喷泉辅助设施：电磁阀安装和控制箱规定

施工必备知识点

喷泉用水泵以离心泵和潜水最为普遍。单级悬臂式离心泵特点是依靠泵内的叶轮旋转所产生的离心力将水吸进并压出，它结构简单，使用方便，扬程选择范围大，应用广泛，常有IS型、DB型。潜水泵使用方便，安装简单，不需要建筑泵房，主要型号有QY型、QD型和B型。

1.水泵的选择

（1）水泵性能。水泵要做到双满足，即流量满足、扬程满足，为此，先要了解水泵的性能，再结合喷泉水力计算结果，最后确定泵型。通过铭牌能了解水泵的规格及主要性能，见表6-5。

表6-5 水泵的规格及主要性能

（2）泵型的选择。通过流量和扬程两个主要因子选择水泵，方法如下：

1）确定流量。按喷泉水力计算总流量。

2）确定扬程。按喷泉水力计算总扬程。

3）选择水泵。水泵的选择应依据所确定的总流量、总扬程，查水泵铭牌即可选定。如喷泉需用两个或两个以上水泵提水时（注：水泵并联，流量增加，压力不变；水泵串联，流量不变，压力增大），用总流量除水泵数求出每台水泵流量，再利用水泵性能表选泵。查表时，若遇到两种水泵都适用，应优先选择功率小、效率高、叶轮小、重量轻的型号。

2.喷泉泵房

泵房是指安装水泵等提水设备的专用构建物，其空间较小，结构比较简单。水泵是否需要修建专用的泵房应根据需要而定。在喷泉工程中，凡采用清水离心泵循环供水的都应设置泵房，凡采用潜水泵循环供水的均不设置泵房。

（1）泵房的作用。如图6-24所示。

（2）泵房的形式。泵房的形式根据泵房与地面的相对位置可分为地上式、地下式和半地下式3种，如图6-25所示。

3.泵房管线布置

（1）动力机械选择。目前，最常用的动力机械是电动机。电动机因其转速与水泵转速较为接近，且为直接传动，效率高，噪声小，管理操作方便，故障小，寿命长。一般水泵生产厂家都为水泵配套安装了电机，故可免去选购的烦恼。

图6-24 泵房的作用

图6-25 泵房的形式

（2）管线布置。为了保证喷泉安全可靠地运行，泵房内的各种管线应布置合理、调控有效、操作方便、易于管理。一般泵房管线系统布置中与水泵相连接的管道有吸水管和出水管。吸水管是指喷水池至水泵间的管道，其作用是将水从水池中吸入水泵，并设闸阀控制。出水管是指水泵至分水器之间的管道，设闸阀控制。为了防止喷水池中水倒流，需在出水管上闸阀后安装逆止阀，其作用是只允许水沿出水管正向流出，当水泵停止工作水沿出水管反向流回时，逆止阀自动关闭，防止倒流，以保持喷水池中水位。分水器的作用是将出水管的有压水分成几路（由设计确定），通过供水管送至喷水池中供喷水用。为了调节供水的水量和水压，应在每条供水管送至喷水池中供喷水用。为了调节供水的水量和水压，应在每条供水管上安装闸阀控制。由于季节所限，当喷泉停止运行时，为了防止管道冻坏，需将供水管内存水排除。一般在泵房内供水管最低处设置回水管，接入泵房内下水池中排除，通过截止阀控制。

为了便于操作和管理，为喷水池补水的补水管（给水管）也可经过泵房截止阀控制。为了防止泵房内地面积水，应设置地漏排除积水。此外，泵房内还应设置供电及电气控制系统，保证水泵、灯具和音响的正常工作。

施工小经验

①水泵在运行时，其进、出口处流速较高，可达到3～4m/s。由于管道的阻力与流速的平方成正比，流速越高，阻力越大。如果进、出水管的管径与水泵的口径相同，由于流速较高，势必造成较大的阻力，从而降低供水的稳定性。为此，应将进、出水管的管径加大，一般采用渐扩形式，以降低流速、减少阻力，使水流平稳。实践证明，进水管的流速不宜超过2m/s，出水管的流速不宜超过3.0m/s。

