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114 江苏建筑 2019年第4期（总第19$期） 多台生活转输水箱补水问题的探讨 梁磊，段婷 (江苏省建筑设计研究院有限公司，江苏南京210029) ； 要根据规范并结合工程实例,对现有超高层建筑89工频补水泵，转输水箱结合变频泵的供水方式进行总结，对 补水泵为多台转输水箱同时补水的情况进行分析，提出合理的启泵水X与水X控制阀V方式。 关键词超高层建筑；多转输水箱；串联给水 中图分类号TU821 文献标志码A 文章编号1005-6270(2019)04-0114-03 Disc ussion on Water Supply of Transfer Tanks LIANG Lei DUAN Ting (Jiang su Provincial Arch itectural D series connection water supply 0 前言前言 对于建筑高度超过100 m的超高层建筑，根据建筑给 水排水设计规范XGB500152003）（2009年版）中第3.3.6 条的要求，生活给水应采用垂直串联给水方式，即建筑高区 采用工频补水泵+高区转输水箱+高区变频供水装置当转 输水箱采用水泵加压补水时，应设置水箱水位自动控制水 泵启停装置，当一组水泵供给多个水箱进水时，在进水管上 宜装设电讯号控制阀，由水位监控设备实现自动控制而电 动阀对多个水箱的具体自动控制方式，建筑给水排水设计 规范中并未作出详细要求， 具体实际工程为例， 对以上问题作出讨论 1项目概况项目概况 本工程由两栋建筑高度150m （共45层）的公寓楼（B（C 栋）,1栋建筑高度100m（共29层）公寓楼（A栋），及2栋100m （共23层）的办公楼（D栋）组成，总建筑面积 33万m2 工 公寓 采用 中供水, 生活 位于 2 层,240 m3生活水箱设于水泵房，按建筑高度给水分为3个 分区，3至16层为下区,16至30层为中区，均由各区变频 供水装置供应生活用水,31层至45层为上区，采用串联接 供水, 由 生活泵 工频补水泵 水 31 层（ 层）转输水箱，再进 变频供水由于B（C 楼中 的设置， 、右单元均设置 的生活转输水箱本 文仅对接力供水部分展开分析，生活用水具体参数见表1 根据建筑给水排水设计规范XGB500152003）（2009 年版）中 3.7.8的要求及条 ，转输水箱作 用 2个，调节初级补水泵与次级变频 ，一般初 泵 于 泵, 泵 时启 动 于 6 , 中 转 输 水 箱 积 宜 的 5 min10 min流量;防止次级泵停泵时，次级管网的水压 , 中 转输水箱 水压 , 泵 坏 工程31层转输水箱有效容积 1由上至下依次为 3.69 m37.38 m3, ； 3.3 m36.6 m3;3.6 m37.2 m3; 3.6 m37.2 m3 根据条 , 泵, 84.5 m3/h,而2栋公寓楼高区每天最大供水 时间并不 长， 济因素考虑，初级补水泵仍按每天最大小时用水 量考虑，选泵参数为。二32.4 m3/h,二130 m,为保证供水安全, 4座中间转输水箱 积选定为10 m3,尺寸为1.5mx 3.5 mx2.5 m 2水位分析水位分析 根据规范要求，结合实际需要，转输水箱应相应设置溢 流水位、最高报警水位、有效水位（停泵水位）（启泵水位、最 收稿日期期2019-02-26 作作者简介9：，江苏省建筑设计研擁有限公司 江苏建筑 2019年第4期（ （总第198期） ） 115 表表1生用水具体重数生用水具体重数 层数 每层 数 总户数 每 人数 总人数 生活用 水 i 特性转输水 箱容积/m3 系数 上区变频泵参数 B栋左单元上区14152072414200 L/人2.2!