1.4　給水升壓和貯水設備

1.4.1　水泵

1.4.1.1　水泵的定義

水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。水泵根據不同的工作原理可分為容積泵、葉片泵和其他等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。

水泵是給水系統中的主要升壓設備。在建筑內部的給水系統中，一般采用離心式水泵，它具有結構簡單、體積小、效率高、流量和揚程在一定范圍內可以調整等優點。衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等。

1.4.1.2　水泵的選擇

水泵型號應根據水泵裝置所需的流量和揚程來確定。

選擇水泵時，應以節能為原則，使水泵在給水系統中大部分時間保持高效運行。當采用設水泵-水箱的給水方式時，通常水泵直接向水箱輸水，水泵的出水量、揚程幾乎不變，選用離心式恒速水泵即可保持高效運行。對于無水量調節設備的給水系統，在電源可靠的條件下，可選用裝有自動調速裝置的離心式水泵。

對生活給水，一般按建筑物的重要性設置備用泵一臺；對小型民用建筑允許短時間停水的，可不用設置備用水泵；對生產及消防給水，水泵的備用臺數應按生產工藝要求及相關防火規定確定。

1.4.1.3　水泵管路的設置

（1）管路的敷設　吸水管路和壓水管路是泵房的重要組成部分，正確設計、合理布置與安裝對于保證水泵的安全運行、節省投資和減少電耗可起到重要的作用。

為保證水泵正常運行，對于吸水管路的基本要求是不漏氣、不積氣、不吸氣。但在實際管路布置及施工時往往忽視了某些局部的做法，導致水泵不能正常運行。對于壓水管路的基本要求是耐高壓、不漏水、供水安全、安裝及檢修方便。

（2）管路附件的裝設　每臺水泵的出水管上應裝設壓力表、止回閥和閥門。符合多功能閥安裝條件的出水管，可用多功能閥取代止回閥和閥門，必要時應設置水錘消除裝置。自灌式吸水的水泵吸水管上應裝設閥門，并宜裝設管道過濾器。吸入式水泵的吸水管上應安裝真空表，出水管可能滯留空氣的管段上方應設排氣閥。水泵直接從室外給水管網吸水時，應在吸水管上裝設閥門和壓力表，并應繞水泵設旁通管，旁通管上應裝設閥門和止回閥。

水泵吸水管上的閥門平時常開，僅在檢修時關閉，因此宜選用手動閥。出水管上的閥門啟閉比較頻繁，因此應選用電動閥門、液動閥門或氣動閥門。

（3）水泵的安裝　建筑物的水泵間應光線充足，凈高不小于3.2m，通風良好，干燥不凍結，并有排水措施。為保證安裝檢修方便，水泵之間、水泵與墻壁之間應留有足夠的距離。水泵機組的基礎側邊之間，以及基礎側邊至墻壁的距離不得小于0.7m。對于電動機功率不大于20kW或吸水口直徑不大于100mm的小型水泵，兩臺同型號的水泵機組可共用一個基礎，基礎的一側與墻壁之間可不留通道。不留通道的機組凸出部分與墻壁之間的凈距及相鄰基礎的凸出部分的凈距，不得小于0.2m。水泵機組的基礎端邊之間和至墻壁的距離不得小于1.0m，電動機端邊至墻壁的距離還應保證能抽出電動機轉子。水泵機組的基礎至少應高出地面0.1m。為減小水泵運行時振動所產生的噪聲，在水泵及其吸水管、出水管上均應設隔振裝置，通常在水泵機組的基礎下設橡膠彈簧減震器或橡膠隔振墊，在吸水管、出水管上裝設可曲撓橡膠接頭等裝置。

1.4.2　貯水池

1.4.2.1　貯水池的設置

貯水池是貯存和調節水量的構筑物。存在以下情況之一時，應設置貯水池，使水泵從貯水池中抽水：水源不可靠，水量或水壓不能滿足室內用水要求，又不允許間斷供水；水源不能滿足最大小時供水量，但設置其他設備不可能或不經濟；水源為定時供水；根據防火規范的規定必須設置消防水池，市政管理部門不允許水泵直接從城市給水管網抽水。

1.4.2.2　貯水池的類型

貯水池可設置成生活用水貯水池、生產用水貯水池、消防用水貯水池，或者是生活與生產、生活與消防、生產與消防、生產與消防及生活合用的貯水池。貯水池的形狀有圓形、方型、矩形及根據實地情況所制的異形。貯水池一般采用鋼筋混凝土結構，小型貯水池也可采用金屬、玻璃鋼等材料。

1.4.2.3　貯水池的設置要求

貯水池一般設置在建筑物內，可以設置在地下室、半地下室，也可以設置在比較高的位置。設置貯水池時應注意防止水質污染現象，保證安全供水，還應便于維護和檢修。一般應注意以下幾點。

