Wasserversorgungssystem ohne Unterdruck für Hochhäuser

Angesichts der zunehmenden Urbanisierung in China werden die Landressourcen zunehmend knapper, und Bauprojekte konzentrieren sich generell auf Hochhäuser. Die Frage, wie eine zuverlässige und sichere Wasserversorgung in Hochhauswasserversorgungssystemen gewährleistet werden kann und wie Energie gespart und der Umweltschutz gewährleistet werden können, ist zu einem zentralen Forschungsthema bei der Planung von Wasserversorgungssystemen geworden.

Viele Bauunternehmen haben die Wasserversorgungsprobleme von Hochhäusern durch den Einsatz von druckloser Wasserversorgungstechnologie effektiv gemildert. Gleichzeitig stellten sie durch Spannungsstabilisierung, Frequenzumwandlung und andere Technologien den kontinuierlichen Betrieb der Wasserleitungen sicher und realisierten eine intelligente Wasserversorgung. Vor diesem Hintergrund analysiert dieser Artikel die Anwendung druckloser Wasserversorgungstechnologie in Wasserversorgungssystemen von Hochhäusern und dient als Referenz für Branchenexperten.

Der Wasserversorgungsdruck des städtischen Wasserversorgungsnetzes beträgt üblicherweise weniger als 0,3 MPa und kann den Wasserbedarf von Hochhausnutzern nicht decken. Gleichzeitig können herkömmliche, hoch gelegene Wassertanks aufgrund der hohen Wahrscheinlichkeit einer Sekundärverschmutzung und der häufig großen Dachfläche den Ansprüchen der Bevölkerung an Lebensqualität nur schwer gerecht werden. Daher setzen Planer bei der traditionellen Wasserversorgung von Hochhäusern häufig auf eine Wasserversorgungsmethode, die unterirdische Wassertanks mit Pumpengruppen mit variabler Frequenz kombiniert, um eine zonenweise Wasserversorgung zu erreichen. Basierend auf dem Gebäudekonzept der Energieeinsparung und des Umweltschutzes muss die Wasserversorgungsmethode derzeit verbessert und erneuert werden, um den Nutzern eine effizientere und schnellere Wasserversorgung zu bieten. Auf dieser Grundlage und basierend auf langjähriger Erfahrung in der Planung und dem Bau von Gebäudewasserversorgungssystemen analysieren wir hauptsächlich die Anwendung von Wasserversorgungstechnologien ohne Unterdruck in Wasserversorgungssystemen von Hochhäusern.

1. Was ist eine Wasserversorgungstechnologie ohne Unterdruck?

Die drucklose Wasserversorgung ist eine gängige Technologie in der städtischen Wasserversorgung. Diese Technologie nutzt hauptsächlich Frequenzumwandlung, um den Druck in städtischen Wasserleitungen zu erhöhen und so den Wasserbedarf von Nutzern in Hochhäusern zu decken. Im Vergleich zur herkömmlichen Wasserversorgung mit einem Reservoir ist das drucklose Wasserversorgungssystem direkt an die Wasserleitung angeschlossen. Dadurch entfallen die Wasserspeicherung und die Wasserversorgung des Reservoirs und der Energieverbrauch wird reduziert. Die Druckstabilisierungs- und -kompensationstechnologie der drucklosen Wasserversorgung stabilisiert den Druck im Wasserversorgungsnetz. Die intelligente Steuerungstechnologie überwacht das Netz in Echtzeit. Dies spart nicht nur Zeit und Aufwand, sondern ermöglicht auch eine intelligente Regelung des Wasserdrucks, um eine kontinuierliche Wasserversorgung zu gewährleisten. Bitte beachten Sie, dass das Baupersonal vor Inbetriebnahme des Systems den Druckstabilisierungswert entsprechend der tatsächlichen Wassernutzung einstellen und den Wasserdruck mit der entsprechenden Feinabstimmungstechnologie regeln muss, um Probleme mit der Wasserversorgung durch zu hohen Wasserdruck und damit verbundene Beeinträchtigungen des Alltags zu vermeiden. Darüber hinaus verwendet das Wasserversorgungssystem ohne Unterdruck eine Vakuumkompensationstechnologie, d. h., durch eine vollständig geschlossene Reihenschaltung wird verhindert, dass sich Verunreinigungen in das Wasserversorgungsnetz einmischen, um Probleme wie Verstopfungen der Leitungswasserleitungen und eine verminderte Trinkwasserqualität zu vermeiden.

