Atualmente, com o ritmo cada vez mais acelerado da urbanização na China, os recursos terrestres estão se tornando cada vez mais escassos, e os projetos de construção estão, em geral, se desenvolvendo na direção de edifícios altos. Atualmente, como obter um abastecimento de água confiável e seguro em sistemas de abastecimento de água em edifícios altos e como alcançar economia de energia e proteção ambiental tornaram-se tópicos de pesquisa importantes no projeto de sistemas de abastecimento de água.
Muitas construtoras têm efetivamente aliviado os problemas de abastecimento de água em edifícios altos utilizando tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa. Ao mesmo tempo, têm efetivamente garantido a operação contínua das tubulações de abastecimento de água utilizando estabilização de tensão, conversão de frequência e outras tecnologias, e implementado o abastecimento de água inteligente. Com base nisso, este artigo analisa a aplicação da tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa em sistemas de abastecimento de água em edifícios altos, a fim de fornecer referência para profissionais do setor.
A pressão de abastecimento de água da rede municipal de abastecimento de água é geralmente inferior a 0,3 MPa, o que não consegue atender à demanda de água dos usuários de edifícios altos. Ao mesmo tempo, devido à alta probabilidade de causar poluição secundária e, muitas vezes, ocupar um grande espaço no telhado, os reservatórios de água tradicionais de alto nível são difíceis de atender às necessidades de qualidade de vida das pessoas. Portanto, no projeto tradicional de abastecimento de água de edifícios altos, os projetistas frequentemente adotam um método de abastecimento de água que combina reservatórios de água subterrâneos com grupos de bombas de frequência variável para obter um abastecimento de água por zonas. Atualmente, com base no conceito de construção de economia de energia e proteção ambiental, o método de abastecimento de água precisa ser aprimorado e inovado para fornecer aos usuários serviços de abastecimento de água mais eficientes e rápidos. Com base nisso, com base em muitos anos de experiência em projeto e construção de abastecimento de água de edifícios, analisamos principalmente a aplicação da tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa em sistemas de abastecimento de água de edifícios altos.
1. O que é tecnologia de fornecimento de água sem pressão negativa?
A tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa é uma das tecnologias comumente utilizadas em sistemas de abastecimento de água urbanos. Essa tecnologia utiliza principalmente a tecnologia de conversão de frequência para aumentar a pressão das tubulações de abastecimento de água municipais, visando atender às necessidades de abastecimento de água dos usuários em edifícios altos. Comparado ao método tradicional de abastecimento de água para a construção de um reservatório, o sistema de abastecimento de água sem pressão negativa é conectado diretamente à tubulação de água, eliminando as conexões de armazenamento e abastecimento de água do reservatório e reduzindo o consumo de energia. A tecnologia de estabilização e compensação de pressão na tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa pode estabilizar a pressão da rede de abastecimento de água, e a tecnologia de controle inteligente pode monitorar a rede em tempo real, o que não só economiza tempo e esforço, mas também realiza a regulação inteligente da pressão da água para garantir o abastecimento contínuo de água. Deve-se observar que, antes de usar o sistema, a equipe de construção precisa definir o valor de estabilização de pressão de acordo com a situação real de uso da água e usar a tecnologia de ajuste fino correspondente para controlar a pressão da água, de modo a evitar problemas de abastecimento de água causados por pressão excessiva, que podem até mesmo afetar a vida normal dos usuários. Além disso, o sistema de abastecimento de água com pressão não negativa adota tecnologia de compensação de vácuo, ou seja, por meio de uma conexão em série totalmente fechada para evitar que impurezas se misturem na rede de abastecimento de água, de modo a evitar problemas como bloqueio de tubulações de água encanada e redução da qualidade da água potável.
