1.4　给水升压和贮水设备

1.4.1　水泵

1.4.1.1　水泵的定义

水泵是输送液体或使液体增压的机械。水泵根据不同的工作原理可分为容积泵、叶片泵和其他等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。

水泵是给水系统中的主要升压设备。在建筑内部的给水系统中，一般采用离心式水泵，它具有结构简单、体积小、效率高、流量和扬程在一定范围内可以调整等优点。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等。

1.4.1.2　水泵的选择

水泵型号应根据水泵装置所需的流量和扬程来确定。

选择水泵时，应以节能为原则，使水泵在给水系统中大部分时间保持高效运行。当采用设水泵-水箱的给水方式时，通常水泵直接向水箱输水，水泵的出水量、扬程几乎不变，选用离心式恒速水泵即可保持高效运行。对于无水量调节设备的给水系统，在电源可靠的条件下，可选用装有自动调速装置的离心式水泵。

对生活给水，一般按建筑物的重要性设置备用泵一台；对小型民用建筑允许短时间停水的，可不用设置备用水泵；对生产及消防给水，水泵的备用台数应按生产工艺要求及相关防火规定确定。

1.4.1.3　水泵管路的设置

（1）管路的敷设　吸水管路和压水管路是泵房的重要组成部分，正确设计、合理布置与安装对于保证水泵的安全运行、节省投资和减少电耗可起到重要的作用。

为保证水泵正常运行，对于吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气。但在实际管路布置及施工时往往忽视了某些局部的做法，导致水泵不能正常运行。对于压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。

（2）管路附件的装设　每台水泵的出水管上应装设压力表、止回阀和阀门。符合多功能阀安装条件的出水管，可用多功能阀取代止回阀和阀门，必要时应设置水锤消除装置。自灌式吸水的水泵吸水管上应装设阀门，并宜装设管道过滤器。吸入式水泵的吸水管上应安装真空表，出水管可能滞留空气的管段上方应设排气阀。水泵直接从室外给水管网吸水时，应在吸水管上装设阀门和压力表，并应绕水泵设旁通管，旁通管上应装设阀门和止回阀。

水泵吸水管上的阀门平时常开，仅在检修时关闭，因此宜选用手动阀。出水管上的阀门启闭比较频繁，因此应选用电动阀门、液动阀门或气动阀门。

（3）水泵的安装　建筑物的水泵间应光线充足，净高不小于3.2m，通风良好，干燥不冻结，并有排水措施。为保证安装检修方便，水泵之间、水泵与墙壁之间应留有足够的距离。水泵机组的基础侧边之间，以及基础侧边至墙壁的距离不得小于0.7m。对于电动机功率不大于20kW或吸水口直径不大于100mm的小型水泵，两台同型号的水泵机组可共用一个基础，基础的一侧与墙壁之间可不留通道。不留通道的机组凸出部分与墙壁之间的净距及相邻基础的凸出部分的净距，不得小于0.2m。水泵机组的基础端边之间和至墙壁的距离不得小于1.0m，电动机端边至墙壁的距离还应保证能抽出电动机转子。水泵机组的基础至少应高出地面0.1m。为减小水泵运行时振动所产生的噪声，在水泵及其吸水管、出水管上均应设隔振装置，通常在水泵机组的基础下设橡胶弹簧减震器或橡胶隔振垫，在吸水管、出水管上装设可曲挠橡胶接头等装置。

1.4.2　贮水池

1.4.2.1　贮水池的设置

贮水池是贮存和调节水量的构筑物。存在以下情况之一时，应设置贮水池，使水泵从贮水池中抽水：水源不可靠，水量或水压不能满足室内用水要求，又不允许间断供水；水源不能满足最大小时供水量，但设置其他设备不可能或不经济；水源为定时供水；根据防火规范的规定必须设置消防水池，市政管理部门不允许水泵直接从城市给水管网抽水。

1.4.2.2　贮水池的类型

贮水池可设置成生活用水贮水池、生产用水贮水池、消防用水贮水池，或者是生活与生产、生活与消防、生产与消防、生产与消防及生活合用的贮水池。贮水池的形状有圆形、方型、矩形及根据实地情况所制的异形。贮水池一般采用钢筋混凝土结构，小型贮水池也可采用金属、玻璃钢等材料。

1.4.2.3　贮水池的设置要求

贮水池一般设置在建筑物内，可以设置在地下室、半地下室，也可以设置在比较高的位置。设置贮水池时应注意防止水质污染现象，保证安全供水，还应便于维护和检修。一般应注意以下几点。

