研究開發環保型供水設備

“改善飲用水質量，保障水質安全”是關系到人民群眾的身體健康和生命安全的大事，而研究開發環保型供水設備已成當務之急。傳統的二次加壓供水方式，由于水池、水箱造成的二次污染已直接影響了供水水質安全，甚至產生了嚴重的水質污染事故（這一問題已引起政府主管部門和供水企業的密切關注）。無負壓給水設備的成功引入彌補了傳統供水方式的不足。
無負壓供水系統是在傳統恒壓供水系統的基礎上發展起來的一種新型供水方式。
在中國剛剛起步的無負壓供水市場上，無負壓供水系統以其節能，易維護，安全衛生無二次污染逐步被市場認同。無負壓供水存在以下不足：它的供水可靠性不高。由于它缺少畜水池，市政供水一有故障，整個設備癱瘓�煂⑻幱谕Ｋ疇顟B。其次，由于它是一種新型的設備，技術不成熟，均還有待進一步完善。第三，由于它是從市政管網中直接抽水，盡管可以解決負壓問題，但必須取得主管部門批準。更為關鍵一點，整個行業現無標準可依，可行。如果無條件地允許無負壓設備接入管網，有可能使管網超過承受能力，也有可能使劣質產品乘機充斥市場，給用戶用水和管網安全帶來隱患，再者，不制定一個科學，合理的準用條件，也不利于行業有序、規范發展。就行業的現狀、發展態勢，專家和企業均表明了自己的觀點。
中國建筑金屬結構協會給水排水設備分會副會長 左亞洲：
我國疊壓供水市場現狀
１、我國《城市供水條例》中曾規定：“禁止在城市管網公共供水管道上直接裝泵抽水。”這是因為抽水時可能產生的負壓會干擾水力工況，影響周圍用水，甚至造成管網破壞。所以在工程設計時首先建一個水池或水箱，再用增壓泵加壓到用戶供水管網。
２、２００４年，北京市政府文件中將上述條款解禁，山東等城市緊隨其后相繼出臺試用細則。現該類產品在北京已有幾百臺套產品在使用中，山東、福建、天津、廣州等地區應用也較多。
３、各設計院看到無負壓供水市場的廣泛的應用前景，紛紛爭上該設備，為推動該設備的發展，奠定了堅實的技術基礎。
４、為完善、促進市場的進一步的發展ＣＪ／Ｔ產品標準，ＣＥＣＳ工程規程正在編制中。
我國疊壓供水設備應用條件
疊壓供水應有供水主管部門的認可。未經當地行政主管部門及供水企業的允許確認，不得擅自在城市供水管網中設置、使用。
在下列條件下不應使用該設備
１、城市給水管網經常性停水的區域；２、城市給水管網可資利用水頭過低的區域；３、城市給水管網供水Ｑ、Ｈ波動過大的區域； ４、使用管網（無負壓）給水設備后，對周邊現有（或規劃）用戶用水會造成嚴重影響的區域；５、供水保證率要求高，不允許停水的用戶；６、凡可能對市政管網造成回流污染危害的相關行業，如醫院、化工等。
管網疊壓（無負壓）供水設備設計要求：
針對用戶水質、水量和水壓不同，設計出符合相應的管網疊壓（無負壓）給水設備吸水管管徑（初步判斷）的產品。
流量確定
１、單幢建筑
（１）系統無高位水箱時，設計水量應按設計秒流量確定；（２）系統有高位水箱時，設計水量應按最大時流量確定。
２、居住小區
（１）供水規模小于３０００人時：①小區建筑物全部采用室外
管網直接供水時，設計水量應按建筑物的生活用水設計秒流量確定；②小區建筑物全部采用高位水箱供水時，設計水量應按建筑物的生活用水最大小時流量確定；③小區建筑物既有室外管網直接供水，又有高位水箱供水時，應按本條第①和②計算流量后，將兩者疊加作為設計增壓水量。
（２）供水規模大于３０００人時，設計水量應按建筑物內的最大小時流量確定。計算水泵揚程應考慮利用市政給水管網Ｈｍｉｎ，并以市政給水管網的最大水壓校核水泵的效率和超壓情況。
管網疊壓（無負壓）供水設備應有下列控制功能：（１）水泵、水源、電壓故障自檢、報警和保護功能；（２）水泵自動切換，自動巡檢功能；（３）無故障長時間運行功能；（４）自動變頻功能、軟啟動功能；（５）網絡服務功能；（６）Ｈｍｉｎ停泵功能；（７）Ｌｍｉｎ停泵功能；（８）真空抑制器動作功能。
此種供水方式具有以下幾點優勢：（１）可有效利用市政管網壓力，達到節約能源之目的；（２）避免了水箱所必需的定期清潔、維護、水質檢測等環節；（３）無需建水池、水箱，可大幅度節省基建投資并縮短施工工期；（４）設備占用空間縮小，二次污染受到控制。
