嶽慶君隨著科技的不斷發展，建築物的高度不斷增加，由市政管網直接供水到使用者的一次供水方式已無法滿足現代建築供水壓力的要求。從節約能源的角度出發，二次加壓供水應盡量利用市政給水管網的水壓。但我國城市供水條例規定：
禁止在城市公共供水管道上裝幫浦直接吸水。其主要原因是如果水幫浦對室外給水管網抽吸過度，容易引起管網水壓區域性下降，不僅損壞管網，還影響附近使用者的用水。目前，二次加壓供水方式通常設定調蓄清水池，先將市政供水管網的水存到蓄水池，再由變頻調速水幫浦組供水到使用者。
但這種供水方式存在著嚴重的蓄水池水質二次汙染問題，已不利於人們生活質量的提高。因此，本文就新提出的兩種管網供水優化系統進行介紹比較。
一、直接式管網疊壓供水技術
直接式管網疊壓供水技術是對傳統二次供水技術的革新,在市政管網壓力允許的情況下,管網疊壓供水裝置可取消貯水池,直接從市政管網中取水增壓。
直接式管網疊壓供水系統主要由水幫浦、穩壓平衡器和變頻數控櫃組成,取消了貯水池和屋頂水箱。水幫浦直接從與自來水管網連線的穩壓平衡器吸水加壓,然後送至各用水點,其系統組成如圖1所示。
直接式管網疊壓供水系統的工作原理分以下幾種情況:在自來水管網的水壓能滿足用水要求的情況下,即管網壓力大於或等於設定壓力時,加壓水幫浦停止工作,自來水可通過旁通管直接到達用水點；當自來水管網水壓不能滿足用水要求時,電接點壓力表向變頻數控櫃發出訊號,變頻軟起動水幫浦機組加壓供水,直至實際供水壓力等於設定壓力時,變頻數控櫃控制水幫浦機組以恆定轉速運；在用水高峰期間,使用者管網壓力下降,當降到低於設定壓力時遠傳壓力表發出訊號給變頻數控櫃,使變頻器頻率公升高,水幫浦機組轉速增加,出水量和壓力都隨之上公升,直至使用者實際壓力值等於設定壓力值；在用水低谷期間,使用者管網壓力上公升,當高於設定壓力值時遠傳壓力表發出訊號給變頻數控櫃,變頻器頻率降低,水幫浦機組轉速降低,使使用者管網實際壓力值等於設定壓力值。
二、無負壓管網增壓穩流給水裝置
無負壓管網增壓穩流給水裝置主要由微機變頻控制系統、負壓檢測及處理系統、水幫浦機組、穩流補償器、真空抑制器、各種管件、閥門等組成。裝置工作原理圖如下：
圖2 無負壓管網增壓穩流給水系統
首先根據使用者實際情況設定用水點工作壓力。裝置執行過程中實時檢測實際供水壓力，並與設定壓力進行比較，調節變頻器頻率，使管網壓力始終保持在設定數值上。負壓檢測裝置實時檢測穩流補償器中的用水量變化情況，當檢測到實際用水量小於管網的給水流量時，此時管網不產生負壓，穩流補償器進入儲能狀態；當檢測到實際用水量大於管網的給水流量時，裝置通過真空抑制器及穩流補償器中的檢測裝置採集穩流補償器內的真空度及水位訊號，通過微機控制真空抑制器及穩流補償器中的特殊裝置動作，將穩流補償器中原來儲備的能量進行釋放，以補償此時能量的不足，達到整個系統內壓力的自動平衡狀態，抑制負壓的產生，完成不間斷的持續供水。
全密閉結構及負壓反饋抑制系統使裝置可以直接與市政供水管網串接，充分利用市政管網原來的壓力。多變數模糊控制與智慧型管理系統技術，在執行過程中，針對需要控制的物件具有的多樣性、隨機性、連續性及高度不穩定等特性達到多層次、多目標的綜合效果來實現無負壓的過程。
三、兩種系統的綜合分析
兩種供水系統的適用範圍可相互補充。當市政供水管網水量應充分，供水壓力相對穩定時可採用無負壓管網增壓穩流給水裝置。由於其直接與市政給水管網串聯供水，沒有了水池的蓄水功能，因此對市政供水管網提出了更高的要求。
但在一些用水非常集中、瞬時用水量過大的地方，則應使用直接式管網疊壓供水，以減少峰值流量對管網造成的影響，保證無負壓裝置的正常工作。
這兩種系統均是根據水幫浦工作的壓力疊加原理，直接串聯的供水方式充分利用了市政給水管網的水壓，減小了二次加壓水幫浦的工作能耗。當用水低峰期，室外市政給水管網的壓力能滿足供水要求時，水幫浦停止工作，通過裝置直接由市政給水管網供水，節能效果明顯。而且無需修建蓄水池或水箱，避免了自來水在池中滯留，造成雜質進入池水、微生物滋生、餘氯減少等現象，徹底杜絕了水池、水箱內水資源及定期清洗水池等對水資源的浪費。
同時還節約建築面積、節省土建工程投資、簡化加壓系統設計。並且抽水裝置直接與室外市政給水管網串接，實現了從水廠供水到使用者的連續流過程。而且無負壓管網增壓穩流給水裝置採用了全密閉的負壓抑制系統，自來水不與空氣直接接觸，徹底杜絕了水質的二次汙染。
但由於這兩種系統提出的時間比較短，在一些方面仍有不足。現今很多生產廠家只在傳統的變頻供水裝置的基礎上，用儲水罐加上乙個自動進排氣閥，聲稱無負壓裝置。使用這樣的無負壓裝置，當市政給水管網供水不足時，裝置會出現停機保護現象，人為增加了不正常的供水時間，而且機組頻繁啟動會造成管網壓力波動過大等問題。
其次，在無負壓管網增壓穩流給水裝置執行時，水幫浦機組的工作揚程範圍變大，對水幫浦機組的效能提出了更高的要求。而採用直接式管網疊壓供水技術，如果將疊壓供水裝置設定在地下室，不僅可能影響周圍使用者的水壓,還可能導致回流汙染或地下水侵入。但如果設定高程過高，則可能出現斷水現象。
同時，市政管網水壓波動範圍較大時其應配置特性曲線較陡，高效區揚程範圍較大的水幫浦，這就要求有更多的資金投入。旁通管的止回閥應具有可靠的密閉效能，並應當設定倒流監測裝置，在有可能較長時間停用的旁通管應採取一些有效的措施，避免水質惡化產生二次汙染。
四、結語
直接式管網疊壓供水和無負壓管網增壓穩流給水系統目前已在許多西歐國家得到普遍應用，在我國尚處起步階段。相信隨著管材、裝置、施工技術的不斷發展，這兩種系統將會逐步完善提高，在更大的範圍內得到普遍應用。嶽慶君
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