2. Tipos de Equipamentos de Abastecimento de água com Pressão não Negativa
2.1. Equipamento selado de fornecimento de água com pressão não negativa
Equipamentos selados de abastecimento de água sem pressão negativa utilizam reservatórios de aço inoxidável. Os técnicos geralmente vedam completamente o motor, a bomba d’água e outros equipamentos para evitar poluição secundária da qualidade da água. Ao mesmo tempo, esse tipo de dispositivo é comumente encontrado em locais como escadas e piscinas subterrâneas, e apresenta as vantagens de ocupar pouco espaço e ser instalado de forma simples e rápida. Sua desvantagem é que, quando a rede de tubulação pública municipal é cortada, devido à capacidade limitada de armazenamento do reservatório de aço inoxidável, o equipamento pode ser cortado após um período de operação.
2.2. Equipamento de abastecimento de água de pressão não negativa tipo tanque regulador de fluxo
O equipamento de abastecimento de água de pressão não negativa do tipo tanque regulador de fluxo atinge o objetivo de ajustar a pressão e o volume da água instalando uma válvula reguladora de fluxo controlável na frente da bomba d’água, reduzindo assim o impacto do sistema público de abastecimento de água urbano sobre ela.
2.3. Equipamento de abastecimento de água com pressão não negativa tipo tanque de água ajustável
O equipamento de abastecimento de água com pressão não negativa do tipo tanque de água ajustável é equipado com um tanque de água ajustável, que garante que a fonte de água no tanque seja circulada duas vezes ao dia, ajustando a conexão paralela entre o tanque de água e a bomba d’água e o ajuste do dispositivo de controle eletrônico, garantindo assim a qualidade da água. O mecanismo do dispositivo é: quando o volume e as condições de pressão da água da rede de abastecimento de água atendem aos requisitos, a água é fornecida diretamente pela rede municipal; se as condições não puderem ser atendidas, a água é retirada diretamente do tanque de ajuste. Portanto, quando a tubulação de abastecimento de água da cidade estiver instável, os projetistas de edifícios altos podem escolher o sistema de abastecimento de água com pressão não negativa do tipo tanque de ajuste.
3. Princípios e Vantagens da tecnologia de Abastecimento de água sem Pressão Negativa
3.1. Princípio da tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa
O dispositivo de abastecimento de água com pressão não negativa pode ser considerado um dispositivo de abastecimento de água pressurizada. Ao utilizar este dispositivo, o pessoal da construção deve conectá-lo à rede de abastecimento de água para aproveitar ao máximo a pressão residual na rede urbana e formar um sistema de abastecimento de água em série em cascata, de modo a garantir que a pressão da rede atinja o valor de proteção definido. Ao utilizar equipamentos de abastecimento de água com pressão não negativa, o pessoal da construção deve considerar as condições de trabalho do abastecimento secundário de água pressurizada para evitar problemas de pressão negativa, de modo a garantir um abastecimento de água seguro e confiável e reduzir o impacto no uso normal da água pelos usuários ao redor. O novo sistema de abastecimento de água com pressão não negativa é um sistema de equipamentos de alta tecnologia que integra tecnologia avançada de controle eletromecânico. Quando a rede de abastecimento de água urbana estiver com falta de água, os principais princípios técnicos utilizados pelo sistema são os seguintes.
- Prevenir pressão negativa: O sistema abrirá automaticamente uma válvula reguladora de vácuo para injetar ar externo no sistema de compensação de corrente estável para evitar pressão negativa e outros fenômenos.
- Controle e limite de fluxo: O sensor de pressão do sistema limitará adequadamente o volume de água de acordo com o sinal monitorado para garantir que a bomba de água não sobrecarregue a água.
- Ajustar pressão: O sistema alternará automaticamente para o modo de fornecimento de água com pressão constante e, em seguida, retornará automaticamente para o modo de frequência variável após a pressão retornar ao normal. Ao mesmo tempo, o sistema também pode utilizar o equipamento de fornecimento de água com pressão não negativa para regular e armazenar toda a rede de abastecimento de água.
3.2. Vantagens da tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa
- Prevenir poluição secundária: A vedação dos equipamentos de abastecimento de água sem pressão negativa é geralmente alta e não é fácil de ser invadida por microrganismos. Não causa poluição secundária e reduz significativamente a ocorrência de problemas de vazamento de água.