②水泵与进出管的过渡。当管径大于水泵口径时，需在进、出口处配置渐变管，使水泵与进水管有过渡连接。渐变管长度可视其大小头直径差确定，一般取差数的7倍可满足要求。

③泵房用电要注意安全。开关箱和控制板的安装应符合规定。地下式泵房，要注意机房排水和通风。泵房内应配备灭火器等灭火设备。

4.阀门井

（1）给水阀门井。喷泉用水一般由自来水供给。当水源引入喷泉附近时，应在给水管道上设置给水阀门井。给水阀门井内安装截止阀控制，根据给水需要，可随时开启和关闭，便于操作。

给水阀门井一般为砖砌圆形，由井底、井身和井盖组成。井底一般采用C₁₀混凝土垫层，井底内径不小于1.2m（考虑下人操作）；井身采用100#红砖M5.0水泥砂浆砌筑，井深不小于1.8m（考虑人员站立高度），井壁应逐渐向上收拢，且一侧应为直壁，便于设置铁爬梯上下。有地下水侵入时，应做防水处理。井口圆形，直径为600mm或700mm。井盖采用成品铸铁井盖（含井底）。

（2）排水阀门井。排水阀门的作用是连接由水池引出的泄水管和溢水管在井水内交汇，然后再排入下水管网。为了便于控制，在泄水管道上应安装闸阀，溢水管应接于阀后，确保溢水管排水通畅。

5.喷水的自控设备

作为喷泉水的自控设备，一般由电磁阀来完成。电磁阀是由电信号来控制管路通断的阀门。作为喷泉喷水的自控装置，首先选用电磁阀来实现。当电磁阀接受了控制设备所发出的脉冲信号指令后，它就能自动启闭。因此，它能控制管路的通断。

电磁阀的种类很多，广泛应用于各种自动控制系统中。这里以ZCT-A系列（旧型号DFI系列）为例，作一简单介绍。这种电磁阀是由电磁铁、阀盖、先导口、节流口、橡胶膜片和阀体等组成。其构造如图6-26所示。(www.xing528.com)

电磁阀工作原理如下：电磁阀在断电时处于关闭状态，此时靠作用在橡胶膜上腔的工作介质的压力，使阀体保持良好的密封。当线圈充电后，即形成磁场，在磁力的作用下，吸起铁芯，打开先导阀门。由于进口端的节流，及节流孔小于先导阀门，使上部压力减小，造成压差，这时将主阀口放开，形成通路。断电时铁芯在弹簧的作用下，又自行复位，将阀口关闭。这样电磁阀控制了水路的开闭，从而使各组喷头按照设计师预先编排的程序，喷射出各种奇异的水花。

图6-26 电磁阀构造图

施工小经验

①电磁阀应沿水平方向垂直安装。安装时要注意使阀体上的箭头方向与介质的流向一致。

②为了保证电磁阀的动作可靠，最好在阀的管路上安装旁路装置（图6-27）。

③电磁阀应安装在环境温度大于60℃、相对湿度低于85%的场所。因此，自控喷泉的水泵房应特别注意地面排水和房内通风，以保持室内的干燥。

④为了避免管道系统内的杂质进入电磁阀的内部，应在阀前安装一个过滤器，否则不能保证电磁阀的密封及其动作的可靠性。选用电磁阀时，应根据喷泉管道的公称通径、电源电压、工作压力等进行选择。

另外，也可以选择气动阀来控制管路的开闭。

图6-27 电磁阀的旁路装置

实践技能知识点

1.喷水大的过滤装置

在使用循环供水的喷泉中，为了清除污垢、藻类及泥沙等，在喷水系统中，应设置过滤装置，以保证池水的清洁，并为电磁阀、喷头等的可靠工作创造一个良好的环境。在喷泉的过滤系统中，一般应包括设在水泵底阀外的过滤网和装在水泵进口前的除污器。在一些特殊的场合，还可设水的净化、消毒等装置。现将常用的过滤装置介绍如下。