①生活貯水池應遠離化糞池、廁所、廚房等構筑物或場所，與化糞池的凈距離不應小于10m。當凈距離不能保證大于10m時，應采取措施保證生活用水不被污染，如提高生活貯水池的標高，或改變化糞池池壁的材料、加強化糞池的防滲漏措施等。

②當貯水池設在建筑物內時，不應利用建筑物的本底結構作為生活水池的池壁和池底，以防產生裂縫污染水質。

③水池的進水管和出水管應布置在相對位置，以保證池水能循環，避免水流短路而使水質惡化，當水池比較大時，應設置導流墻（板）等，以保證不出現滯水區。

④貯水池宜分成兩格，能獨立工作和分別泄空，以便于水池的清洗和事故時檢修，且兩池間應設置連通管，并在連通管上設置閥門。

⑤水池應設置進水管、出水管、溢流管、泄水管、水位指示、通風換氣、檢修人孔等裝置。溢流管的管徑應比進水管大一級，溢水喇叭口的上緣應高出最高水位30～50mm，溢流管上不得安裝閥門。泄水管的管徑按2h內池內存水全部泄空進行計算，但最小管徑不得小于100mm。溢流管、泄水管不得與污水管直接連接，排入排水系統時應有防止回流污染的措施。溢流管、通氣管等的末端應加設防蟲網罩。

⑥貯水池宜設吸水坑，吸水坑的深度不宜小于1m，池底應有不小于0.005的坡度坡向吸水坑。

⑦貯水池設在室內時，池頂板距建筑頂板底的高度應滿足檢修人員出入的需要，一般不宜小于1.5m。

1.4.3　水箱

1.4.3.1　水箱的設置

水箱起穩壓、貯存水量的作用，有時也起增壓或減壓的作用。有下列情況時，宜設置給水水箱：城市給水管網的水壓周期性或經常性不能滿足室內用水要求；室內給水管網對水壓穩定性要求比較高或需要恒壓供水；需要貯存事故水量、消防水量；高層建筑供水系統豎向分區。

設置水箱的給水方式的優點是：一般系統比較簡單，水箱可設計成自動控制水位，管理方便；水箱有一定的調節容積，能利用重力自動供水；在夜間或用水低峰時可利用室外管網的水壓直接為水箱充水，當用水高峰，室外管網壓力不足時，由水箱補充外網的不足，緩解城市供水管網在用水高峰時出現的供需矛盾，起“削峰”作用，保證供水的可靠性。

設置水箱的給水方式的缺點是：水箱設計不當、管理不當會造成水質的二次污染；水箱位于建筑物的上部，對結構抗震不利，增加建筑物的結構荷載，占用一定的建筑面積，建筑立面如處理不好，會影響建筑物的美觀；水箱設置在建筑物的頂部，防凍抗寒能力差，頂層用戶的水壓不足，會影響燃氣熱水器、自閉式沖洗閥以及瓷片式、軸筒式、球閥式水龍頭的正常使用，如浮球閥選用不當，會因溢流造成水量損失。

1.4.3.2　水箱的類型

按不同用途，水箱可分為高位水箱、減壓水箱、沖洗水箱、斷流水箱等多種類型，其形狀多為矩形和圓形，制作材料有鋼板、鋼筋混凝土、不銹鋼、玻璃鋼和塑料等。目前，玻璃鋼水箱用得較多，因為玻璃鋼水箱重量輕、強度高、耐腐蝕、安裝維修方便，大容積的水箱可以現場組裝。鋼筋混凝土水箱造價低，適用于大型水箱，但重量大，管道連接處理不好容易漏水。

1.4.3.3　水箱的設計要求

為保證給水系統的安全可靠，防止水質的二次污染，給水水箱的設計一般應符合以下要求。

①當水箱的容量超過50m3時，宜設計成為兩個或分成兩格。

②水箱的有效水深不小于0.7m，也不宜大于2.5m。

③水箱的進、出水管應相對和分別設置。

④水箱的箱底應有不小于0.005的坡度坡向水箱的泄水管口。

⑤人孔蓋應密閉加鎖，而且應高出水箱頂板面100mm以上。人孔的尺寸應滿足檢修人員和箱內配件等的進出要求，一般人孔的直徑不小于700mm。檢修人孔的頂面至建筑物頂板的距離，不宜小于1.5m，以方便檢修人員進出人孔。