- É propício à economia de energia: O sistema de abastecimento de água com pressão não negativa é conectado diretamente em série com a rede de abastecimento de água urbana, o que reduz efetivamente o consumo de energia gerado durante o abastecimento de água e o processo de abastecimento de água; juntamente com o auxílio da tecnologia de frequência variável, em comparação com o sistema de abastecimento de água tradicional, o sistema pode economizar quase metade do consumo de energia.
- Alta eficiência operacional e baixos custos de gestão: O sistema de abastecimento de água sem pressão negativa tem um alto nível de mecanização, o que pode melhorar significativamente a eficiência da gestão da equipe sem aumentar os custos de gestão.
- Reduza efetivamente os custos de investimento: Os métodos tradicionais de abastecimento de água exigem a construção de novas piscinas ou tanques de água de alto nível, que são caros e geralmente exigem um grande espaço no telhado. No entanto, a tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa evita esses problemas de forma eficaz.
- Alto nível de automação: A tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa pode estabilizar o fornecimento de água pressurizando a rede de tubulação sem pressão negativa; pode utilizar tecnologia inteligente de simulação para controlar automaticamente o volume de água; pode emitir alarmes de voz automaticamente quando situações especiais, como sobrepressão, sobrecorrente, sobrecarga e escassez de água, são detectadas. Além disso, o sistema de abastecimento de água sem pressão negativa também oferece suporte a serviços de monitoramento remoto personalizados pelo cliente e cria uma central de monitoramento de acordo com as necessidades do cliente, monitorando 24 horas por dia a corrente, a tensão, a pressão da tubulação de entrada e saída, a frequência da bomba d’água, etc. Além de usar a central de monitoramento para ligar e desligar o equipamento, os clientes também podem lidar remotamente com algumas falhas leves, reduzindo significativamente o tempo de gerenciamento e manutenção.
4. Precauções para a aplicação da tecnologia de abastecimento de água com pressão não negativa em diferentes estágios
4.1. Estágio de projeto
O projeto de conexão entre as instalações de abastecimento de água de edifícios altos e a rede de abastecimento de água urbana é a chave para o projeto de um sistema de abastecimento de água com pressão não negativa. Portanto, os projetistas precisam se concentrar na conexão entre os equipamentos de abastecimento de água, as bombas de abastecimento de água e a rede municipal de abastecimento de água, a fim de alcançar a economia de energia e o controle eficiente dos problemas de abastecimento de água com pressão negativa e garantir a demanda de água dos usuários.
Quando a água da torneira entra no reservatório de regulação do sistema de abastecimento de água com pressão não negativa, o dispositivo de supressão de vácuo descarrega o gás no reservatório de água. Quando o reservatório de regulação estiver cheio de água, o dispositivo de supressão de vácuo para de operar automaticamente. Além disso, quando a demanda de água do edifício e a pressão da tubulação atenderem aos requisitos de uso, os projetistas podem utilizar válvulas de retenção de bypass para o abastecimento de água; se não atenderem aos requisitos, o controlador de pressão, sensor, medidor de energia, etc. no sistema de abastecimento de água com pressão não negativa enviarão os sinais correspondentes à bomba d’água para ativá-la e iniciar o funcionamento.
Durante a operação da bomba d’água, se o fluxo de água na tubulação for menor que o fluxo de água da bomba d’água, o projetista precisa ajustar razoavelmente o volume de água no reservatório de acordo com a situação real. Nesse momento, o ar externo entrará no registro de vácuo, reduzindo assim a pressão na tubulação. Após o término do pico de consumo de água, o volume de água na rede de tubulação também será redistribuído. Quando o volume de água na tubulação exceder o volume de água da bomba d’água, o sistema de abastecimento de água manterá seu estado operacional original; e quando o nível de água no reservatório de ajuste continuar a cair, o controlador de nível de líquido soará um alarme e solicitará que a bomba d’água pare de funcionar.
No caso de baixo consumo de água em edifícios altos, os projetistas podem utilizar pequenos difusores para fornecer água, ou seja, mantendo uma determinada frequência de operação, garantindo a altura manométrica da bomba d’água, garantindo assim o abastecimento de água.