亟待解決的問題
１、該設備普遍設置了消除負壓的功能，以避免干擾市政管網的壓力。但其功能的實現是靠泵前具有斷流功能的調節罐。當用水量大于市政供水量時，調節罐上的真空破壞裝置開啟，空氣進入水箱，使原本封閉的調節罐變為斷流水箱。但是，由于直接供水設備上實現斷流功能的真空破壞裝置是暴露性裝置，用戶可以人為調節，當用戶將其開啟功能取消時，調節罐便失去了斷流功能成為了真空裝置，直接供水設備的消除負壓功能即無法實現，對供水安全構成嚴重威脅。
２、由于該設備具有斷流功能，它實質上就不可能是全封閉運行，依然存在著空氣進入供水系統污染水質的可能性。
３、需加快該設備產品標準和工程規程的制定。標準的制定會促進技術的發展和技術的輸出，標準也會起到導引市場和技術發展，規范行業發展的作用。
發展前景
逐步推廣二次供水無負壓供水設備，以減少用水單位供水管網中間的儲多環節，解決二次供水污染源。鑒于傳統二次加壓供水方式的種種弊端，采用無負壓供水方式勢在必行。
北京精明泰工程技術開發有限公司總工程師 馬戌環
無負壓給水設備在１９９８年由三利推出，當時并沒有在市場迅速推廣。其原因主要有以下兩個方面：第一，安裝無負壓給水設備沒有相關法規支持，《城市供水條例》曾規定：“禁止在城市管網供水管道上直接裝泵抽水。”第二，自來水企業對這項新技術認識和技術準
備不足，也沒有可借鑒的經驗。
２００４年７月份，北京衛生局頒布政府文件，允許使用無負壓給水設備。天津、青島等城市也先后出臺了試用辦法。無負壓給水設備的市場隨即火熱起來。
近兩年來，無負壓給水設備以其水質衛生安全，節能效益明顯等特性，深受市場歡迎，市場需求擴大，競爭也日益凸顯，三利、熊貓、精銘泰等多家企業在北京市場上都有良好的銷售業績。
為了規范市場，應該出臺一個合乎市場準則的行業標準。但就目前情況來看，制定一個統一的標準還是有一定的困難，主要有以下幾個方面：１、在國外，無負壓給水設備只作為增壓水泵中的一種，所以目前還沒有一個現行的國際標準作為參考。２、可參考的技術論文、研究報告、實驗報告、準用條件、應用總結等資料不夠充分或尚有異議。３、檢測方法和手段不完備。４、產品品種單一。
任何事物只有經歷從無到有的過程，才會進步成熟并逐步完善起來。因此標準的制定可以從初級屬性開始。標準的初級屬性并不是指其技術及指標的降低，而是該設備所涉獵的概念應該具有統一性，比如說，什么叫“無負壓（它的臨界值應該規定多少）”、“穩流”、“真空抑制器”、“真空補償器”、“自平衡器”等等。如果連這些基本概念都沒有統一的定義，用戶就無法獲得知情權，也就無法了解和判斷一個產品的好壞。只有弄清概念才能在標準中提出對產品最基本的要求，這樣才能體現標準的廣普性、公正性、客觀性和權威性。
在計劃經濟體制下，習慣由生產企業制定行業標準，難免會以滿足制造商需求來編寫標準，但在市場經濟體制下，標準所應滿足的首先是市場需求、用戶和工程的應用要求。行業標準屬于自愿性標準體系，就應該遵循“市場適用性原則”和“廣泛參與原則”，讓協會、學者以及更多企業來參與，集思廣義，共同制定一個符合市場需求的標準，而不是一個符合產品需求的標準。
北京首鋼設計院建筑分院 副總工程師 水浩然：
我國對無負壓給水設備的開發研究始于２０世紀９０年代中，隨著國民經濟的快速發展，我國城鎮供水系統的建設發展很快，供水能力普遍大幅度提高，從市政角度講，不少城市直接從市政管網抽取二次增壓供水的基礎條件已初步具備。從社會需求上講，由于社會經濟發展的需要，人們又企盼著既避免水質的二次污染，又能更節能節電的供水增壓新設備去代替傳統的增壓設備。正是這種背景下，無負壓給水設備開始在國內較快地發展起來。
我國采用的給水增壓系統大致經歷了三個階段。第一階段是采用“儲水池＋水泵＋高位水箱”的方法，市政來水需要增壓的水先全部進入儲水池，然后由定速泵加壓后