2. Arten von Wasserversorgungsgeräten ohne Unterdruck

2.1. Versiegelte, druckfreie Wasserversorgungsanlage

Gekapselte, drucklose Wasserversorgungsanlagen verwenden Edelstahlbehälter. Um eine sekundäre Wasserverschmutzung zu vermeiden, versiegeln Techniker üblicherweise Motor, Wasserpumpe und andere Geräte vollständig. Diese Art von Geräten findet sich häufig in Treppenhäusern und unterirdischen Wasserbecken und bietet den Vorteil, dass sie wenig Platz benötigen und einfach und schnell installiert werden können. Der Nachteil besteht darin, dass bei einer Unterbrechung des öffentlichen Leitungsnetzes aufgrund der begrenzten Speicherkapazität des Edelstahlbehälters die Anlage nach einer gewissen Betriebszeit wahrscheinlich abgeschaltet wird.

2.2. Wasserversorgungsanlage ohne Unterdruck mit Durchflussregeltank

Die Wasserversorgungsanlage mit Durchflussregeltank und ohne Unterdruck erfüllt den Zweck, den Wasserdruck und die Wassermenge durch die Installation eines steuerbaren Durchflussregelventils vor der Wasserpumpe anzupassen und so die Auswirkungen des städtischen öffentlichen Wasserversorgungssystems darauf zu verringern.

2.3. Wasserversorgungsgerät mit einstellbarem Wassertank und nicht-negativem Druck

Die drucklose Wasserversorgungsanlage mit einstellbarem Wassertank ist mit einem drucklosen Wassertank ausgestattet. Dieser sorgt durch die Parallelschaltung von Wassertank und Wasserpumpe sowie die elektronische Steuerung dafür, dass das Wasser im Tank zweimal täglich zirkuliert und so die Wasserqualität gewährleistet wird. Der Mechanismus der Anlage ist: Wenn Wassermenge und Wasserdruck des Wasserversorgungsnetzes den Anforderungen entsprechen, wird Wasser direkt aus dem städtischen Netz geliefert; wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, wird Wasser direkt aus dem drucklosen Wassertank entnommen. Daher können Planer von Hochhäusern bei instabiler städtischer Wasserversorgung ein druckloses Wasserversorgungssystem mit drucklosem Wassertank wählen.

3. Prinzipien und Vorteile der Wasserversorgungstechnologie ohne Unterdruck

3.1. Prinzip der drucklosen Wasserversorgungstechnik

Eine drucklose Wasserversorgungsanlage kann als Druckwasserversorgungsanlage betrachtet werden. Bei der Verwendung dieser Anlage sollte das Baupersonal die Anlage an das Wasserversorgungsnetz anschließen, um den Restdruck im städtischen Netz voll auszunutzen und ein kaskadiertes Reihenwasserversorgungssystem zu bilden, um sicherzustellen, dass der Netzdruck den eingestellten Schutzwert erreicht. Bei der Verwendung einer drucklosen Wasserversorgungsanlage muss das Baupersonal die Arbeitsbedingungen der sekundären Druckwasserversorgung beachten, um Unterdruckprobleme zu vermeiden. So wird eine sichere und zuverlässige Wasserversorgung gewährleistet und die Auswirkungen auf den normalen Wasserverbrauch der umliegenden Nutzer minimiert. Das neue drucklose Wasserversorgungssystem ist ein Hightech-Gerätesystem mit integrierter fortschrittlicher elektromechanischer Steuerungstechnik. Bei Wasserknappheit im städtischen Wasserversorgungsnetz wendet das System die folgenden technischen Hauptprinzipien an.

1. Unterdruck verhindern: Das System öffnet automatisch ein Vakuumregelventil, um Außenluft in das stabile Stromkompensationssystem einzuleiten und so Unterdruck und andere Phänomene zu verhindern.
2. Kontrollieren und begrenzen Sie den Durchfluss:  Der Drucksensor des Systems begrenzt die Wassermenge entsprechend dem überwachten Signal, um sicherzustellen, dass die Wasserpumpe nicht überlastet wird.
3. Druck anpassen: Das System schaltet automatisch in den Wasserversorgungsmodus mit konstantem Druck und nach Normalisierung des Drucks automatisch wieder in den Modus mit variabler Frequenz um. Gleichzeitig kann das System auch die Wasserversorgungsanlage ohne Unterdruck nutzen, um die Regulierung und Speicherung des gesamten Wasserversorgungsnetzes zu erreichen.