4.2. Fase de preparação
A tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa pode melhorar a estrutura de abastecimento de água dentro de edifícios altos, de modo que o sistema de abastecimento de água possa atender à demanda de água de diferentes andares. Antes de usar a tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa, os técnicos devem analisar detalhadamente as tubulações de abastecimento de água em várias regiões para determinar a faixa de fornecimento de água e garantir que as tubulações possam fornecer água continuamente. Os técnicos também devem esclarecer informações como o local de bombeamento, o número de moradores e o ponto de abastecimento de água, a fim de definir razoavelmente o valor de estabilização da pressão e criar um excelente ambiente de abastecimento de água para os usuários. Ao mesmo tempo, após uma investigação detalhada do layout da casa e da área de estar, os técnicos devem comparar a situação real com o valor teórico, concentrando-se na análise da vida útil dos equipamentos relevantes, consumo de energia, qualidade da água na área e outros fatores, a fim de formular um plano de construção ecologicamente correto, científico e econômico. Além disso, os técnicos devem revisar rigorosamente a qualidade dos equipamentos antes que eles entrem no local, a fim de evitar problemas como falhas no sistema de abastecimento de água causadas por problemas de qualidade dos equipamentos.
4.3. Fase de construção
Para garantir a operação normal e estável do equipamento de abastecimento de água sem pressão negativa, antes da instalação do equipamento, a equipe de construção deve verificar e limpar cuidadosamente os detritos duros dentro da bomba d’água para evitar danos ao impulsor, ao corpo da bomba, etc. durante a operação do equipamento. Ao mesmo tempo, durante o processo de instalação da tubulação, ninguém pode aplicar pressão de peso à bomba d’água para evitar a deformação da bomba d’água e afetar sua operação normal. Após a instalação do equipamento, a equipe de construção precisa apertar os parafusos de ancoragem a tempo para evitar vibração quando a bomba d’água for ligada e afetar sua estabilidade. Além disso, a equipe de construção também deve instalar uma válvula reguladora nos tubos de entrada e saída da bomba d’água e instalar um manômetro no tubo de saída da bomba d’água, para que a equipe de gerenciamento relevante possa verificar ou ajustar o status de funcionamento da bomba d’água a qualquer momento para garantir sua operação normal. É importante ressaltar que, antes do primeiro uso, a equipe de construção também deve realizar limpeza, purga e outros tratamentos completos em todo o sistema de abastecimento de água sem pressão negativa para evitar que sujeira se misture ao corpo da bomba e cause danos ao equipamento.
Após a entrada em operação oficial do equipamento de abastecimento de água sem pressão negativa, a equipe de gerenciamento deve verificar frequentemente a temperatura dos mancais da bomba d’água e do motor, lubrificando-os regularmente. Se um ruído anormal for detectado no mancal durante a inspeção, a equipe de gerenciamento deve descobrir imediatamente a causa (por exemplo, se os parafusos de ancoragem do equipamento estão soltos, se o gotejamento na vedação da bomba d’água é qualificado, etc.) e lidar com o problema a tempo. Ao mesmo tempo, a equipe de gerenciamento também deve reparar e manter regularmente o sistema de tubulação do equipamento de abastecimento de água sem pressão negativa e verificar se há vazamentos na tubulação do tanque de armazenamento de água para o tanque de armazenamento de alta pressão, na saída total da rede de tubulação, etc. Se houver, o problema deve ser resolvido a tempo.
5. Pontos-chave para a aplicação da tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa em sistemas de abastecimento de água de edifícios altos
5.1. Seleção científica de sistemas de abastecimento de água com pressão não negativa
- Nem todos os edifícios altos são adequados para a instalação de equipamentos de abastecimento de água com pressão não negativa. Os projetistas relevantes devem considerar a situação real da edificação e escolher com cuidado.
- O volume de ajuste dos equipamentos de abastecimento de água com pressão não negativa é relativamente pequeno, portanto, depende bastante do sistema de abastecimento de água urbano e não é adequado para áreas como subúrbios, onde as condições de pressão da água são precárias e o fluxo e a pressão da água não podem ser garantidos.
