二供智慧泵房预制管道的设计与实施
随着我国城镇化的不断发展,各地新建住宅多为高层楼房,这使得市政管网0.2-0.3MPa的管网压力不能满足我们的需求,必须经二次加压才能将水输送至各用水点,因此便有了二次供水。
一次供水:“市政直供”,就是由自来水市政管网直接供水,水从自来水厂流出,直接进入居民家里。然而,楼层一高,直供水可就不太管用了。因为当楼层太高时,水得不到足够的压力,无法克服重力,就“爬”不上去了。
二次供水的定义:当居民生活用水对水压、水量的要求超出城镇公共供水管网的能力时,通过水泵、储存设备等设施二次加压后经管道供给用户的供水方式。
生活泵房是居民小区中安装二次加压供水设备的建筑物,是保障居民用水的重要设施。目前全国生活泵房普遍存在设施跑冒滴漏严重、供水服务不规范、水质污染风险高、治安隐患、噪声污染严重等诸多问题,群众反映强烈,城镇饮用水安全保障形9势严峻,尤其对于老旧小区情况更为突出。
随着水务行业的发展,二次加压供水的规范化管理将信息化与水务管理紧密结合,标准泵房的概念进入我们的视野中,通过规范、标准、智慧的泵房建设解决居民的用水安全问题。
泵房十大核心系统
①、二次供水系统:补偿市政供水管线压力缺乏的供水设备、管路、阀门的总称。
②、泵房土建设施:安装水泵、供水设备机组、水泵控制柜及其它辅助设备的建筑物。
③、防涝排水系统:排水的收集、输送、排放等设施以一定方式组合成的总体,用以排水的各级排水沟(管)道及建筑物的总称。
④、低压配电系统:为泵房提供电源输送及保障泵房供电安全的设备。
⑤、远程监控系统:对泵房设备进行数据采集、监控及分析的系统。
⑥、安防监控系统:对泵房出入口通道进行管制及现场图像采集、录像存储、报警接收和发送、网络传输、网络安全的系统。
⑦、环境监测系统:实时监测泵房运行环境、温度、湿度并自动调节的系统。
⑧、分质供水系统:对原水进行水质净化并传输的设备总称。
⑨、水质检测系统:对管网水质进行实时监测及预警的设备总称。
⑩、维护管理系统:泵房日常管理维护设备及相关管理规章制度的总称。
智慧标准泵房模块设计
1:材质要求(选材保优质)
举两个例子:一个是国家层面的:2018年实施的《二次供水运行维护及安全技术规程》,另外一个是地方性法规:2020年深圳颁布实施的:《二次供水设施技术规程》。
《二次供水运行维护及安全技术规程》T/CECS509-2018

5.3 材质要求
5.3.2 储水设备、水泵过流部件应选用不低于06Cr19Ni10的不锈钢材料,焊接材料应与设备同材质,焊缝应进行抗氧化处理。
5.3.3 供水管道、阀门及附件应根据管径、承压等级、安装环境等因素,选用耐腐蚀、寿命长、水利条件好、便于安装和检修维护的产品。


本规程在国标和行标基础上,按照深圳市《生活饮用水水质标准》要求,着力打造“二次供水设施提标改造”标杆,围绕自来水可直接饮用目标起草编制。
4.9.1 室外埋地管网管径大于或等于100mm时,应采用球墨铸铁管;管径小于100mm时,应采用球墨铸铁管或覆塑薄壁不锈钢管。明设管道应采用S31603薄壁不锈钢管。
4.9.3 阀门应选用不锈钢硬密封闸阀、球阀。阀板应采用耐腐蚀性能不低于S30408不锈钢材料制作,阀杆应采用强度及耐腐蚀性能不低于20Cr13或 6Cr18Ni9不锈钢材料制作。
4.7.2 新建水箱(池)应采用S31603不锈钢材质,厂家制作、现场组装。
综上,不锈钢水管作为二供泵房中最适用的管材,有如下优势:

1、提高输水效率。我国一些老城区的小区管道的材质并非不锈钢水管,所以在多年的运行中腐蚀严重,管壁内部结构杂质多,严重影响了自来水的输送效率。且水压增加时,很容易造成管道爆裂。
2、提升二次供水的水质。水的质量决定了人的健康,但经过多年运行的塑料管道内部出现大量结垢、锈蚀物、藻类细菌的生长等等,自来水的水质已经完全失去保障。
3、降低二次供水成本。不锈钢水管和双卡压连接可彻底杜绝管道爆裂和连接处漏水渗水的问题。
2:BIM预制建筑信息模型 building information modeling, building information model (BIM)
在建设工程及设施全寿命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。简称模型。


久润利华的泵房预制管道系统应用了装配式建筑的理念,并应用BIM工具,消除碰撞点,解决“错、漏、碰、缺”的问题,合理调整各管线的走向、标高及管件、阀门的位置等,整体优化综合管线布局,使之更加整齐美观、方便安装、便于操作,同时将原来的管路焊接和生产提升为工厂预制化管路,提升了管路的连接质量和焊接质量。同时,因管路全部采用预制化工厂生产,施工周期变短,现场施工难度降低。


具体与以前现场焊接的施工方式有两大优势:
1:对现场施工人员的焊接技术要求较高。焊接质量(包括外观质量)难以保证;
2:很多施工单位为了节省成本,既不抛光也不采用气保护,很容易造成腐蚀现象(无焊缝抗氧化措施)。