①生活贮水池应远离化粪池、厕所、厨房等构筑物或场所，与化粪池的净距离不应小于10m。当净距离不能保证大于10m时，应采取措施保证生活用水不被污染，如提高生活贮水池的标高，或改变化粪池池壁的材料、加强化粪池的防渗漏措施等。

②当贮水池设在建筑物内时，不应利用建筑物的本底结构作为生活水池的池壁和池底，以防产生裂缝污染水质。

③水池的进水管和出水管应布置在相对位置，以保证池水能循环，避免水流短路而使水质恶化，当水池比较大时，应设置导流墙（板）等，以保证不出现滞水区。

④贮水池宜分成两格，能独立工作和分别泄空，以便于水池的清洗和事故时检修，且两池间应设置连通管，并在连通管上设置阀门。

⑤水池应设置进水管、出水管、溢流管、泄水管、水位指示、通风换气、检修人孔等装置。溢流管的管径应比进水管大一级，溢水喇叭口的上缘应高出最高水位30～50mm，溢流管上不得安装阀门。泄水管的管径按2h内池内存水全部泄空进行计算，但最小管径不得小于100mm。溢流管、泄水管不得与污水管直接连接，排入排水系统时应有防止回流污染的措施。溢流管、通气管等的末端应加设防虫网罩。

⑥贮水池宜设吸水坑，吸水坑的深度不宜小于1m，池底应有不小于0.005的坡度坡向吸水坑。

⑦贮水池设在室内时，池顶板距建筑顶板底的高度应满足检修人员出入的需要，一般不宜小于1.5m。

1.4.3　水箱

1.4.3.1　水箱的设置

水箱起稳压、贮存水量的作用，有时也起增压或减压的作用。有下列情况时，宜设置给水水箱：城市给水管网的水压周期性或经常性不能满足室内用水要求；室内给水管网对水压稳定性要求比较高或需要恒压供水；需要贮存事故水量、消防水量；高层建筑供水系统竖向分区。

设置水箱的给水方式的优点是：一般系统比较简单，水箱可设计成自动控制水位，管理方便；水箱有一定的调节容积，能利用重力自动供水；在夜间或用水低峰时可利用室外管网的水压直接为水箱充水，当用水高峰，室外管网压力不足时，由水箱补充外网的不足，缓解城市供水管网在用水高峰时出现的供需矛盾，起“削峰”作用，保证供水的可靠性。

设置水箱的给水方式的缺点是：水箱设计不当、管理不当会造成水质的二次污染；水箱位于建筑物的上部，对结构抗震不利，增加建筑物的结构荷载，占用一定的建筑面积，建筑立面如处理不好，会影响建筑物的美观；水箱设置在建筑物的顶部，防冻抗寒能力差，顶层用户的水压不足，会影响燃气热水器、自闭式冲洗阀以及瓷片式、轴筒式、球阀式水龙头的正常使用，如浮球阀选用不当，会因溢流造成水量损失。

1.4.3.2　水箱的类型

按不同用途，水箱可分为高位水箱、减压水箱、冲洗水箱、断流水箱等多种类型，其形状多为矩形和圆形，制作材料有钢板、钢筋混凝土、不锈钢、玻璃钢和塑料等。目前，玻璃钢水箱用得较多，因为玻璃钢水箱重量轻、强度高、耐腐蚀、安装维修方便，大容积的水箱可以现场组装。钢筋混凝土水箱造价低，适用于大型水箱，但重量大，管道连接处理不好容易漏水。

1.4.3.3　水箱的设计要求

为保证给水系统的安全可靠，防止水质的二次污染，给水水箱的设计一般应符合以下要求。

①当水箱的容量超过50m3时，宜设计成为两个或分成两格。

②水箱的有效水深不小于0.7m，也不宜大于2.5m。

③水箱的进、出水管应相对和分别设置。

④水箱的箱底应有不小于0.005的坡度坡向水箱的泄水管口。

⑤人孔盖应密闭加锁，而且应高出水箱顶板面100mm以上。人孔的尺寸应满足检修人员和箱内配件等的进出要求，一般人孔的直径不小于700mm。检修人孔的顶面至建筑物顶板的距离，不宜小于1.5m，以方便检修人员进出人孔。

⑥水箱应布置在便于维护管理、通风和采光良好、不受污染、有利于管道布置的位置，水箱间的温度应不低于5℃。

1.4.3.4　水箱的配管、附件

水箱的配管、附件有进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气管、水位信号管、检修人孔等，如图1-20所示。