送至用戶，高位水箱起到高低峰用水時調節作用；第二階段采用“儲水池＋變頻調速水泵”的方法，設定了水泵的供水壓力后，在變頻器的控制下，水泵的轉速是隨供水量的變化而改變，降低轉速的結果是減小了功率，一定程度上節省了電耗。這兩個階段的給水設備的通病，一是都有開放性的儲水設施，水與大氣接觸水質容易受到污染，二是帶一定水壓的市政供水進入儲水池后都泄至大氣壓，未能利用上市政供水的余壓，這部分未利用的能量，天長日久后將是不小的一筆電費。這兩個通病都是讓無負壓給水設備給克服了，由于無負壓給水設備不設儲水池，整套設備是密封的不與大氣接觸，故徹底避免了水質二次污染的可能；正因為是密閉系統，在設定了供水需要水壓的情況下，市政水流至水泵進水口時余壓可疊加為揚程利用，水泵只是補充設定水壓與余壓不足部分�煿适呛芄澞艿摹Ａ硗猓瑑λ�池一般儲存數小時的用水量，體積大占地也較大，無負壓給水設備不設儲水池，故也就節省了占地，這一點尤其在將給水設備放在室內或地下室時，經濟效益尤為明顯。這正是第三階段給水增壓設備——無負壓給水設備能被人看好，且得到迅速發展的原因。
現在無論是設計單位、房地產開發商，在討論設置增壓給水設備時首先想到的是無負壓給水設備，而給排水設備制造商也看到了這個市場需求，爭想早日生產參與競爭，真有些讓人感覺遍地開花之勢。但是，冷靜下來細細想來感到，如果默認或無約束條件地允許無負壓給水設備接入市政管網，就可能使市政供水管網超過承受能力，也能使劣制產品趁虛而入，給用戶用水和管網安全帶了隱患。
新產品、好設備有它的優點與優勢，同樣有它的使用約束條件。比如，對于市政管網來說，在城鎮市政供水管網中如果存在供水壓力過低、經常性停水、間隙性供水或供水水量和壓力波動過大現象的區域不應使用無負壓給水設備；對于用戶來說，用水集中、瞬間用水量過大的用戶，用水保證率要求高、不允許停水的用戶，以及對有毒物質、藥品等危險化學品進行加工、制造、貯存的工廠、科研單位、倉庫等不應使用；對于具體工程項目來說，無負壓給水設備直接從市政供水管網上抽水，設置前必須征得地方自來水公司的同意；作為設計單位應該核算無負壓給水設備引水管的管徑和抽取水量，以避免因引水管通過水量經常性小于用戶設計水量而帶來的設備故障的產生；房地產開發公司等使用單位應檢查產品制造商的產品應由銅、不銹鋼或者耐腐蝕的塑料及復合材質組成，并取得地方衛生行政部門頒發的衛生許可證；對于產品制造商來說，其生產的產品應既符合系統密封不產生二次污染的要求，又具有防負壓控制和負壓消除功能，對每臺設備建立檔案，做到供應到用戶的設備臺臺跟蹤負責。
在日本，自２０世紀８０年代開始“直接給水方式”探討和技術研究以來，在小規模試用的同時，對涉及到該類設備的產品標準，設計施工規范等方面進行了大量的課題研究工作。我國在這方面的工作也已經起步，比如在北京，衛生部門于２００４年７月對無負壓給水設備的安裝使用作出了衛生規定，明確要求使用的無負壓給水設備必須取得省級衛生行政部門頒發的衛生許可批件，其推廣和使用前應通過由水務（供水）、衛生管理、水質分析、給排水、節水等方面專家的論證。水務部門于２００５年５月１日頒發了在城市供水管網中試用無負壓供水設備的通知，通知中肯定了無負壓給水設備的先進、可靠性，可作為住宅樓、辦公樓、賓館等公共建筑的二次加壓供水設施外，強調了在使用無負壓給水設備時市政供水管網的安全問題，以及無負壓給水設備質量與性能的監督和使用前的測試、驗收問題。
中國建筑金屬結構協會給水排水設備分會于２００５年１１月也組織了由給排水、衛生系統的專家和數十家無負壓給水設備制造商參加的《管網疊壓（無負壓）供水技術》研討會，會上對無負壓給水設備的產品質量、性能、市場情況，以及有關的產品標準和規程等問題展開了討論。目前，有關無負壓給水設備的中華人民共和國城鎮建設行業標準《管網疊加供水設備》（暫定名）和中國工程建設標準化協會《管網疊加（無負壓）供水技術規程》（暫定名）正在專家的支持和制造商的參與下開展編制工作，預計不久的將來將與大家見面，這將對無負壓給水設備的“遍地開花”和“無序與無約束條件”的狀況起到很好的規范作用，在市政管理、設計、用戶及制造商的共同努力下，使無負壓給水設備的使用更科學、更合理、更環保、更節能，造福于廣大人民群眾。
上海連成（集團）有限公司技術經理 龔壽奇
我公司普遍認為：中國建筑金
屬結構協會給排水分會起草的管網疊壓（無負壓）供水設備標準及技術規程，內容充實、完善，切合實際，在產品的制造、檢驗、設計、施工及驗收中具有指導意義；將對市場起督導，對行業起推動的作用。