⑥水箱應布置在便于維護管理、通風和采光良好、不受污染、有利于管道布置的位置，水箱間的溫度應不低于5℃。

1.4.3.4　水箱的配管、附件

水箱的配管、附件有進水管、出水管、溢流管、泄水管、通氣管、水位信號管、檢修人孔等，如圖1-20所示。

（1）進水管　水箱進水管一般由水箱側壁接入，為防止溢流，進水管上應裝設水力自動控制閥，如浮球閥或液壓水位控制閥。浮球閥或液壓水位控制閥的數量一般不少于兩個，保證其中一個發生故障時，其余浮球閥仍能正常工作。浮球閥應盡量同步開啟和關閉。在每個浮球閥前的進水管上應設置閥門，以便檢修。浮球閥應設置在人孔的下方，便于檢查浮球閥的工作狀況。

進水管應在水池（箱）的溢流水位以上接入，進水管口的最低點高出溢流邊緣的高度應等于進水管的管徑，但最小不應小于25mm，最大不大于150mm。進水管的中心距離水箱頂應有150～200mm的距離，進水管的管徑按水泵流量或室內管網設計秒流量計算。

（2）出水管　出水管一般從水箱側壁接出，管口下緣距離水箱底不應小于50mm，若從水池底部接出，則出水管管頂入水口距水箱底的距離也不應小于50mm，以防沉淀物進入配水管網，其管徑按室內管網設計秒流量確定。水箱出水管的管口應低于水箱最低水位，以防止在水箱最低水位、管網用水量達到設計秒流量時造成供水量不足，同時也可以防止在低水位時空氣進入給水管網。為防止水流短路，出水管、進水管應分設在水箱兩側。

（3）溢流管　當水箱進水管控制失靈或水泵控制失靈時，多余的水可從溢流管中流出，以避免水箱溢水。溢流管的管口應高出設計最高水位50mm；管徑應比進水管的管徑大1～2級，溢流管上不允許裝設閥門；溢流管不得與排水系統的管道直接連接；溢流管出口處應裝設網罩，防止小動物進入。

（4）泄水管　水箱清洗或檢修時，水箱中的水通過泄水管泄空。泄水管從水箱底部最低處接出，泄水管上裝設閥門，平時關閉，泄水時開啟。泄水管閥門后的管段可以與溢流管相連接，但不得與排水系統的管道直接連接。如無特殊要求，泄水管的管徑可以比進水管的管徑縮小1～2級，但一般不小于50mm。

（5）通氣管　生活給水系統中的水箱為防止水質污染，水箱蓋板、人孔等都應封閉，為保證水箱內空氣流通，需設置通氣管，防止水變質。通氣管從箱蓋上接出，伸至室外或水箱間，但不得伸入到有有害氣體的地方。通氣管的末端應裝設濾網，而且管口應朝下設置。

通氣管上不得裝設閥門，不允許與排水系統的通氣管或通風道相連接。其管徑一般應大于50mm，數量一般不少于2根。

（6）水位信號管　水位信號管是用來反映水位控制失靈的報警裝置。一般水位信號管安裝在水箱壁溢流管以下10mm處，管徑為15～20mm，另一端通到值班室內的污水盆上，以便隨時檢查水箱浮球閥設備是否失靈，從而及時采取措施。若水箱液位與水泵控制系統聯鎖，則可在水箱側壁或頂蓋上安裝液位繼電器或光、聲信號器，采用自動水位報警裝置。

（7）檢修人孔　為便于清洗、檢修，箱蓋上應設檢修人孔。

（8）連通管　如需設置兩個水箱，兩個水箱之間應設置連通管，其管徑與進水管相同。連通管上應裝設閥門。

1.4.3.5　水箱的布置與安裝

水箱的位置應結合建筑、結構條件和管道布置考慮，應設置在通風良好、不結凍的房間內（室內最低溫度一般不得低于5℃），盡可能使管線簡短，同時應有較好的采光和防蚊蠅條件。為防止結凍或陽光照射使水溫上升而加速余氯的揮發，露天設置的水箱應采取保溫措施。

水箱間的凈高不得低于2.2m，并應滿足布置要求。水箱間的承重結構應為非燃燒材料。高位水箱的箱壁與水箱間的墻壁及其他水箱間的凈距與貯水池的布置要求相同。當敷設有管道時，水箱底與水箱間地面板的凈距不宜小于0.8m，以便安裝管道和進行檢修。水箱的設置高度（以底板面計）應滿足最高層用戶的用水水壓要求；如達不到要求，宜在其入戶管上設置管道泵進行增壓。

為保證供水安全，對于大型公共建筑和高層建筑，宜設置兩個水箱。安裝金屬水箱時，用槽鋼（工字鋼）梁或鋼筋混凝土支墩支承；為防水箱底與支承接觸面發生腐蝕，應在它們之間墊以石棉橡膠板、橡膠板或塑料板等絕緣材料。