摘 要：现阶段，随着我国城镇化发展步伐的日益加快，土地资源越来越紧张，建筑工程普遍朝着高层建筑方向发展。当前，如何实现高层建筑给水系统的供水可靠、安全，如何实现节能、环保，成为给水系统设计的重点研究课题。不少建筑企业通过运用无负压供水技术，有效缓解了高层建筑的供水问题，同时利用稳压、变频等技术，有效保障了供水管道的持续运行，实现了智能化供水。基于此，本文就无负压供水技术在高层建筑给水系统中的应用展开分析，以期为业界人士提供参考。

关键词：无负压供水；高层建筑；给水系统

引言

市政供水管网的供水压力通常小于0.3MPa，无法满足高层建筑用户的用水需求。与此同时，由于极易引起二次污染，且往往会占据较大的屋顶空间，传统的高位水箱难以满足人们对生活品质的要求。因此，在传统的高层建筑供水设计中，设计人员常采取地下水箱与变频泵组相结合的供水方式来实现分区供水。当前，立足节能、环保的建筑理念，给水方式需要加以完善与创新，从而为用户提供更为高效、快捷的供水服务。基于此，笔者根据多年的建筑给水设计及施工经验，主要围绕无负压供水技术在高层建筑给水系统中的应用展开分析。

1.无负压供水设备的种类

1.1密封式无负压供水设备

密封式无负压供水设备采用的是不锈钢容器，技术人员通常会将电机、水泵等设备进行彻底封闭，以免对水质造成二次污染。同时，该类装置常见于楼梯口、地下水池等场所，具有占用空间小、安装简单快捷等优势。其缺点是，当市政公用管网断水后，由于不锈钢容器的存储量有限，该设备很有可能会在运行一段时间后发生断水。

1.2流量调节罐式无负压供水设备

流量调节罐式无负压供水设备通过在水泵前加装一个可控制的流量调节阀，以实现调节水压和水量的目的，从而降低城市公用供水系统对其的影响。

1.3调节水箱式无负压供水设备

调节水箱式无负压供水设备安装有调整水箱，其通过调节水箱、水泵之间的并联以及电控装置的调节作用，保证水箱内的水源保持一天两次循环，从而确保水体质量。该装置的作用机制为：当供水管网的水量和水压条件达到要求时，由城市管网直接供水；如不能满足条件，则从调整水箱里直接取水。所以，当城市给水管线不稳定时，高层建筑的设计人员可以选用调节水箱式无负压供水系统。

2.无负压供水技术原理与优势

2.1无负压供水技术的原理

无负压供水装置可以被看作一种加压供水装置。在使用该装置时，施工人员应将该装置与给水管网相连通，以充分利用城市管网中的残余压力，形成层叠式的串联供水系统，从而保证管网压力达到设定的保护值。在使用无负压供水设备时，施工人员须考虑二次增压供水的工况，以避免发生负压问题，从而保证供水安全、可靠，降低对周边用户正常用水的影响。新型无负压供水系统是一套集先进的机电控制技术于一身的高科技装备体系。当城市给水管网出现水量不足的情况时，该系统主要运用的技术原理如下。①防止负压。该系统会自动开启一个真空调节阀，以便将外界空气注入稳定的电流补偿系统中，从而防止负压等现象发生。②控制和限制流量。该系统的压力传感器会根据监测到的信号，适当限制水量，以确保水泵不会超负荷取水。③调节压力。该系统将自动切换到恒压供水模式，待压力恢复到正常值后，再自动切换回变频模式。同时，该系统还能借助无负压供水设备来实现对整体给水管网的调蓄作用。