=12.3 L/s,=80 m10 B栋右单元上区14121652330200 L/人2.2!=11 L/s,=80 m10 C栋左单元上区14121932386200 L/人2.2!=12 L/s,=80 m10 D栋右单元上区14121932386200 L/人2.2!=12 L/s,=80 m10 低报警水位等。且生活饮用水箱进水管最低点高出溢流边 缘空气间隙应等于进水管管径， ，但不应小于25 mm$ $最大可 不大于150 mm#针对本项目，以B栋公寓左单元上区为 例， ，图1为3种不同启泵水位高度。 。 典型的用水情况为转输水箱初始状态为最高水位, ,随 着用水开始, ,变频供水装置启动, ,水箱液位逐渐下降。待降 至启泵水位时, ,液位控制阀开启, ,低区补水泵启动。当用水 量小于最大小时用水量时， ，水箱内液位逐渐升高，直至到达 最高水位，此时液位控制阀关闭，停泵 至控制 柜。当用水量等于最大小时用水 时, ,水箱液位保持不变, , 供水-用水动态平衡状态。到达用水最大流量时，此时 变频供水装置按秒流量输水, ,水箱液位即使到达启泵水位, , 液位仍持续下降，开始消耗保护容量。保护容量必须满足最 大瞬时用水量期间的供水-用水差值，否则液位持续下降, , 将触碰最低报警水位，造成供水危机。 。 g 图图3 单水箱控制流程单水箱控制流程 g DM100 亦L L 11 DN10D * . 6 | 5 6 i 图图1启泵水位高度启泵水位高度 以图1三种不同启泵水位的设置为例， ，图1启泵水位设在 0.45 m,剩余水量为7.64 t；图2启泵水位设在0.95 m,剩余水量 为5 m3； ；图3启泵水位设在1.45 m, ,剩余水量为2.39 m3# #由由于补 水泵以最大小时流量工频供水， ， 启泵水位时， ，补水泵 的启动仍足以满足Id中大 时段的供水# # 用水到 达Id中顶峰流量，则以上3种启泵水位对应的剩余缓冲 用水时间为 12.7 min, ,8.3 min,4 mino 以上 针对单 转 输 水箱不 同 启 泵 水 位 的 ， ， 本 项 目 , , 水 泵 同 时 为 转 输 水 箱 供 水 , , 2 栋建筑均为户型类似的公寓楼，假设用水曲线均为一致（实 际上并无可能），忽略4座水箱彼此间沿程水 ， 则各水箱最不利补水流量为32.4#4二8.1 m3/h,设定2座公 寓同时用水的最高瞬时供水交叉时间为10 min，则对应的 启泵水位应调整至700 mm高， ，水位如图2# # 4电动阀控制方式电动阀控制方式 单水箱补水时，常用的电动阀启闭方式为： ： 考虑到本工程同时为4座水箱补水，常用电动阀启闭 方式为： ： 图图4多水箱控制流程多水箱控制流程 当4座水箱用水曲线一致时，可当做1座水箱考虑，此 时图2的控制方式是合理的，但 4水箱用水曲线不 时， ，如果仍沿用图2的控制 ，会出现以下工况： ： A、B、C、D 4座水箱用水时段内均匀供水，A水箱 供水速率最快，其余水箱依次递减，则A、B、C、D 次到达 启 泵 水 位 # # D 最 水 水 位 时 ， ， A 第 近启泵水位, ,则补水泵刚接受到串联停泵 ， ，又再次开 启，随后B、C、D再次陆续到达启泵水位，如此反复，直到某 时刻四水箱 止供水（如夜间无用水工况时） ），各水箱均补 水 至 最 高 水 位 ， ， 水 泵 泵 # # 以上分析基于假设特 况，实际使用中, ,4水箱的水 位变化更为复杂, ,随着相应液位控制阀的动作，水泵控制 柜接受的电信号也较复杂， ，增加了设备故障率# # 针对上述多转输水箱水控制方式讨论的情况，考虑 了多种解决方案以改进, ,控制方式如图5# # 水箱液位 ， ， 某 水箱 启 泵 水位 时 ， ， 启 动 水泵，并打开所有电动阀, ,4座水箱同时补水# #与普通多水 箱补水控制方式比较，此控制方式有以下优势：（：（1）即）即使其 余3水箱未到达启泵水位，补水泵仍对其补水，提前到达 116 图图5多水箱优化控制方案多水箱优化控制方案1 最高水位,水泵运行时间较前者缩短，节省电量。