- O funcionamento normal do sistema de abastecimento de água com pressão não negativa é inseparável de um fornecimento de energia estável e confiável. Portanto, o uso de sistemas de abastecimento de água com pressão não negativa é restrito em locais com condições precárias de fornecimento de energia.
- Edifícios industriais que produzem substâncias tóxicas e produtos químicos e que podem ter um impacto adverso na gestão da rede de tubulações urbanas não devem utilizar sistemas de abastecimento de água com pressão não negativa.
5.2. Projeto e seleção de equipamentos de transferência de superposição de rede de tubulação de pressão não negativa e configuração de rede de tubulação
No projeto do sistema de abastecimento de água de edifícios altos, os projetistas devem selecionar com flexibilidade a sala de bombas de abastecimento de água em série, de acordo com a altura do edifício e o layout real do piso de refúgio. O princípio da seleção é: ela deve atender aos requisitos da divisão superior de abastecimento de água e não trazer muita pressão para a rede de transferência. O dispositivo de empilhamento da rede de tubulação do piso de refúgio deve ser separado da área de abastecimento de água residencial do edifício alto. Os projetistas podem instalar um dispositivo de empilhamento da rede de tubulação em cada divisão e selecionar o número de bombeamentos de cada dispositivo com base na segunda vazão de projeto. Se o edifício for um espaço combinado em série, o nível de pressão correspondente do dispositivo de empilhamento em cada divisão deve ser determinado de acordo com a pressão de abastecimento de água do espaço onde está localizado. Ao selecionar a bomba de transferência, o projetista deve esclarecer a vazão total de cada área para que ela possa ser controlada por conversão de frequência. Ao mesmo tempo, uma pequena bomba d’água e uma caixa de pressão de ar devem ser configuradas para a bomba de transmissão para garantir a demanda de água de baixa vazão à noite. Quanto à rede de transferência, o autor recomenda a utilização de um sistema de abastecimento de água em anel, ou seja, os dispositivos de empilhamento em cada divisão são bombeados uniformemente pela rede em anel. Esse método simplifica o link de controle, evita a situação em que cada divisão é configurada com um dispositivo de transferência separado e pode reduzir efetivamente o número total de tubulações no edifício e economizar espaço no piso. Além disso, como o grupo de bombas de transferência é equipado com múltiplas bombas de água de reserva antecipadamente, mesmo que a bomba de transferência falhe, isso não afetará o abastecimento normal de água do sistema e pode dar tempo suficiente para a equipe de manutenção lidar com a falha.
5.3. Consideração abrangente de fatores técnicos e econômicos
Ao adotar a tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa, as construtoras devem considerar integralmente os custos de construção, os custos operacionais e outros fatores financeiros da tecnologia, buscando um equilíbrio entre os fatores técnicos e econômicos. Nesse sentido, as construtoras podem partir da perspectiva dos benefícios econômicos e comparar de forma abrangente os gastos e benefícios de reservatórios de água de alto nível, bombas d’água, reservatórios de pressão de abastecimento de água, reservatórios de água subterrâneos, bombas de frequência variável de pressão constante, equipamentos de abastecimento de água sobrepostos, equipamentos de abastecimento de água sem pressão negativa, etc., e, então, aproveitar ao máximo as vantagens da tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa, garantindo que o investimento seja minimizado.
6. Conclusão
Em resumo, no contexto do rápido desenvolvimento da indústria da construção, o número de edifícios altos está aumentando, e como fortalecer o projeto de abastecimento de água e controlar a pressão do abastecimento de água tornou-se um tópico de pesquisa fundamental no atual projeto de sistemas de abastecimento de água. Portanto, as construtoras e seus profissionais devem aprofundar os pontos de aplicação da tecnologia de abastecimento de água sem pressão negativa para garantir a racionalidade e a cientificidade dos projetos de abastecimento de água e dos planos de construção, e, em última análise, garantir o abastecimento de água seguro e sustentável de edifícios altos.
