生活給水系統(tǒng)的水泵主要用于加壓供水,按規(guī)范一般要求2~4臺泵并聯(lián)工作,并且宜自動切換交替運行。水泵臺數(shù)越多,其占地就大,投資也高,故障點多。然而,為了供水安全,生活給水系統(tǒng)的水泵往往考慮備用,并且一般有兩種方式:一是設(shè)備用泵,即在確定工作泵臺數(shù)的情況下,另設(shè)一定數(shù)量的備用泵,備用泵與工作泵同時安裝,也可將備用泵另行擱放,當工作泵出現(xiàn)問題時備用泵及時予以更換;二是互為備用,只考慮工作泵,即按設(shè)計流量確定水泵數(shù)量(不少于2臺),運行時按照實際用水量變化自動增減水泵臺數(shù),閑置泵備用,只在達到設(shè)計滿負荷時才全泵運行,而且全泵運行幾率小、時間短。
關(guān)于生活水泵的備用,在我國《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)也有明確規(guī)定,早在GBJ 15-88《規(guī)范》第2.7.2條規(guī)定“生活給水系統(tǒng)的水泵宜設(shè)一臺備用機組”,現(xiàn)行GB 50015-2003《規(guī)范》(2009年版)第3.8.1條規(guī)定“生活加壓給水系統(tǒng)的水泵機組應(yīng)設(shè)備用泵”。由此可見,《規(guī)范》從GBJ 15-88到GB 50015-2003,對生活水泵備用的要求越來越嚴格,這主要是因為:
1)我國對生活給水系統(tǒng)的重要性認識在提高;
2)在我國不能很好地保證水泵的產(chǎn)品質(zhì)量和檢修及時率,擔心水泵萬一出現(xiàn)問題而不能及時檢修或更換時將會影響到生活供水;
3)對生活水泵供水安全性的要求在不斷提高;
4)設(shè)計的安全考慮;
5)參照國內(nèi)外大量的工程實踐。
事實上,生活水泵的流量及臺數(shù)是由設(shè)計流量確定,設(shè)計流量是在最不利的設(shè)計工況下按照《規(guī)范》計算的最大極限流量,也就是在用水人數(shù)、用水定額、衛(wèi)生器具、用水時間、小時變化系數(shù)等均達到設(shè)計工況的理想流量,而實際運行中卻很難達到這一最不利工況,總會存在設(shè)計流量超出實際需求;而且實際用水還與建筑物性質(zhì)、居民入住率、生活習(xí)慣、用水制度、氣候、水價等因素有關(guān),以及生活用水24小時不均勻變化,大多數(shù)時間在中、小流量用水,而出現(xiàn)最大流量并不多,只是偶然有1次或幾次,甚至不出現(xiàn)。于是,工程設(shè)計中普遍存在水泵設(shè)計流量比實際用水量大很多的現(xiàn)象。一般,在設(shè)計時選用2~3臺工作泵,實際只有1臺泵運行,而且水泵頻率大多在25~40Hz,即便在用水高峰時也在45Hz以下,如此類似的現(xiàn)象在全國各地普遍存在,這當然也與我國生活用水設(shè)計流量本身就比實際用水偏大有關(guān),更不排除設(shè)計時特意加大設(shè)計富余量的可能。
如此看來,生活水泵采用互為備用不失是一個絕好的方案。例如,按設(shè)計流量選用3臺工作泵,而實際用水為不均勻或大或小變化,在一般用水時只需1臺泵運行,其余水泵閑置不用,實際上就成為備用泵,只有在用水高峰期達到最大用水時才可能出現(xiàn)2~3臺泵運行,而且同時運行的時間也不會很長,一般一天中不會超過2個小時。也就是說,生活水泵變頻控制是完全可以互為備用,特別是在用水量變化較大(小時變化系數(shù)大于1.5)的情況下。當水泵為無負壓直接串接供水時,由于利用自來水管網(wǎng)壓力而使水泵的Q~H特性曲線整體上移,這會造成單泵實際供水能力大于單泵設(shè)計流量,更有利于水泵互為備用。
因此,生活水泵互為備用較常年閑置備用泵更合理,因為水泵設(shè)計流量本身就大于實際用水量,再增設(shè)一臺備用泵就形成名義上兩臺及以上的備用泵,會增大投資和占地;而且在水泵產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)的情況下,水泵壞的幾率也很小,即便水泵壞了不能供水也會早發(fā)現(xiàn)、早通知和及時檢修,中間不會超過24小時,這對于大多數(shù)用戶來講是可以理解和接受的,何況也不是經(jīng)常出現(xiàn)故障。經(jīng)常出現(xiàn)故障的水泵在工程中肯定不能使用。當然,如果選用1臺工作泵24小時運行,則應(yīng)另設(shè)備用泵;對于不允許間斷供水或采用恒流量供水的情況,如全流量供水、兼顧消防等用水以及星級酒店、醫(yī)院等重要建筑物的生活給水系統(tǒng),也宜考慮設(shè)置備用泵。
因此,生活水泵是否設(shè)置備用泵,需要根據(jù)用水重要性、對供水安全要求以及工作泵臺數(shù)、水泵檢修頻率和難易程度等情況,通過技術(shù)、經(jīng)濟及安全性比較后最終確定。至于《規(guī)范》要求,建議著眼于實際和通過工程實例具體分析,不能全盤按照生活給水系統(tǒng)“應(yīng)設(shè)備用泵”的規(guī)定。當出現(xiàn)用戶(或水務(wù)公司)強烈要求設(shè)備用泵時,可考慮將選泵的設(shè)計流量適當小一些,這樣既符合設(shè)計要求,又滿足了投資方的意愿。