2.2无负压供水技术的优势

①防止二次污染。无负压供水设备的密封性普遍较高，不易被微生物入侵，既不会造成二次污染，也大大降低了漏水问题的发生。②有利于节约能源。无负压供水系统直接与城市给水管网相串联，有效地降低了供水、给水过程中所产生的能耗；再加上变频技术的辅助，与传统供水系统相比，该系统可节约近一半的能耗。③运行效率高，管理费用低。无负压供水系统的机械化水平较高，能够在不增加管理费用的情况下，显著提高工作人员的管理效率。④有效降低投入成本。传统的供水方式必须新建水池或者高位水箱，工程建设费用较高，且通常需要占据较大的屋顶空间，而无负压供水技术则有效避免了这些问题。⑤自动化水平较高。无负压供水技术可以通过给无负压管网加压以稳定供水；可以运用仿真智能技术实现自动控制水量；可以在监测到过压、过流、过载、水源缺水等特殊情况时自动语音报警。此外，无负压供水系统还支持客户定制远程监控服务，并根据客户需要搭建一个中央监控中心，实现对水泵的电流、电压、进出水管压力、水泵频率等进行24小时监测。除利用监测中心来启动和关闭设备外，客户还可以远程处理部分软故障，从而大幅缩减了管理和维护的时间。

3.高层建筑给水系统中无负压供水技术的应用要点

3.1科学选用无负压供水系统

并非所有的高层建筑都适合安装无负压供水设备，相关设计人员应综合考虑建筑的实际情况，谨慎选择。①无负压供水设备的调整体积相对较小，因此其对城市给水系统的依赖性相对较高，并不适用于在郊区等水压条件差、流量和水压无法得到保障的区域。②无负压供水系统的正常运行离不开稳定、可靠的供电。因此，在供电条件不佳的地方，无负压供水系统的使用受到限制。③生产有毒物质、化工产品且容易对城市管网管理造成不利影响的工业建筑，不宜采用无负压供水系统。

3.2无负压管网叠压转输设备的设计选型及管网设置

在高层建筑的给水系统设计中，设计人员应根据建筑高度和实际避难层的布置位置，灵活选择串联供水泵房。其选择的原则是：既要满足上层给水分区的要求，又不会给转输网带来太大的压力。避难层的管网堆叠装置应与高层生活用水区分开。设计人员可以在每个分区各设置一台管网堆叠装置，同时以设计秒流量为标准来选择各个装置的抽水数目。如果建筑物为串联式组合空间，则每个分区的叠压装置都要按其所在空间的供水压力来确定相应的压力级别。在选择转输泵时，设计人员必须明确各区域的总流量，以便采取变频方式对其进行控制，同时还要为传输泵配置小量水泵和气压箱，以保证夜间小流量的用水需求。至于转输管网，因此，推荐使用环形供水系统，即各个分区叠压装置统一由环形管网进行抽水。该方法简化了控制环节，避免了各个分区单独设置一个转输设备的情况，能够有效减少大楼的管线总量，节省占地面积。此外，由于转输泵组提前配备了多个备用水泵，因而即使转输泵发生故障，它也不会影响到系统的正常供水，并能留给维修人员充足的时间来处理故障。

3.3综合考虑技术性与经济性

建筑企业在采用无负压供水技术时，应充分考虑该技术的建设成本、运行费用等资金因素，力求实现技术性与经济性的平衡。对此，建筑企业可以从经济效益的角度出发，综合对比单设高位水箱、水泵、供水气压罐、地下水池、恒压变频泵、叠压供水设备、无负压供水设备等方面的支出与收益，进而在充分发挥无负压供水技术优势的同时，确保投入降到最低。

结语

综上所述，在建筑行业的快速发展背景下，高层建筑的数量日益增多，而如何加强给水设计及控制好供水压力，成为当前给水系统设计的重点研究课题。因此，建筑企业及相关工作人员必须深化无负压供水技术的应用要点，从而确保给水设计与施工方案的合理性、科学性，并最终确保高层建筑的安全、可持续供水。

参考文献：

[1]高新玉.无负压供水在建筑给排水中的应用[J].住宅与房地产，2018（15）.

[2]刀玉淋.试论无负压供水在建筑给排水中的应用[J].建筑工程技术与设计，2019（19）.