核心结论：二次供水设备是什么
二次供水设备是一套成套的供水系统, 它会对市政管网中压力不足的水进行处理, 通常这些水的压力会低于0.14MPa, 通过加压、储水、稳压等方式, 将这些水提升至满足高层建筑的用户用水压力需求的状态, 一般是6层及以上的建筑, 所需的用水压力范围通常在0.20～0.35MPa之间。
它的核心原理叫作压力补偿。因为市政管网末端的压力, 会随着距离和楼层的增加而不断减小。二次供水设备在压力减弱的这一段, 会重新建立起有效的压差。这样做是为了保证最后面的用户也能正常用上水。
为什么市政管网水压不够
在市政自来水管网的设计之中, 一般的供水压力数值是处于零点二零兆帕到零点三零兆帕这个区间里面的。这个压力水平所能提供的直供高度大约就是六层楼左右的高度。换算成具体高度数据的话, 大约为二十米长。当建筑物的高度超过了这样的范围之后, 静水压力就会出现不足的情况了。
在这种情况下, 住在高层区域的住户们就很有可能会出现水压比较低的问题。同时他们也会感受到出水量变得越来越小, 尤其是在用水的高峰期还可能出现断水的状况。
根据国家颁布的建筑给水排水设计标准也就是GB 50015里面的规定来看, 一旦建筑的整体高度超出了市政管网能够提供服务压力的范围时, 就必须要在里面设置那些二次供水的相关设施才行。
三类主流二次供水设备的工作原理
1. 变频恒压供水设备（最主流）
所谓原理, 就是城市的自来水, 它不借助任何储存水的箱子, 就直接进入到那个不锈钢的稳压装备里面去了, 与此同时, 在那个装备内部安装的压力传感器, 它会不分昼夜地对那个网络里的压力数据进行实时的抓取和捕捉, 然后, 由那个可编程逻辑控制器来做一件非常关键的算术工作, 也就是拿刚抓到的数据值去对比预先设定的目标压力数值, 最后, 系统会通过更改水泵电机运转的频率参数, 这个范围通常是零到五十赫兹这样一个范围, 以此来调节水泵设备的转速高低, 从而动态地保障最终流出水口的压力始终如一。
这个方案具有一些优点, 比如不存在高位水箱的情况, 由此带来的二次污染的潜在风险是比较低的, 在节能方面表现不错, 因为水泵是按照实际需求的状况来进行调速的, 并且在反应速度上也具有快捷的特点。
这种情况适用于市政供水情况稳定的场景, 并且小区内部不需要储备大量缓冲水源的状况。
2. 无负压（管网叠压）供水设备
这个原理是这样的, 就是在变频设备的基础上增加一个无负压控制器, 然后直接对接市政管网, 接着利用市政管网自身的压力作为起始增压的基础条件, 这样一来, 泵机就只是用来补足差值部分, 另外罐体上面设定了空气阀, 目的是保证市政管中不产生负压现象, 具体标准是不低于当地市政规定的最低允许负压值, 通常为负零点零一兆帕, 通过这样做可以避免吸入地下管线中的杂物。
它的好处在于, 相比那种单纯的变频方式来说, 它能够再多利用上一段那个市政的压力, 所以在节能方面表现得更好一些, 并且它还依然是归为那种非独立储水的一个类型大城群众说事，因此卫生方面的风险比较低。
它的适用对象是那些市政供水压力虽然略微有点不足的情况, 但是整体来说还是相对稳定的区域。
3. 水箱（池）式二次供水设备
具体的工作方式是, 市政来的水首先被泵送到地下或者屋顶的密闭水箱里。这个水箱的储水容积是按照十二到二十四小时的用水量来设计的。然后由通常设为两台使用一台备用的二次泵组加压供水。水箱里面设置了高和低的液位保护功能。在低液位的时候停止水泵以防止干转。在高液位的时候停止进水来防止溢出。
其优势在于具备非常强劲的储水缓冲能力, 从而能够有效应对市政临时停水的情况。
请注意, 水箱必须加盖。并且, 每年需要进行清洗和消毒的频率不能少于两次。这一要求是依据《生活饮用水卫生监督管理办法》而来的。这样做的目的是为了有效防止二次污染的发生。
适用于那些市政公用层面的供水状况不够稳定, 并且存在大量存储容量需求的场景之中。
完整供水流程（以变频恒压为例）
水流首先从 municipal 市政管网开始, 接着到达水表或者流量计的位置, 随后进入到无负压罐里面进行稳压和缓冲处理, 之后再由变频泵组进行处理, 这里的变频泵组包括了一到四台并联的设备, 并且通过 PLC 进行控制来实现轮换工作, 紧接着经过止回阀以及闸阀，然后流入出水总管, 再分配到各个区域的立管中, 最后才到达每个家庭内部的龙头处。
在整个过程中, 需要重点把控以下几个关键的控制点: 首先是进水压力, 这一数值必须大于或者等于零点一兆帕, 万一低于这个标准的话, 设备就会立刻发出报警信号, 并且自动切换到应急模式去运行；其次是出水压力, 它必须得把波动幅度控制在对设定值正负零点零二兆帕的范围内；最后则是关于频率方面的要求, 其波动的范围通常来说是在三十到五十赫兹之间进行。
关键部件功能速查
常见疑问
二次供水设备是否耗电很大? 当处于变频模式的时候, 水泵会根据实际用水量的多少来调节运转速度, 这种操作方式, 对比传统的搭配水箱以及使用定频泵的方案来说, 能够节省百分之二十到百分之四十的能量, 具体的数据是依据建筑给水排水设计标准当中的节能相关条款来确定的。
设备出现故障的话,难道就会导致停水吗? 按照规范的设计要求, 必须要把生活水箱的应急配置搞到位, 这个水箱的容积是要求大于或等于最大时的用水量的, 或者是要有双路电源来保障；一旦某一台水泵出现了故障, 系统就会自动把备用泵给切换上去, 这样就不会影响到供水的正常进行。
这同所谓的直接供水存在着什么不一样?
所谓直接供水, 就是那种直接就把水供出来的方式, 它仅仅只适用于那些市政方面的水压条件完全足够充足的那种比较低层的建筑物里面的情况, 而二供这种二次供水的情况, 就是专门针对那些水压明显不足的部分地段所额外增加的一种加压环节的一个独立的系统, 这两者之间其实是可以把它们串联起来一起运作使用的。
依据是《建筑给水排水设计标准》GB 50015-2019, 还有《变频调速供水系统工程技术规程》, 同时也是根据《生活饮用水卫生监督管理办法》。
