摘要：随着现代建筑的发展，城市高层、超高层建筑越来越多，建筑给排水系统的内容和形式也越来越多，给排水工程项目是城市建筑最基础的项目之一，如何使给排水项目顺利运行且合理节水节能，成为给排水行业关注的一大课题。水泵是给排水系统的动力源，相当于建筑给排水系统的心脏，因此，本文就建筑给排水设计中水泵选用进行分析和研究。
关键词：建筑工程；给排水；水泵选用；节能减耗
近几年我国建设行业的不断发展及生活水平的提高，社会及人民对建筑排水设计的要求不断提高，因此，只有合理选用高品质的水泵才能满足用户的用水需求，，只有高质量的建筑才能获得市场的肯定，获得良好的口碑。在建筑业中，各种建筑工程都需供水排水，水泵，就是建筑给水排水的重要组成部分。在建筑的给排水设计中，水泵的选择就成为了供水系统中的关键的问题，科学的选泵可以有效的实现节水，节能、节材并可为用户提供舒适的用水条件。在笔者工作过程中，发现很多工程设计中水泵的选择不尽合理，有较大的可优化空间，因此笔者认为有必要加强对建筑给排水水泵设备的选用研究，科学选泵是建筑实现节能减排的重要基础。
一、建筑给排水系统中水泵的重要性
水泵是一种能量转换设备，其工作目的就是把水从水源输送到用水点。对于建筑给排水系统而言，水泵就如供水系统的心脏，通过水泵才可以把水运输到建筑物里的各个楼层用点水。而我们要了解水泵的重要性，首先要从水泵的结构、基本原理进行了解。
目前建筑给水系统中所选用的水泵结构主要有两种：立式泵与卧式泵。建筑工程中主要是以离心泵为主，就以离心泵的工作原理来说：泵壳中先充满水，水泵运行后，叶轮在泵壳内高速旋转，泵壳中的水会随着叶轮一起转动，在离心力的作用下液体在出口处被叶轮甩出，甩出的液体在泵壳扩散室内的的逐渐积聚，扩散室被液填满后，液体便由扩散室出口、即水泵出口压出。液体被甩出后，叶轮中心处形成低压区，池中的液体在外界大气压的作用下，经吸入管压入水泵内。液体随着水泵的持续运转被连续不断地吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出，水被源源不断地送往目的地。
在建筑给水系统中，为解决供水系统供水量的变化导致水泵工况变化，目前广泛应用的是变频调速技术，主要是针对水泵转速进行调整，改变水泵特性曲线，使供水曲线与用水曲线更加接近，从而实现供水稳定及水泵的节能减排。水泵的调速运行工作适应性很强，能很好的适应流量扬程改变，最大限度的减少电力资源的消耗。
二、建筑给排水设计中水泵选用存在的问题
选择水泵的参数、台数与匹配选择不合理。在工程设计中，常有因水泵参数选择不合理而导致供水不能满足用户需求，影响用户用水体验，并造成浪费。造成此问题的主要原因是供水系统的计算错误，或者是仅进行估算，没有按照规范要求进行详细计算，导致结果误差过大，影响选泵。生活水泵的选型就要据其所在的系统形式、给水工况的分板及流量大小等因素确定，不同的系统对水泵的供水能力要求不同。如变频供水系统，其流量选择应采用设计秒流量；采用屋顶水箱供水系统时，其流量选择应为最大时流量；采用气压供水时，其流量选择应为系统最大时用水量的1.2倍；另外，如采用无负压供水系统，其水泵扬程的选择应根据计算扬程扣除市政最低供水压力。水泵的台数和匹配应根据系统流量及运行工况确定。在平时设计中，应根据不同建筑的用水变化规律，选择合理的水泵搭配。
三、建筑给排水系统设计中水泵选用的可行建议
3.1根据不同的建筑用水变化规律，选用合理的给水系统及水泵
在建筑给排水系统的设计中，给水系统常用给水形式有变频供水、高位水箱供水形式和无负压供水形式。采用变频供水方式时，因系统中无流量调节设施（变频系统中气压罐调节容积较小，忽略），其供水流量应在任何时候均可满足建筑物的用水需求，故在变频供水系统选泵时，其系统总共水流量应采用系统的设计秒流量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调整水泵在额定转速时的工况点，应处于水泵高效区的末端，因为按照设计秒流量选泵时，系统出现设计秒流量的概率较低，系统绝大多数时间内都处在小于设计秒流量的情况，故调速水泵的工况点处于水泵高效区的末端是较为合理的选择。