广州大学建筑设计研究院
摘要：随着我国现代化建设的不断发展，城乡居民生活条件的不断改善，对于建筑物的使用性能也提出了越来越高的要求，如何做好建筑给排水设计工作已经成为相关单位十分重要的研究课题之一。由于建筑给排水设计结果很大程度上会影响到业主居民住户的生活质量，因此设计人员需要综合运用各种技术手段对传统给排水设计进行改良与优化，最大程度上提高建筑施工质量。
关键词：问题分析；水泵；给排水设计；建筑
给排水设计是建筑工程建设设计中十分重要的组成部分之一，而水泵又是给排水系统中最为重要的部件，只有对水泵的使用方法进行合理化的设计，对水泵型号进行科学合理的选择，才能够保证水泵在一个更加稳定的环境下运行。在初期设计工作中，需要将泵体性能与项目实际状态结合起来进行考虑。
1.水泵概述
1.1水泵工作原理
其应用效果主要体现在将一个区域的水转移到另外一个区域。在水泵运行过程中其内部会装满液体，液体在叶轮的作用下加速转动。在离心力的作用下液体在出口处被叶轮甩出，甩出的液体在泵体扩散室内速度逐渐变慢，液体被甩出后，叶轮中心处形成真空低压区，液池中的液体在外界大气压的作用下，经吸入管流入水泵内。在叶轮持续作用的状态下，液体会在扩散室内不断增加，压力也会随之增加，最后从水泵出口被排出。
1.2水泵的结构形式
水泵的形式主要可以划分为以下三种，即斜式结构、卧式结构与立式结构。立式泵相比于其他形式来说其作用原理相对较为高端，其叶轮在安装方面有着比较严格的要求，相关的检修工作也比较困难。卧式水泵对于泵房则有着比较高的要求，需要保持一致的荷载，而在检修与维护方面则相对比较简单。
2.建筑给排水中水泵选择的原则
设计人员在对水泵进行选择的过程中，需要重点对水资源进行分析，要求所选用的设备能够与流量等方面的要求相一致。若设备使用环境为高郊区环境，则对于水泵的运行效率有着比较高的要求，使其运作能量等方面的水泵得到更加有效的控制。设计人员也需要对水泵各种潜在的运行状态进行分析，使水泵在出现运行异常的情况下能够在第一时间对其进行调整。在选择过程中，要对水泵部位的总体运行效果进行分析，尽量做到能源与资源的节约，所采用的消磁要具有比较大的运行功率。在同一时间下要有多台水泵投入运行时，各水泵之间能够实现联合运作，同时也要具有独立运作能力。在对水泵设备进行安装的过程中，需要在离高效段左边比较近的位置对水泵进行调试。
3.建筑给排水中水泵的选择
3.1建筑给水泵的选择
在选择建筑给水泵的过程中，可供选择的水泵形式主要包含变频调速泵、气压罐供水泵以及高位水箱给水泵三种。高位水箱给水由水泵和水箱两部分组成，其作用在于对水进行存储的同时实现对水量的调节，使水压能够保持在合理范围内。高位水箱由地下室的工频水泵补水，根据水管、水箱与水泵之间的关系，可以划分为减压水箱供水、分区水箱并联给水以及分区水箱串联给水等形式。在对高位水箱形式进行选择的过程中，首先需要依照实际的使用情况进行选择，使给水系统能够在一个比较稳定的环境下运行。气压罐供水实质上是承压水箱的一种，具体的供水方式可以参考水箱供水原理，该设备的使用优势在于不需要考虑对于建筑结构的影响，建筑顶层、中间层与地下室均可以安装气压罐供水设备，其应用目的主要在于提供消防用水，同时也能够保持良好的运作稳定性，然而采用该设备需要投入比较多的钢结构，同时也可能会出现水压不稳定的问题。应用变频调速泵需要详细分析，即能够稳定水压，同时一定程度上也能够缓解空间上的压力，避免出现严重的污染现象。而该设备的应用劣势主要体现在所需费用较多，在运作维护方面也有着比较大的压力。
3.2建筑排水泵的选择