現就中國建筑金屬結構協會給水排水制定的《管網疊加供水設備》標準和《管網疊加供水技術規程》中，技術人員就概念和技術指標提出的意見列出供商榷：１、“變頻無負壓給水設備”最好改“管網疊壓供水設備”應統一口徑；２、隔膜罐不僅可以用于消除水錘現象還可以穩定供水壓力和提供小流量供水；３、“除污”和“阻污”應有區別；４、“穩定壓力”是否為“穩定時間”；５、“代”應為“供”，“周圍”應為“周圍用戶”；６、“電子元器”應為“電子元器件”；７、“防負壓真空閥”應等同于“真空消除器”，“負壓保護器”應是設在引入管上的；８、“密封的增壓器在１２ＭＰａ”不理解；９、“介質”應為“介電”；１０、產量建議滿５００臺，因我公司今年已生產近３００臺；１１、因高層建筑市政管網壓力始終無法滿足要求，設旁通意義不大。
中國建筑設計研究院機電專業設計研究院副院長 趙鋰：
市場現狀
我國《城市供水條例》中曾規定：“禁止在城市管網供水管道上直接裝泵抽水。”只有上海自來水公司規定在消防用水時可以從城市管網供水管道上直接裝泵抽水，而在生活用水方面嚴禁使用這種方式。因此可以說管網無負壓二次供水設備是首先從消防用水發展起來的。２００４年北京市衛生局頒布政府文件，允許在生活用水方面使用無負壓給水設備，隨即天津等城市也先后出臺了試用辦法。由于無負壓給水設備市場需求的加大，且利潤較高，促使無負壓給水設備市場迅速升溫。
該設備市場發展較快，而行業標準，應用規范卻相對滯后，在實際應用過程中難免會出現一些問題，例如：各企業在生產產品時沒有統一標準，只有按照自己的企業標準去做，僅是如何使產品不產生負壓一項，各企業使用的方法就不盡相同，造成產品質量參差不齊。該設備是在一定條件下才能應用的，對管網壓力，供水量等都有一定要求，但有部分企業忽視了這些要求，在一個位置定點取水，抽水過量，致使管網供水不足的停水現象。如此種種都表現出市場亟需相應的產品標準以及應用規范。
管理辦法與規范
管網無負壓二次給水設備在２００４年北京市衛生局頒布政府文件，允許在生活用水方面使用無負壓給水設備后，所有進入北京市場的企業只要經過專家認證會的通過，產品就可進入北京市場。
２００５年１月，北京市水務局發出的通知，其內容主要說明了無負壓二次供水設備是先進的、可靠的二次供水設備，可以解決二次污染問題；在城市供水管網范圍內具備條件的改建、擴建的辦公樓、賓館、住宅項目都可選用無負壓二次供水設備。但通知并沒有說明在什么情況下可用無負壓二次供水設備，只是強調企業在某一地區安裝設備時需到自來水公司備案，看此地區是否適合用該設備。
２００５年８月北京市自來水公司在討論無負壓二次供水設備技術安裝會上，提出在北京市安裝此設備的適用條件。給無負壓二次供水設備提出了適用范圍：在醫院、化工、制藥等行業禁用此設備；對于適用條件，供水管網壓力，接管口徑、樓前供水管徑等細節都提出了具體要求；對于單套無負壓供水設備的規模也提出了具體指標。
上述通知及規范對于推動此行業發展都起到了積極的作用。但就產品本身還沒有一個統一的標準。
關于行業標準
目前這個行業正在制定的有三套標準：一是由中國工程建設標準化協會正在制定的一個技術規程，這是一個非強制性標準，主要是指導設計員如何選用設備，在選用時依照什么標準；二是由中國建筑金屬結構協會給水排水設備分會綜合部分企業實際情況制定的《管網疊加供水設備》標準，三是建設部標準定額所委托青島三利主編的《無負壓給水設備》標準。后兩者雖說是兩個標準，但其主要內容所體現的均是無負壓供水設備的產品標準，只是產品名稱上有所不同。兩個產品標準如最終全部通過，企業可自愿選擇標準進行生產。但如果兩個標準能夠合二為一，統一起來，對于行業統一管理與企業生產產品是最為有益、方便的。
編后：
目前，我國有２００多個技術委員會和３００多個分技術委員會從事標準管理工作，它們分別屬于不同的管理機構，管理混亂。很多技術委員會技術職能互相重疊，標準管理部門分散，導致資源的浪費，管理力度的缺乏。因此，應當大力加強對標準制定過程的管理，加快標準化的發展，提高我國整體標準水平，為國民經濟發展提供有力的支持和保障。