(2)根据前 文分析,启泵水位的保护容积为10 min最大供水 量#若 最大供水流量持续时间超过10 min后，即有 水 危机,采用此优化控制方式,对4水箱同时补水，使各水箱 长时间保持较高水位，可有 高供水安全性。 图图6多水箱优化控制方案多水箱优化控制方案2 尽管采用同时开启各电控阀的控制方式具有以上优 点，但电控阀的长期频繁启闭动作仍增加了其故障率，造成 供水隐患。考虑以上因素，本工程采取了由水力控制 ：替 江苏建筑 2019年第4期(总第198期) 电控阀等措施, 位 最高水位时, 有6 启泵 水位,水力控制阀也在浮球作用 启。待其中某水箱 触发启泵，自动通过补水泵补水,水位到达最高水位后即自 。与电控阀相比，水 控制阀由浮球直接作用, 减少了电 的转换过程， 。 4结语结语 通过南京市某超高层公寓楼多转输水箱供水控制的讨 论，通过不同启泵水位的对比，提出了较为合理的启泵水 位。就目前补水泵和电动阀控制方式存在的问题，提出了合 理的优化控制方案，并在工程中得到成功运用。 水箱供 水时，随着用水 的变化，面临的问题也十分复杂，作为 设计人员,还应不停思考,针对具体问题作出分析， 合 理的设计方案,服务社会。 参考文献参考文献 建筑给水排水设计规范:GB500152003.中国建筑工 业出版社，2009. (上接第上接第95页页) 移在25 mm左右#米用本文方法计算得到的双排桩围护结 构侧向位移为32.7 mm；三排桩围护结构侧向位移32.9 mm, 与实测值较为吻合。同时,通过实际工程案例,也证明了格 构式围护结构在环境条件复杂的软弱土地基深基坑中,有 较强的工程应用价值。 参考文献参考文献 应宏伟,杨永文.杭州深厚软黏土中某深大基坑的性状研 究出.岩土工程学报$ 2011, 33(12): 1838-1846. 黄茂松,王卫东，郑刚.软土地下工程与深基坑研究进展出. 土木工程学报,2012, 45(6): 146-161. 3 OU 4 Y, WU T S. Analysis of deep excavation with col umn type of ground improvement in soft clay J. Journal of Geotechnical Engineering, 1996, 122(9): 709 - 716. 4 OSMAN A S, BOLTON M D. Ground movement pre dictions for braced excavations in undrained clay J. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2006, 132 ：465 - 477. 马员卩,魏志云，徐光黎,等.基坑双排桩支护结构设计计 算软件开发及应用J.岩土力学,2014, 35(3): 862-870. 杨敏,张俊峰,王瑞祥.坑中坑挡土墙变形内力分析J.岩 土力学,2016, 37(11): 3270-3274. 7 袁静,刘兴旺，陈卫林.杭州粉砂土地基深基坑施工对邻 近地铁隧道、车站的影响研究J.岩土工程学报,2012, 34 ( ):398403. 8 白冰,聂庆科,吴刚,苏钟琴.考虑空间效应的深基坑双排 桩支护结构计算模型J.建筑结构学报,2010, 31(8): 118 124. 9刘泉声, 考虑桩土效应的双排桩 ！及参 数研究J.岩土力学,2011, 32(2): 481-487. 10吴刚，白冰,聂庆科深基坑双排桩支护结构设计计算方 研 J. 岩土 学, 2008, 29(10): 2753-2758.