建筑物地下室生活排水需采取有组织排水，设置污水集水池和污水泵提升排至室外检查井。在对排污泵进行选择的过程中，需要尽量选择撕裂功能较强的设备，避免设备在长期运行过程中出现严重的堵塞现象，使设备保持长期的运行稳定。若采用变频水泵，能够进一步提高排水系统的节能减排效果。下沉式广场地面排水集水池的有效容积，不小于最大一台排水泵30 s的出水量，污水集水池有效容积不小于最大一台污水泵5min的出水量；污水泵每小时启动次数不超过6次，通过以上控制进而实现排水工作高效、快速的开展。
3.3建筑消防水泵的选择
消防水泵需根据可靠性、安装场所、消防水源、消防给水设计流量和扬程等综合因素确定水泵的型式。消防水泵所配驱动器的功率应满足所选水泵流量扬程性能曲线上任何一点运行所需功率的要求。流量扬程性能曲线应为无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力为设计工作压力的120%~140%间。当出流量为设计流量的150%时，其出口压力不低于设计工作压力的65%。消防给水同一泵组的消防水泵型号宜一致，需设置备用泵，且工作泵不超过3台。多台消防水泵并联时，还需校核流量叠加对消防水泵出口压力的影响，要满足消防给水系统任何时候所需流量和压力的要求。消防稳压泵的设计流量要大于压力开关启动值和管网漏水量，可按消防给水设计流量的1% ~ 3%选取，且不小于1L/s。
4.水泵工况调节
4.1水泵换轮运行工作
在水泵换轮运作过程中，操作人员需要严格依照有关的切削规定，使设备的运作效率能够保持稳定。在水泵变化程度、分期建设给水系统、水泵工况点季节性变化处于稳定状态下，能够通过水泵换轮操作精细化地调节工况，使水泵特性曲线发生改变，达到节能减排的作用。水泵调速运行有较高的适应性，对于流量扬程有着良好的调控能力，使电力资源水泵得到更加高效的控制。针对某一固定机组来说，需要重点考虑到项目本身的运行状态，针对不同的工况段进行合理化的组合，所采用的设备类型也需要具有一定的差异化特点，这样能够使小型设备保持相对较小的运行流量，同时也能够提高大型设备的流量。
4.2水泵节流调节工作
若要对水泵工况点进行调速，需要同时对其出水管阀进行控制，在对水泵进行节流调节的过程中，需要依照实际的工作状态，对曲线进行合理化的调速，适当提升系统阻力。通过节流设置，能够避免出现设备超载的问题，防止出现汽蚀现象，对于能源的消耗也能够起到一定的控制作用。
5.建筑给排水设计中水泵工况点的调节措施
5.1 建筑给排水设计中水泵节流的调节
水泵工况点的改变是通过对水泵出水管上阀门的开启度的调节来实现的，这种方式的原理是通过增加系统阻力来改变管线特性曲线，使其具有防止气蚀和机组超载的特点，但其也存在能耗大的缺陷。
5.2 建筑给排水设计中水泵的换轮运行
水泵的换轮运行是一种离心泵切削定律的方法，水泵的效率在切削的一定范围内不变，其性能的H、Q等参数的变化和切削定律相符合，水泵换轮运行的调节方式可以使其在较长的时间内稳定的处在高效区运行。
结束语
在建筑工程整体设计过程中，给排水设计是十分重要的一项环节，若在设计上存在漏洞或选用的不适合的水泵类型，则很可能会造成漏水，对建筑结构造成破坏，对于居民住户的居住体验也会造成严重的影响。因此，相关单位需要对各种不同的给排水设计方案进行横向对比，了解不同设计思路的优缺点。同时也要对各种不同类型的水泵进行全面的分析，优化给排水系统的运行状态。
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论文作者:刘朝标
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/3
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