（1）网式过滤器。网式过滤器是一种最简单有效、使用广泛的过滤装置，其构造如图6-28所示。这种过滤器的外壳和过滤网都是圆柱形，滤网共有两层，由塑料或铜做成。各孔眼的大小和它的总面积决定了它的效率和使用条件。一般地说，滤网每平方厘米面积上的空数不少于30个，有效过滤面积（过滤孔的总面积）不小于进水管断面的2.5倍。这种过滤器对除去水中极细的泥沙是有效的，但很容易被水中的藻类或其他有机质堵塞。因此，需要定期进行冲洗。或者当水流通过过滤器时，水的压力降低2m，也应进行冲洗。冲洗的方式可以用人工清洗或用自动冲洗装置。

（2）当水质中含有泥沙时，用网式过滤器很容易淤塞，这时用砾料层式过滤器较为合适。在喷泉系统中选用的过滤器的大小与喷泉的喷水水量有关。这种过滤器的外壳是一个金属罐，在盖顶上有调压阀，罐内有滤网、滤料等。水由上部注入，过滤后由罐底阀门流出。为了防止微生物、病菌等侵入，还可在过滤的同时，加放一些消毒的药品，以保证水质的卫生。砾料层式过滤器的构造如图6-29所示。

图6-28 网式过滤器

图6-29 砾料层式过滤器

这种过滤器的面积，按照喷水池面积的大小而定，一般在100m²水池面积，要有0.3～0.4m²的过滤器面积。而高速过滤器每100m²的喷水池面积，能过滤的水量约为15m²/h左右。

关于药品的投放，要注意观察水质的变化情况，定期取样化验。一般要求水的pH值为中性（6.8～7.0之间），如碱性过高易生青苔，如酸性过高，则易腐蚀管路系统的各种设备。因此应根据水质的情况，适量地加入药品，如次氯酸钠溶液等，以防止水中微生物的滋长，保持水的卫生。

（3）沉砂池。如果喷泉用水的水质较差，为排除大量泥沙，可在喷水池附近设地下沉砂池，使经过沉淀后的清水再供喷泉使用。

2.喷水池水位的自控装置

在喷水池内，由于蒸发和在喷水的过程中，一部分水被风吹出池外等原因，使喷水池内的水不断减少、故应设置补充供水的设备。在一般喷水池中将供水管引入水池、设闸阀，根据需要由人工控制补充给水。在自控喷泉中，可采用浮球阀或液位继电器，自动补充供水，以保持喷水池水位的稳定。

1）浮球阀。浮球阀是喷泉、屋顶水箱、蓄水池等供水管路中常用的一种阀门，是依靠水位变化而自动控制管路水流的开关。它由浮球、阀杆、胶皮柱塞等组成，其构造如图6-30所示。其工作原理是，当水位下降到设计低水位线时，浮球靠自重下落，打开水路。这时水池的水位上升，对浮球产生付托力，靠阀杆的杠杆作用，将力放大并转给胶皮柱塞，当水位上升到要求水位时，胶皮柱塞刚好将管路封闭，停止供水。这规格阀门的管径为15～100mm。当管径增大时，要求有相当大的推力才能使管路封闭，因此不得不延长阀杆。为了不影响景观效果，在喷水池中使用这种阀门时，应将其安装在隐蔽的地方。

另外，只有当发阀前管路的水压力小于浮球的柱塞压力时，方能保持自闭。因此，不能过分信赖它的自闭性能。

2）液位继电器。继电器是自动控制电路中经常使用的一种器件。现在继电器的种类、规格已有一百万种以上，专门用在自动控制方面的继电器大约有二十多万种。在喷水池中使用的液位继电器，其工作原理是利用被控水面高度的变化，驱动感受元件使继电器的触头开启或闭合，以完成电路的通断，再指示电磁阀来实现水位的定值控制。其构造如图6-31所示。

图6-30 浮球阀示意图

图6-31 液位继电器示意图