侯俊舟　楊學(xué)利

摘 要：該文針對(duì)我國(guó)水資源緊缺的現(xiàn)狀，根據(jù)高校校園日耗用水情況特點(diǎn)和供水系統(tǒng)設(shè)施存在的問(wèn)題，結(jié)合國(guó)內(nèi)二次加壓供水技術(shù)現(xiàn)狀，對(duì)供水設(shè)施節(jié)水改造技術(shù)問(wèn)題做了闡述。介紹了定時(shí)控制雙壓供水技術(shù)、管道自動(dòng)減壓節(jié)流技術(shù)的應(yīng)用。以遼寧建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院改造為實(shí)例，分析說(shuō)明了技術(shù)應(yīng)用以來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：水源現(xiàn)狀 節(jié)水技術(shù)應(yīng)用 經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào)：S27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0030-01

技術(shù)背景：淡水是地球最寶貴的自然資源，雖然地球70%的面積被水包圍，但實(shí)際能夠用來(lái)飲用的淡水量卻十分有限，只是全球水量的1%。近年來(lái)，隨著學(xué)校規(guī)模不斷擴(kuò)大，辦學(xué)耗水量逐年遞增，水電費(fèi)也逐年攀升，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)逐漸加強(qiáng)。很多學(xué)校采取多重措施節(jié)水，如：限時(shí)限量供水；計(jì)量收費(fèi)；推廣和使用節(jié)水型器具等。這些都是在用水方面采用的一系列節(jié)水措施。如何在供水源頭設(shè)施上，做好節(jié)水工作，筆者多年來(lái)做了大量的技術(shù)性探討和嘗試，收到了一定的效果。文中所言供水節(jié)水技術(shù)措施的研究與應(yīng)用，供同行們應(yīng)用參考。

1 校園用水日耗水量情況分析

高校校園的日耗水量情況較為特殊，主要是在用水量的分布不均：由于校園內(nèi)學(xué)生住宿人數(shù)都較為集中，造成了住宿盥洗用水量大且時(shí)間集中。而其他建筑物如教室、實(shí)驗(yàn)室等的用水量則相對(duì)較少。在時(shí)間上表現(xiàn)為用水時(shí)間集中，高峰用水量的時(shí)間性強(qiáng)，一般在早上6∶00～8∶00，中午11∶00～2∶00，下午5∶00～7∶00，晚上9∶00～10∶004個(gè)時(shí)間段用水量最大，而其他時(shí)間則用水量一般很小。

2 校園供水設(shè)施存在的問(wèn)題

2.1 供水泵站水泵容量的選取和壓力設(shè)定問(wèn)題

由于耗水量和時(shí)間的不均衡，給設(shè)計(jì)供水泵站在選擇設(shè)備容量上帶來(lái)了難題。為了避免高峰用水期間的供水壓力和水量不足問(wèn)題，很多高校都會(huì)按照最大的耗水量選擇水泵的出水量和揚(yáng)程，以滿足高峰用水時(shí)段的水量（壓力）需求。在滿足高峰用水需求同時(shí)，增加了低谷用水時(shí)段的設(shè)備空載耗費(fèi)。盡管采用變頻調(diào)速恒壓供水控制技術(shù)，但這種設(shè)備占空損耗無(wú)法避免。據(jù)測(cè)算，這種空載耗損占裝機(jī)設(shè)備容量的30%以上。一般供水水泵出口的設(shè)定壓力為最高用水點(diǎn)距地面高度加15 m水柱（0.15 MPa）設(shè)定。以普通六層學(xué)生公寓樓為例，樓高為20m時(shí)，建筑物的供水管道入口壓力設(shè)定0.3～0.35 MPa。

2.2 建筑物供水管道結(jié)構(gòu)形式存在的問(wèn)題

目前，校園建筑物的供水管網(wǎng)，大多為分段式垂直主杠水平分支結(jié)構(gòu)，水流向自下而上。7層以下的多層建筑物采用單立杠水平分支供水方式。高層建筑則采用每6～7層為一段，獨(dú)立設(shè)置供分段供水管路。

上述管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，必然導(dǎo)致低層位用水點(diǎn)水壓高于高層位。當(dāng)開(kāi)啟水龍頭時(shí)，低層位的水壓高出水量大。部分學(xué)生洗漱過(guò)程中，水龍頭多為“常流水”狀態(tài)。一方面造成水資源的無(wú)端浪費(fèi)，另一方面低層泄流會(huì)造成高層位水龍頭水壓低或斷水，當(dāng)用水者開(kāi)啟水龍頭發(fā)現(xiàn)無(wú)水時(shí)，多者沒(méi)有隨手關(guān)閉的習(xí)慣，造成再來(lái)水時(shí)的“常流水”的現(xiàn)象。很多學(xué)生在上課前或睡覺(jué)前打開(kāi)閥門，用水桶或臉盆接水、儲(chǔ)水，造成來(lái)水后大量溢流，極大地浪費(fèi)了水資源，增大了供水成本。

