为了直观地分析比较各给水方式水泵的耗能情况,假设如下:某一建筑采用同样的分区和不同的给水方式,如图1.1 ~图1.3所示;各分区的供水负荷分别占建筑物供水总负荷的比例为:低区占50%、中区占25%、高区占25% ;各分区管道的水头损失设定为该区 高度的10% ;各分区的水泵效率相同,则表1.4中水泵扬水功率计算方法如下:

1)高位水箱给水方式

高位水箱并联给水: (0.25Q x 95 + 0.25Q x 65 + 0.5Q x 35) x 1_ 1 = 63. 25Q 

水泵轴功率 63.25Q/102n; (100% )

高位水箱串联给水: (0.25Q x 30 + 0.5Q x 30 + Q x 35) x 1. 1 = 63.25Q

水泵轴功率 63_ 25Q/102n; (100% )

减压水箱或减压阀给水:(? x 95 x 1. 1 = 104. 5(?

水泵轴功率 104.5Q/102n; (165% )

2) 气压给水设备给水方式

由于气压水罐配套水泵的扬程以罐内平均压力工况确定,而管道系统相对简单,故假 定气压给水设备给水方式的压力为扬水高度的1.4倍,而管道的水头损失比水箱供水方 式高5% ,则:

气压给水设备并联给水:(0.25Q x 95 + 0.25Q x 65 +0.5Q x 35) x 1.4 x 1.05 = 84.525Q

水泵轴功率: 84.525Q/102n (134%)

气压给水设备减压阀给水:Q x 95 x 1.4 x 1.05 = 139. 65Q

水泵轴功率: 139.65Q/102n (221%)

3) 无水箱给水方式

设计压力下,调速水泵根据系统用水量的变化来调节转速,随着水泵转速n的降低, 水泵效率也随之下降。此外,系统的管道布置形式与气压给水设备给水方式相同,故假定 水泵运行的平均效率为高位水箱给水方式的85% ,而管道的水头损失比水箱供水方式高 5%,则:

(0.25Q x 95 +0.25Q x 65 +0.5Q x 35) xl. 05/0. 85 = 71.030 71_ 030/1027; (112% )

^ x 95 x 1. 05/0. 85 = 117. 35^

117.35Q/102n; (186% )

上述各式中Q为流量,以L/s计,n为水泵效率。

将水泵能耗,设备费、运营动力费、占地面积、对水质污染的可能性以及管理方便程度共6方面,对高层建筑常用的上述3大类给水方式进行简单比较,结果列于表1.2中。

高层建筑各种给水方式的比较表1.2

从表1.2可知,各种给水方式各有优劣,工程中需结合建筑的实际情况进行综合比 较,在建筑甚高、竖向分区比较多时,往往还要采用多种给水方式相结合的混合给水形式。