3.2. Vorteile der drucklosen Wasserversorgungstechnologie

1. Sekundärverschmutzung verhindern: Die Abdichtung von Wasserversorgungsanlagen ohne Unterdruck ist im Allgemeinen hoch und kann nicht leicht von Mikroorganismen befallen werden. Es entsteht keine Sekundärverschmutzung und das Auftreten von Wasserleckproblemen wird erheblich reduziert.
2. Es trägt zur Energieeinsparung bei: Das drucklose Wasserversorgungssystem ist direkt mit dem städtischen Wasserversorgungsnetz verbunden, wodurch der Energieverbrauch bei der Wasserversorgung und beim Wasserversorgungsprozess effektiv gesenkt wird. Dank der Frequenzumrichtertechnologie kann das System im Vergleich zu herkömmlichen Wasserversorgungssystemen fast die Hälfte des Energieverbrauchs einsparen.
3. Hohe Betriebseffizienz und niedrige Verwaltungskosten: Das Wasserversorgungssystem ohne Unterdruck verfügt über einen hohen Mechanisierungsgrad, der die Verwaltungseffizienz des Personals erheblich verbessern kann, ohne die Verwaltungskosten zu erhöhen.
4. Investitionskosten effektiv senken: Herkömmliche Wasserversorgungsmethoden erfordern den Bau neuer Becken oder hochgelegener Wassertanks, die teuer sind und in der Regel viel Dachfläche beanspruchen. Mit der drucklosen Wasserversorgungstechnologie lassen sich diese Probleme jedoch effektiv vermeiden.
5. Hoher Automatisierungsgrad: Die drucklose Wasserversorgungstechnologie stabilisiert die Wasserversorgung durch Druckbeaufschlagung des drucklosen Rohrnetzes. Mithilfe intelligenter Simulationstechnologie wird die Wassermenge automatisch geregelt. Bei besonderen Situationen wie Überdruck, Überstrom, Überlastung und Wassermangel löst sie automatisch Sprachalarme aus. Darüber hinaus unterstützt das drucklose Wasserversorgungssystem kundenspezifische Fernüberwachungsdienste und verfügt über ein zentrales Überwachungszentrum, das rund um die Uhr Stromstärke, Spannung, den Wasserleitungsdruck am Einlass und Auslass sowie die Pumpenfrequenz überwacht. Neben dem Ein- und Ausschalten der Anlage können Kunden über das Überwachungszentrum auch einige leichte Störungen fernbeheben, was den Verwaltungs- und Wartungsaufwand erheblich reduziert.

4. Vorsichtsmaßnahmen für die Anwendung der Wasserversorgungstechnologie ohne Unterdruck in verschiedenen Phasen

4.1. Entwurfsphase

Die Planung der Verbindung zwischen der Wasserversorgungsanlage eines Hochhauses und dem städtischen Wasserversorgungsnetz ist entscheidend für die Planung eines drucklosen Wasserversorgungssystems. Daher müssen Planer die Verbindung zwischen Wasserversorgungsanlagen, Wasserversorgungspumpen und dem städtischen Wasserversorgungsnetz im Auge behalten, um Probleme mit der Unterdruckversorgung energiesparend und effizient zu lösen und den Wasserbedarf der Nutzer zu decken.

Wenn Leitungswasser in den Regelbehälter des drucklosen Wasserversorgungssystems gelangt, entlässt die Vakuumunterdrückungseinrichtung das Gas im Behälter. Sobald der Regelbehälter mit Wasser gefüllt ist, schaltet die Vakuumunterdrückungseinrichtung automatisch ab. Wenn der Wasserbedarf des Gebäudes und der Rohrleitungsdruck den Anforderungen entsprechen, können Planer Bypass-Rückschlagventile für die Wasserversorgung einsetzen. Andernfalls senden Druckregler, Sensoren und Leistungsmesser im drucklosen Wasserversorgungssystem entsprechende Signale an die Wasserpumpe, um diese zu aktivieren und den Betrieb aufzunehmen.

Wenn während des Pumpenbetriebs der Wasserdurchfluss in der Rohrleitung geringer ist als der der Pumpe, muss der Planer die Wassermenge im Wasserbehälter entsprechend der tatsächlichen Situation anpassen. Außenluft gelangt in den Vakuumdämpfer und reduziert so den Druck in der Rohrleitung. Nach dem Ende des Spitzenverbrauchs wird die Wassermenge im Rohrleitungsnetz umverteilt. Übersteigt die Wassermenge in der Rohrleitung die Wassermenge der Pumpe, bleibt das Wasserversorgungssystem im ursprünglichen Betriebszustand. Sinkt der Wasserstand im Ausgleichsbehälter weiter, löst der Füllstandsregler einen Alarm aus und schaltet die Pumpe ab.

Bei geringem Wasserverbrauch in Hochhäusern können Planer kleine Diffusoren zur Wasserversorgung einsetzen. Durch die Aufrechterhaltung einer bestimmten Betriebsfrequenz wird die Förderhöhe der Pumpe sichergestellt und so die Wasserversorgung sichergestellt.