以下是久润利华预制管道部分流程:

BIM管路设计

厂内预组装

老旧小区改造
2021年,毋庸置疑的旧改(老旧小区改造)大年。对于“旧改”一词相信大家都已不再陌生,17年开始国家就已经推出“旧改”政策。截止到今年,陆陆续续已经有不少小区完成了“旧改”,据有关媒体报道,我国今年预计将完成3.9万个小区“旧改”工作,截止到2025年底,将完成对17万个小区的“旧改”计划。
各地也相继出台了二次供水管理办法等规范指导性文件,明确市区新建居民住宅二次供水设施由供水企业(水司)统建统管,确保饮水安全,同时还制定了改造目标。
以无锡为例,计划投入18亿元,改造全市977个二次供水设施。“十三五”期间主要改造建造于2010年之前的小区,“十四五”期间改造2011—2017年建造的小区,逐步全面消除“存账”。
再看安徽:2021年,安徽省计划改造老旧小区1247个,涉及277352户,建筑面积2562.06平方米,预计投资额为653593.35万元。
北方也不甘落后,近日,山东省召开全省住房和城乡建设工作会议上透露,2021年山东继续发力城镇老旧小区改造,确保开工改造老旧小区60万户以上。其中,济南计划开工67559户、面积623万平方米。《山东省深入推进城镇老旧小区改造实施方案》中提到老旧小区内入户端口以外需要改造的供水、供电、供气、供暖、通信等专业经营设施与老旧小区改造同步设计、同步实施。
l 旧改与二供
二次供水设施对于多层或高层住宅小区而言,也属于基本供水设施,大部分地区在旧改中对于供水设施的改造主要集中在管道部分。因为如果二次供水设施存在安全隐患,居民的用水将不能得到充分保障。因此,在全国范围去看,旧改与二供改造工作深度融合,从而更好的保障供水安全。
硬件提升,改善居民的生活品质。泵房作为二次供水改造的“心脏”,改造后将镀锌衬塑管升级为不锈钢水管,实现水质更安全,将原有水箱升级为全新食品级不锈钢材质,采用最新“变频泵组+气压罐”模式供水,确保泵组高效运转,节能运行,实现水压更稳定。
尤其是管道方面,以前老小区的管网材料基本都是镀锌管和铸铁管,多年的运行中腐蚀漏水严重,管壁内部结构杂质多,也严重影响了自来水的输送效率。有的管壁因为锈蚀导致内壁变薄,水压增加时,很容易造成管道爆裂。严重影响居民日常生活,旧改中淘汰“高龄”管道,科学合理布局管网,使用新型优质不锈钢供水管道管材解决管网根本问题,是大势所趋。
l 让二次供水美在“最后一公里”
我们知道,水质问题大多出在自来水到户的“最后一公里”。由于市政供水管网的正常水压无法直接供应高层居民家庭,需要小区设立二次供水设施,加压供应高层住户。而原有的二次供水设施主要由各房产商自行建设,由物业公司管理。有的小区二次供水设施使用年头长,出现问题没有及时维修,自来水在“最后一公里”可能存在二次污染、水压不稳等问题。
而目前新建小区(包括改造后)二次供水设施泵房内管路均采用304不锈钢水管,并均装有在线水质监测仪,远程监控平台,并配备紫外线消毒仪、浊度仪等装置,紫外线消毒仪会在余氯过低时对出水进行二次消毒,确保供水安全。
水质分析仪
l 背景知识:二次供水的方式
最传统的就是“增压设备和高位水池(箱)联合供水”,大概分三步:第一步,让自来水先流到建筑物的低位水池里;第二步,通过二次加压设备把水送进高处的水箱(或水塔)里;第三步,水就可以利用高度差,流到千家万户。

但这种方式存在弊端,一方面,楼顶水箱的重量会增加结构负载,另一方面,由于经常被晒,导致水温过高,余氯失效,容易滋生红虫。联合供水”过气了,又有了“变频调速供水”。
此法只需两步:
第一步,仍然让自来水先进入低位水池;第二步,经过变频供水设备二次加压,直接压到高层用户家里。

第三种方式——“叠压(无负压)供水”。
把二次供水简化成了一步:无需经过水池和水箱,直接经过叠压设备加压后供给用户。

然而“无负压供水”也有一个很大的缺陷:它在抽水时,很有可能影响到附近小区的水压。你家的水压上去了,隔壁小区就……
因此,这种供水方式被很多地区禁止使用。
基于以上原因,深圳出台的地方规范:《二次供水设施技术规程》4.3.2 二供水系统宜采用“低位水箱(池)和变频调速设备联合供水”的供水方式。
久润利华预制管道(水箱+变频调速供水)
时至今日,水箱仍然存在于大部分小区中。
而作为储水设备,很容易受到污染。为了保障“最后一公里”的水质安全,住建部《二次供水技术规程》中规定:水箱必须定期清洗消毒,每半年不得少于一次。
从水源地到水龙头(从源头到龙头),二次供水的安全关乎千家万户,而不锈钢水管以其外观精美,健康环保、经久耐用、耐腐蚀等等优点,将大大提升“最后一公里”的水质,守护我们的健康。