变频调速恒压供水系统设计方案
多层住宅小区已取消屋顶水箱，逐渐采用变频恒压供水设备给水系统，而对于十二层及十二层以下的"小高层"，《民用建筑水灭火系统设计规程》中规定"当采用小区集中给水泵房的生活消防共用给水系统时，可不设高位水箱。但应符合下列规定：①泵房的给水服务半径不宜大于150m;②消防泵和生活泵的电源应不低于按二级负荷的要求供电或自备柴油发电机;③消防泵的流量应满足生活和消防同时给水的流量;④泵房的出水压力平时不应大于0.45MPa，且应保证室内消火栓给水系统充满水;在灭火时应满足室内消防给水系统的压力;⑤室内消火栓给水系统竖管的顶部应设自动排气阀"。
(1)用水量计算
设计流量的大小直接关系到水泵的选型、管网的口径及给水的安全保证性。目前，一般住宅小区的设计流量主要包括以下几方面;
①居民生活用水;②公共建筑用水;③消防用水;④绿化用水;⑤浇洒道路用水;⑥未预见水量及管网漏失水量。其中，公共建筑用水可按现行《建筑给水排水设计规范》给水当量计算;浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定，草本植物可选 2.0L/(m2·d);木本植物可选1.0L/(m2·d);未预见水量及管网漏损量，可按最高日用水量的10%-15%合并计算。而最难确定的是小区居民生活用水，这主要是住宅小区大小不一，幢数不同。这就决定了住宅小区居民生活用水量的确定，既不同于城市市政给水设计，也不同于建筑物室内给水设计。平时我们进行设计时，通常采用经验做法;小区生活用水干管按最高日最大时流量公式进行计算，宅前支管和进户管按当量以设计秒流量公式进行计量。如表1为某设计院设计的某住宅小区的生活用水量计算结果。
表1 某住宅小区用水量计算表
用水地点户数
或面积用水量
标准用水量(m3)系数备注
最大日平均时最大时2.23.5人/户
住宅楼1647300L/人.d1*******9
洗车52183L/m2.d1655
绿化370201.5L/m2.d1111111每日二次
未预见 186918按10%计
合计 204397193
按照城市自来水公司的给水安全性要求，每座水泵房的给水服务面积不允许超过50000m2，约450户居民，按每户3.5人计算，则总用水人数1575，按照城市住宅标准规定“住宅每人最高日生活用水定额不应小于230L”，可取300L/(人·d)。又根据《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)第1.6.1中的方法，有以下的公式：
Qh = KhQd/T
式中 Qh-最大小时生活用水量(m3/h);
Qd-最高日用水量(m3/d);变频器恒压供水
T-每日(或最大班)使用时间(h/d);
Kh-小时变化系数，本市可取2.2。
则：
(2)水泵选型
目前，住宅小区的室外埋管均采用UPVC塑料给水管。根据上述计算结果及GBJ15-88规定，选择室外管管径为DN100。按照服务半径150m及十二层建筑(2.8m层高)计算，取住宅分户表前的静水压力70kPa(或十一跃十二层时为100kPa)，水表安装距楼面高度1.0m，水泵扬程估算：
H = 18.48×0.15×1.3+2.8×11+1.0+7.0 = 42.4m
或H = 18.48×0.15×1.3+2.8×10+1.0+10.0 = 42.6m
根据流量及扬程，即可选择水泵。由于市政常压管网可直接提供绿化等其它常压用水，故不考虑应用水泵。
变频恒压供水管网图如图1所示。图1中1#、2#水泵为生活水泵，一用一备。3#、4#为消防水泵。传感器的任务是检测管网水压，输出信号为4～20mA。
2.3电气控制原理图设计
变频调速恒压供水设备主要采用变频调速器、可编程控制器(PLC)和PID调节器等器件构成。消防水泵不需要调速，有火警信号时，由PLC控制直接启动消防水泵即可，这里从略。下面主要介绍1#和2#生活水泵变频恒压供水控制部分的设计
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