4.2. Vorbereitungsphase

Druckfreie Wasserversorgungstechnologie kann die Wasserversorgung in Hochhäusern verbessern, sodass das Wasserversorgungssystem den Wasserbedarf verschiedener Stockwerke decken kann. Vor dem Einsatz druckfreier Wasserversorgungstechnologie müssen Techniker die Wasserleitungen in verschiedenen Regionen detailliert analysieren, um den Versorgungsbereich zu bestimmen und sicherzustellen, dass die Leitungen kontinuierlich Wasser liefern. Techniker sollten außerdem Informationen wie Pumpstandort, Einwohnerzahl und Wasserentnahmestelle klären, um den Druckstabilisierungswert angemessen festzulegen und eine optimale Wasserversorgung für die Nutzer zu gewährleisten. Nach einer detaillierten Untersuchung des Hausgrundrisses und der Wohnfläche sollten die Techniker die tatsächliche Situation mit dem theoretischen Wert vergleichen und dabei die Lebensdauer der relevanten Geräte, den Energieverbrauch, die Wasserqualität in der Region und weitere Faktoren berücksichtigen, um einen umweltfreundlichen, wissenschaftlich fundierten und kostengünstigen Bauplan zu erstellen. Darüber hinaus sollten die Techniker die Qualität der Geräte vor der Inbetriebnahme streng prüfen, um Probleme wie Ausfälle der Wasserversorgung aufgrund von Qualitätsmängeln zu vermeiden.

4.3. Bauphase

Um einen normalen und stabilen Betrieb der drucklosen Wasserversorgungsanlage zu gewährleisten, muss das Montagepersonal vor der Installation die Pumpe sorgfältig auf harte Rückstände prüfen und reinigen, um eine Beschädigung des Laufrads, des Pumpengehäuses usw. während des Betriebs zu verhindern. Gleichzeitig darf während der Rohrleitungsinstallation kein Druck auf die Pumpe ausgeübt werden, um Verformungen und Funktionsstörungen zu vermeiden. Nach der Installation müssen die Montagemitarbeiter die Ankerschrauben rechtzeitig festziehen, um Vibrationen beim Starten der Pumpe zu vermeiden, die ihre Stabilität beeinträchtigen. Zusätzlich sollte das Montagepersonal an den Zu- und Ablaufleitungen der Pumpe ein Regelventil und an der Ablaufleitung ein Manometer installieren, damit das zuständige Managementpersonal den Betriebszustand der Pumpe jederzeit überprüfen und korrigieren kann, um den normalen Betrieb der Pumpe sicherzustellen. Es ist zu beachten, dass das gesamte drucklose Wasserversorgungssystem vor der Inbetriebnahme gründlich gereinigt, gespült und andere Maßnahmen ergriffen werden müssen, um zu verhindern, dass Schmutz in das Pumpengehäuse gelangt und Schäden verursacht.

Nach der offiziellen Inbetriebnahme der drucklosen Wasserversorgungsanlage sollte das Personal regelmäßig die Temperatur der Lagerteile von Wasserpumpe und Motor prüfen und diese regelmäßig schmieren. Sollten bei der Inspektion ungewöhnliche Geräusche im Lager auftreten, sollte das Personal umgehend die Ursache ermitteln (z. B. ob die Ankerbolzen locker sind, ob das tropfende Wasser an der Pumpendichtung einwandfrei ist usw.) und rechtzeitig Abhilfe schaffen. Gleichzeitig sollte das Personal das Rohrleitungssystem der drucklosen Wasserversorgungsanlage regelmäßig reparieren und warten und auf Undichtigkeiten in der Rohrleitung vom Wasserspeicher zum Hochdruckspeicher oder am gesamten Auslass des Rohrnetzes achten. Gegebenenfalls muss dies umgehend behoben werden.

5. Wichtige Punkte für die Anwendung der Wasserversorgungstechnologie ohne Unterdruck in Wasserversorgungssystemen von Hochhäusern

5.1. Wissenschaftliche Auswahl von Wasserversorgungssystemen ohne Unterdruck

1. Nicht alle Hochhäuser eignen sich für die Installation von drucklosen Wasserversorgungsanlagen. Planer sollten die tatsächliche Gebäudesituation berücksichtigen und sorgfältig auswählen.
2. Das Anpassungsvolumen von drucklosen Wasserversorgungsanlagen ist relativ gering, sodass sie relativ stark vom städtischen Wasserversorgungssystem abhängig sind. Sie eignen sich nicht für Gebiete wie Vororte, in denen der Wasserdruck schlecht ist und Durchfluss und Wasserdruck nicht garantiert werden können.
3. Der normale Betrieb eines drucklosen Wasserversorgungssystems ist untrennbar mit einer stabilen und zuverlässigen Stromversorgung verbunden. Daher ist der Einsatz druckloser Wasserversorgungssysteme an Orten mit schlechter Stromversorgung eingeschränkt.
4. In Industriegebäuden, in denen giftige Stoffe und Chemikalien produziert werden und die das städtische Rohrleitungssystem beeinträchtigen könnten, sollten keine drucklosen Wasserversorgungssysteme eingesetzt werden.