3 改造思路

為了解決上述問(wèn)題，筆者在多年的供水管理工作中，對(duì)供水設(shè)備和管網(wǎng)設(shè)施做了如下技術(shù)性改造，解決了上述問(wèn)題，改造的具體思路是：對(duì)供水泵站的供水壓力采用按時(shí)段高低雙壓力控制。即：在高峰用水期間，設(shè)定壓力高水泵出水量大；低谷用水期間，設(shè)定壓力低。這樣，可以降低水泵空載損耗30%以上。戶內(nèi)供水管網(wǎng)安裝可調(diào)式減壓閥，對(duì)管道出水口壓力進(jìn)行限定和調(diào)節(jié)，保證高低用水點(diǎn)的水壓穩(wěn)定和水量的平衡，避免因供水壓力不同導(dǎo)致的出水量不均和水壓不足的斷水問(wèn)題。

4 具體改造方案

4.1 采用時(shí)控雙壓變量供水控制裝置

傳統(tǒng)“一拖一”型或“一備一用”型微機(jī)恒壓供水控制裝置，由于裝機(jī)容量和壓力一經(jīng)設(shè)定，系統(tǒng)便以設(shè)定的壓力值（據(jù)用水點(diǎn)的標(biāo)高確定）和電機(jī)容量（一般按用戶最大用水量裝機(jī)）長(zhǎng)期運(yùn)行。為維持管網(wǎng)壓力系統(tǒng)空耗容量為裝機(jī)額定功率的30%～50%，特別日用水量分布不均勻的用戶無(wú)法根除。高峰用水量（幾十噸或上百噸）/小時(shí)，低谷用水量只有幾噸或0/小時(shí)，這就要求及時(shí)調(diào)整供水流量和壓力。為了實(shí)現(xiàn)上述要求，筆者在原有變頻調(diào)速恒壓控制技術(shù)基礎(chǔ)上，引入定時(shí)雙壓控制技術(shù)，在原有變頻裝置上，增加了“PLC供水控制器”和時(shí)間控制器（市售高端產(chǎn)品已將兩者合一）。通過(guò)設(shè)定時(shí)間和壓力程序，實(shí)現(xiàn)了高峰用水時(shí)段，設(shè)備工作在高壓大流量狀態(tài)，低谷時(shí)段工作于低壓小流量狀態(tài)，也可根據(jù)用戶設(shè)定微流量自動(dòng)停機(jī)。從節(jié)能上看，上述功能即充分滿足用戶用水，又避免“保壓”所帶來(lái)的電能耗損。具體線路框圖（見(jiàn)圖1）。

參數(shù)設(shè)定可根據(jù)用水出現(xiàn)的高峰時(shí)段，可將壓力設(shè)定為用水高峰壓力設(shè)定為0.36～0.40 MPa；低谷用水期間壓力設(shè)定為0.26～0.28 MPa。時(shí)間設(shè)定可根據(jù)本單位具體情況設(shè)定。

4.2 供水管網(wǎng)支路改造方案

以單體6層學(xué)生公寓為例，具體做法是：在每個(gè)樓層分支管路截止閥后加裝與管道等徑的“可調(diào)式減壓閥”，市售成品出口端并帶有壓力表，調(diào)整壓力調(diào)節(jié)螺桿，視水量需要將出水壓力設(shè)定為0.12～0.15 MPa，此裝置可以根據(jù)開(kāi)啟的水龍頭多少，自行調(diào)節(jié)出口水量大小，并保證水壓恒定。避免單個(gè)水龍頭濺水和多個(gè)水龍頭斷流問(wèn)題。也消除了高低樓層的水壓不均衡和高層出水量不足問(wèn)題。具體改造后管線（見(jiàn)圖2）。

5 改造后效果和效益分析

我院在供水泵站和室內(nèi)供水管道上進(jìn)行了上述技術(shù)措施改造，經(jīng)過(guò)兩年多的運(yùn)行實(shí)踐考核分析表明，獲得經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益。

“定時(shí)控制雙壓”技術(shù)設(shè)備改造運(yùn)行后，經(jīng)過(guò)計(jì)量測(cè)試數(shù)據(jù)表明：原有泵房的平均日耗電量，由原來(lái)400 kW時(shí)降低到265 kW時(shí)，降低能耗30%以上，并減小機(jī)電設(shè)備的磨損程度，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，特別是長(zhǎng)期運(yùn)行，效益更加顯著。

自動(dòng)減壓閥的加裝和使用，使高低樓層的水壓平衡穩(wěn)定，避免了開(kāi)閉龍頭的間隙損耗，也消除了底層高峰用泄流引起的高層斷水現(xiàn)象。給學(xué)生洗漱用水帶來(lái)方便，受到師生的好評(píng)。

由于上述技術(shù)改造，是在供水源頭技術(shù)上對(duì)原有設(shè)備設(shè)施加以改造，投入資金少效快，做到“節(jié)水不限水”，避免過(guò)去“定時(shí)定量”供水給用水者帶來(lái)的不便利。節(jié)水節(jié)電工作在減少經(jīng)費(fèi)支出的獲取經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也踐行了國(guó)家“節(jié)能減排”政策精神。我院被當(dāng)?shù)卣_立為“節(jié)水型校園建設(shè)”示范單位。endprint