选择水泵台数时，应根据建筑用水量变化及秒流量的大小，选择单台或多台并联供水，并联水泵的台数一般不宜超过4台，并应设置备用泵，备用泵的供水能力应不小于任一台主泵。当夜间流量很小时，如住宅，可再配备一台辅泵及一座小型气压罐，以满足夜间小流量供水。选用屋顶水箱供水形式时，应合理搭配屋顶水箱及水泵的参数。一般情况下，屋顶水箱容积越大，水泵的供水能力可选择更小，反之亦然。具体设计时，还应根据用水曲线、屋顶水箱容积和水泵供水能力三者关系，选择最经济合理的组合方式。根据《建筑给水排水设计规范》规定：由水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积，不宜小于最大小时用水量的50%。当供水规模较小时，水泵可选用一用一备，并由屋顶水箱水位自动控制启停，当供水规模较大时，可选用二用一备，控制水位可再增加一个中水位，当水位降至中水位时启动一台水泵，当水位继续下降到低水位时启动两台水泵；当水位从低水位上升到中水位时停掉一台水泵，当水位继续上长到高水位时全部停泵。当市政条件较好且经供水部门同意后，可采用无负压供水方式。
3.2根据需求选择对于功能优势的排水泵
在建筑中，因地下室低于室外道路地面，无法采用重力排水排入市政管网，在地下室需要排水处需设置集水井及排水潜污泵，潜水泵为排水系统提供了动力，使生活、生产的污废水可顺利排到建筑外的污废水管网中。在建筑的给排水系统设计中，需尽可能选取具有切削功能的排水泵，可以将建筑管道内污染物高效地排出，以此避免管道堵塞、水泵卡死等问题，降低维护成本，保证系统的安全可靠运行。
3.3正确选用消防水泵
消防给水系统是建筑安全的重要保证，因此需正确选用消防泵，以保证系统安全可靠地运行。消防泵的性能应能满足消防给水系统所需的流量和压力要求，其流量扬程性能曲线应为无拐点、无驼峰的光滑曲线，且零流量时的压力不应大于系统工作压力的1.4倍，且宜大于系统工作压力的1.2倍。当流量为设计流量的1.5倍时，水泵出口压力不应小于系统设计工作压力的0.65倍。消防水泵还应选择具有CCCF认证的水泵。为充分利用消防水池水位，选泵时应优先选用放气孔较低的单级水泵或卧式水泵，如需选用多级水泵时，应校核其放气孔高度，以确定消防水池容积是否满足要求。因消防水池平时较少启动，故可优先考虑水泵的其它参数是否满足规范要求，其次再考虑其是否节能、高效。选用水泵时，还应校核其流量扬程曲线是否符合规范相关要求。
3.4合理设计水泵的工况
设计中水泵的选用主要是要合理设计水泵工况。给排水系统设计的前期，设计人员可通过不同厂家的样本选择与本项目计算结果最吻合的水泵，或要求业主在订货时可以让厂家对水泵叶轮进行切割，调整水泵的特性曲线和转速，保证水泵可以实现节水减排的目的。在给水系统分期建设或水泵的工况季节性变化的情况下，需采用水泵轮换的工作方式进行工况调节。采用变频供水方式时，调整水泵在额定转速时的工况点，应处于水泵高效区的末端，以保证系统在大部分运行时间内均可处于水泵的高效区。变频调整供水系统中，水泵经调速后，可以很好地适应水泵流量和扬程的改变，进而降低电力损耗。因此，确定水泵机组时，要结合供水系统的形式、管网的实际情况、用水变化曲线的规律及特点，对水泵进行合理的组合，来满足不同工况下的系统需求。
四、结语
总而言之，建筑在设计的过程中，建筑给排水设计是其重要组成部分。由于人们对用水品质要求的逐渐提高以及整个社会正在提倡节能减排，选择优质高效的水泵就显得尤为重要。科学合理的选泵既能达到节水节能、又能为用户提供安全、稳定、舒适的用水体验。因此，如何正确地选泵，值得给排水工程师们的重视。
参考文献：
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[3]建筑给排水设计中水泵选用探究[J].赵逸平.给水排水.2017（08）
[4]建筑给水排水工程技术与设计手册 黄晓家 姜文源
论文作者:谢景义
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
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