 50118《民用建筑隔声设计规范》的允许噪声级要求复核
  • 采购口径:合同中宜写明机组噪声与振动的验收方法与限值,避免只写低噪声这类无法核对的表述

停泵水锤主要发生在突然断电与止回阀快速关闭的场合。防护措施包括采用缓闭止回阀、在泵出口设置气压罐或水锤吸纳器、由变频器控制停机减速、以及合理延长止回阀关闭时间。图纸阶段还应核对止回阀的形式与安装位置,避免止回阀装在长直管段末端形成长水柱冲击。

七、验收与调试要点

1. 性能验收

泵组到货后应按合同约定的验收等级做水力性能试验。GB/T 3216《回转动力泵 水力性能验收试验》规定了不同的验收等级与容差,合同中应明确验收等级、测点数量与容差数值,避免交货后对是否合格产生分歧。对变频泵组,还应核对变频器与电机的匹配、低频运行时的温升与噪声。

2. 现场调试

  • 压力波动测试:在设计流量、50% 流量、小流量三档工况下分别记录压力曲线,观察稳态波动是否落在设定带内
  • 切换试验:模拟增泵、减泵、备用泵投入、变频切工频,记录切换瞬间的压力冲击值与恢复时间
  • 停泵试验:记录断电停泵时的压力峰值与止回阀关闭情况,判断是否需要调整缓闭时间或增设吸纳器
  • 休眠唤醒:夜间或人工制造小流量工况,验证休眠与唤醒的压力阈值与延时是否合理,避免频繁启停
  • 噪声振动:在额定工况下测量机组振动速度与泵房外的噪声,与合同要求对照

3. 能效与资料核对

GB 19762—2025《离心泵能效限定值及能效等级》将于 2026 年 3 月 1 日实施,2026 年 3 月 1 日之后采购的二次供水泵组应按新版能效标准核对能效等级与限定值,并在合同与技术协议中写明执行版本。《节能装备高质量发展实施方案(2026—2028 年)》把高效节能装备列为重点方向,选型阶段把能效指标写入招标条款,可减少后期的改造成本。截至 2026 年 10 月,已有的存量泵房做变频改造时,同样建议按新版标准的能效等级做对照。

八、常见误区

  • 一味加大扬程:把扬程选高的直接后果是泵长期偏离高效区运行,且低层超压加剧;正确做法是按实际几何高差与管路损失逐项计算并分段校核
  • 把稳压泵当主泵用:辅泵与气压罐的作用是维持小流量压力,长时间让辅泵承担大流量补水会导致电机过载与频繁启停
  • 忽略夜间小流量:不做休眠与辅泵配置的系统,夜间能效与部件寿命都会受影响
  • 传感器装在泵出口紧贴处:紧邻泵出口的脉动与涡流会造成压力读数抖动,引起控制振荡
  • 只用一台大泵覆盖全部工况:并联小泵组合在低负荷时的运行效率通常优于单台大泵长期低频运行
  • 减压阀一装了之:减压阀需定期校验,阀后应设压力表,失效后低区超压风险会立即暴露
  • 只看样本扬程不看并联曲线:多台泵并联后的工作点不等于单泵扬程的简单叠加,必须按并联特性曲线核算

九、常见问题

问:高层二次供水为什么要分区?不分区会怎样?

竖向分区的直接目的是把配水点静水压力控制在上限以内。按 GB 50015《建筑给水排水设计标准》,配水点静水压力一般控制在 0.45 兆帕以内,入户管压力超过 0.35 兆帕时宜设减压设施。不分区时,为满足顶层压力而抬高的出口压力会让低层超压,出现出水过急、噪声与阀芯冲蚀。

问:二次供水泵组出口压力设定多少合适?

设定压力应按末端不利点所需压力、几何高差、管路损失三项叠加后再扣除市政可利用压力。设定压力的允许波动带一般取 0.02 兆帕至 0.05 兆帕,实测稳态波动落在带内即为合格。

问:二次供水泵组配几台泵合适?要不要备用泵?

主泵通常按峰值小时流量拆成两台到四台并联,单台流量约为峰值小时流量的二分之一到四分之一,生活给水系统一般再配一台同型号备用泵。停水敏感的医疗、数据中心类建筑可提高备用比例。

问:叠压(无负压)供水什么条件下可以用?

需要市政管网压力稳定且有余量,工程上常见门槛区间在 0.15 兆帕至 0.20 兆帕,并且要取得供水企业同意、设置压力检测与防负压装置。市政压力波动大或管径偏小的区域宜谨慎采用。

问:什么时候需要配气压罐和小流量保压泵?

当夜间或低谷时段用水量低于主泵经济运行区间时需要配置。气压罐有效容积常按小流量工况下 1 分钟至 3 分钟的补水量估算,预充气体压力一般按启泵压力的 0.8 倍至 0.9 倍设定。

上海蓝海泵业制造有限公司位于上海市青浦区赵巷新城经济开发区二区30号,技术咨询电话 021-39889996、021-39889995,可在二次供水泵组的分区校核、泵组配置与现场调试方案阶段提供参数核算支持。

本站全力支持关于《中华人民共和国广告法》实施的“极限化违禁词”相关规定,且已竭力规避使用“违禁词”。故即日起凡本网站任意页面含有极限化“违禁词”介绍的文字或图片,一律非本网站主观意愿并即刻失效,不可用于客户任何行为的参考依据。所有访客访问本站,均表示认同此条约!感谢配合!

服务热线

021-39889996

021-39889995

扫描添加微信