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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》。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。