5.2. Entwurf und Auswahl von Überlagerungsübertragungsgeräten für Rohrnetze ohne Unterdruck und Rohrnetzeinstellung

Bei der Planung der Wasserversorgung von Hochhäusern sollten Planer den Pumpenraum der Reihenwasserversorgung flexibel entsprechend der Gebäudehöhe und der tatsächlichen Anordnung des Schutzgeschosses auswählen. Das Auswahlprinzip lautet: Er muss den Anforderungen der oberen Wasserversorgungsabteilung entsprechen und darf das Transfernetz nicht zu stark belasten. Die Rohrnetz-Stapelanlage des Schutzgeschosses sollte vom Bereich der Hauswasserversorgung des Hochhauses getrennt sein. Planer können in jeder Abteilung eine Rohrnetz-Stapelanlage einrichten und die Anzahl der Pumpen je nach geplanter Durchflussrate festlegen. Handelt es sich bei dem Gebäude um einen Reihenverbundraum, muss der entsprechende Druck der Stapelanlage in jeder Abteilung entsprechend dem Wasserversorgungsdruck des jeweiligen Raumes bestimmt werden. Bei der Auswahl der Transferpumpe muss der Planer den Gesamtdurchfluss jedes Bereichs klären, damit dieser durch Frequenzumwandlung gesteuert werden kann. Gleichzeitig müssen eine kleine Wasserpumpe und ein Luftdruckbehälter für die Übertragungspumpe konfiguriert werden, um den Wasserbedarf bei geringem Durchfluss in der Nacht zu decken. Für das Transfernetz empfiehlt der Autor die Verwendung eines Ringwasserversorgungssystems. Das heißt, die Stapelvorrichtungen in jeder Abteilung werden gleichmäßig über das Ringnetz gepumpt. Diese Methode vereinfacht die Steuerungsverbindung, vermeidet die Einrichtung einer separaten Transfervorrichtung für jede Abteilung und kann die Anzahl der Rohrleitungen im Gebäude effektiv reduzieren und Platz sparen. Da die Transferpumpengruppe zudem bereits im Voraus mit mehreren Reservepumpen ausgestattet ist, beeinträchtigt selbst ein Ausfall der Transferpumpe die normale Wasserversorgung des Systems nicht und lässt dem Wartungspersonal genügend Zeit, den Ausfall zu beheben.

5.3. Umfassende Berücksichtigung technischer und wirtschaftlicher Faktoren

Bei der Einführung von druckloser Wasserversorgungstechnologie sollten Bauunternehmen die Bau- und Betriebskosten sowie weitere finanzielle Faktoren der Technologie umfassend berücksichtigen und ein Gleichgewicht zwischen technischen und wirtschaftlichen Faktoren anstreben. Dabei können Bauunternehmen vom wirtschaftlichen Nutzen ausgehen und die Kosten und Vorteile einzelner Hochwassertanks, Wasserpumpen, Druckwassertanks, unterirdischer Wassertanks, Pumpen mit konstantem Druck und variabler Frequenz, überlagerter Wasserversorgungsanlage, druckloser Wasserversorgungsanlage usw. umfassend vergleichen. So können sie die Vorteile der drucklosen Wasserversorgungstechnologie voll ausschöpfen und gleichzeitig die Investitionen minimieren.

6. Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklung der Bauindustrie die Zahl der Hochhäuser zunimmt. Die Verbesserung der Wasserversorgungsplanung und die Kontrolle des Wasserversorgungsdrucks sind daher zu einem zentralen Forschungsthema bei der aktuellen Wasserversorgungsplanung geworden. Daher müssen Bauunternehmen und das damit verbundene Personal die Anwendungsbereiche der druckfreien Wasserversorgungstechnologie vertiefen, um die Rationalität und Wissenschaftlichkeit der Wasserversorgungsplanung und der Baupläne zu gewährleisten und letztlich eine sichere und nachhaltige Wasserversorgung von Hochhäusern zu gewährleisten.