（1）进水管　水箱进水管一般由水箱侧壁接入，为防止溢流，进水管上应装设水力自动控制阀，如浮球阀或液压水位控制阀。浮球阀或液压水位控制阀的数量一般不少于两个，保证其中一个发生故障时，其余浮球阀仍能正常工作。浮球阀应尽量同步开启和关闭。在每个浮球阀前的进水管上应设置阀门，以便检修。浮球阀应设置在人孔的下方，便于检查浮球阀的工作状况。

进水管应在水池（箱）的溢流水位以上接入，进水管口的最低点高出溢流边缘的高度应等于进水管的管径，但最小不应小于25mm，最大不大于150mm。进水管的中心距离水箱顶应有150～200mm的距离，进水管的管径按水泵流量或室内管网设计秒流量计算。

（2）出水管　出水管一般从水箱侧壁接出，管口下缘距离水箱底不应小于50mm，若从水池底部接出，则出水管管顶入水口距水箱底的距离也不应小于50mm，以防沉淀物进入配水管网，其管径按室内管网设计秒流量确定。水箱出水管的管口应低于水箱最低水位，以防止在水箱最低水位、管网用水量达到设计秒流量时造成供水量不足，同时也可以防止在低水位时空气进入给水管网。为防止水流短路，出水管、进水管应分设在水箱两侧。

（3）溢流管　当水箱进水管控制失灵或水泵控制失灵时，多余的水可从溢流管中流出，以避免水箱溢水。溢流管的管口应高出设计最高水位50mm；管径应比进水管的管径大1～2级，溢流管上不允许装设阀门；溢流管不得与排水系统的管道直接连接；溢流管出口处应装设网罩，防止小动物进入。

（4）泄水管　水箱清洗或检修时，水箱中的水通过泄水管泄空。泄水管从水箱底部最低处接出，泄水管上装设阀门，平时关闭，泄水时开启。泄水管阀门后的管段可以与溢流管相连接，但不得与排水系统的管道直接连接。如无特殊要求，泄水管的管径可以比进水管的管径缩小1～2级，但一般不小于50mm。

（5）通气管　生活给水系统中的水箱为防止水质污染，水箱盖板、人孔等都应封闭，为保证水箱内空气流通，需设置通气管，防止水变质。通气管从箱盖上接出，伸至室外或水箱间，但不得伸入到有有害气体的地方。通气管的末端应装设滤网，而且管口应朝下设置。

通气管上不得装设阀门，不允许与排水系统的通气管或通风道相连接。其管径一般应大于50mm，数量一般不少于2根。

（6）水位信号管　水位信号管是用来反映水位控制失灵的报警装置。一般水位信号管安装在水箱壁溢流管以下10mm处，管径为15～20mm，另一端通到值班室内的污水盆上，以便随时检查水箱浮球阀设备是否失灵，从而及时采取措施。若水箱液位与水泵控制系统联锁，则可在水箱侧壁或顶盖上安装液位继电器或光、声信号器，采用自动水位报警装置。

（7）检修人孔　为便于清洗、检修，箱盖上应设检修人孔。

（8）连通管　如需设置两个水箱，两个水箱之间应设置连通管，其管径与进水管相同。连通管上应装设阀门。

1.4.3.5　水箱的布置与安装

水箱的位置应结合建筑、结构条件和管道布置考虑，应设置在通风良好、不结冻的房间内（室内最低温度一般不得低于5℃），尽可能使管线简短，同时应有较好的采光和防蚊蝇条件。为防止结冻或阳光照射使水温上升而加速余氯的挥发，露天设置的水箱应采取保温措施。

水箱间的净高不得低于2.2m，并应满足布置要求。水箱间的承重结构应为非燃烧材料。高位水箱的箱壁与水箱间的墙壁及其他水箱间的净距与贮水池的布置要求相同。当敷设有管道时，水箱底与水箱间地面板的净距不宜小于0.8m，以便安装管道和进行检修。水箱的设置高度（以底板面计）应满足最高层用户的用水水压要求；如达不到要求，宜在其入户管上设置管道泵进行增压。

为保证供水安全，对于大型公共建筑和高层建筑，宜设置两个水箱。安装金属水箱时，用槽钢（工字钢）梁或钢筋混凝土支墩支承；为防水箱底与支承接触面发生腐蚀，应在它们之间垫以石棉橡胶板、橡胶板或塑料板等绝缘材料。