ระบบปั๊มน้ำและการจัดการระบบประปาสำหรับอาคารสูง

ระบบการจัดการน้ำที่ดีภายในอาคารบ้านเรือน ถือว่าเป็นปัจจัยสำคัญต่อการดำรงชีวิตของคนเรา โดยระบบน้ำประปานั้น มีส่วนสำคัญคือ การจ่ายน้ำที่สะอาดไปยังจุดที่ใช้งานต่าง ๆ ในปริมาณ และแรงดันที่เหมาะสมกับการใช้งาน สำหรับอาคารพาณิชย์ บ้านพักอาศัยขนาดใหญ่ หอพัก หรืออพาร์ทเม้นต์ นั้นมีคนอยู่อาศัยจำนวนมากการใช้น้ำจึงมากด้วยเช่นกัน หากเราใช้ปั๊มน้ำเพียงตัวเดียวในการจ่ายน้ำ ปั๊มน้ำจะต้องทำงานหนักมากและรวมถึงแรงดันอาจจะไม่เพียงพอทำให้น้ำไหลเบา

ประเภทของระบบจ่ายน้ำประปาสำหรับอาคาร

โดยปกติแล้วระบบการจ่ายน้ำภายในอาคารจะมีด้วยกัน 3 ลักษณะหลัก ดังนี้:

• ระบบจ่ายน้ำประปาขึ้น (Up Feed Distribution System): ใช้กับแรงดันน้ำไม่เกิน 2 บาร์ นิยมใช้กับบ้านพักอาศัยทั่วไปที่สูงไม่เกิน 2 ชั้น
• ระบบจ่ายน้ำประปาลง (Down Feed Distribution System): อาศัยหลักการแรงโน้มถ่วงของโลก โดยใช้ปั๊มน้ำสูบขึ้นไปเก็บที่แท็งก์น้ำบนดาดฟ้า แล้วจ่ายน้ำลงมายังชั้นต่างๆ ของอาคาร เหมาะกับอาคารที่สูงตั้งแต่ 3 ชั้นขึ้นไป แต่ไม่เกิน 12 ชั้น
• ระบบจ่ายแบบผสม (Mix Distribution System): ระบบจ่ายน้ำประปาทั้งแบบขึ้น และลง ในกรณีที่ระบบใดระบบหนึ่งเกิดขัดข้อง ก็สามารถเลือกใช้อีกระบบได้

การทำงานของระบบปั๊มน้ำ Transfer และ Booster Pump

โดยทั่วไป ระบบส่งน้ำในอาคารสูงจะประกอบด้วย 2 ระบบหลักที่ทำงานประสานกันเพื่อให้มั่นใจว่าจะมีน้ำใช้ด้วยแรงดันที่เหมาะสมในทุกจุดของอาคาร:

1. ระบบปั๊มส่งน้ำขึ้นที่สูง (Transfer Pump System)

ปั๊ม transfer หรือปั๊มสำหรับส่งน้ำ ทำหน้าที่สำคัญในการลำเลียงน้ำปริมาณมหาศาลจากถังเก็บน้ำชั้นล่าง (Underground Water Tank) ขึ้นไปเก็บสำรองไว้ในถังพักน้ำบนชั้นดาดฟ้า (Roof Tank) ของอาคาร หัวใจของระบบนี้คือการใช้ปั๊มน้ำแรงดันสูงเพื่อเอาชนะแรงต้านจากความสูงของอาคาร ซึ่งเราสามารถคำนวณกำลังปั๊มเบื้องต้นเองได้เลย

2. ระบบปั๊มเสริมแรงดัน (Booster Pump System)

หลังจากที่น้ำถูกส่งขึ้นไปเก็บไว้บนดาดฟ้าแล้ว น้ำจะไหลลงมาตามชั้นต่างๆ ด้วยแรงโน้มถ่วง แต่สำหรับชั้นที่อยู่สูงขึ้นไป เช่น ชั้น 4-6 น้ำจะไหลอ่อนเพราะอยู่ใกล้แท็งก์น้ำบนดาดฟ้า ระบบ Booster Pump จึงเข้ามาทำหน้าที่สำคัญในการเสริมแรงดันให้น้ำที่จ่ายออกจากถังดาดฟ้ามีความแรงสม่ำเสมอในทุกชั้น โดยเฉพาะชั้นบนสุด ระบบนี้มักควบคุมด้วยสวิตช์แรงดัน (Pressure Switch) ร่วมกับถังแรงดัน (Pressure Tank)

การติดตั้งเช็ควาล์วในระบบอาคารสูง

การเลือกติดตั้งเช็ควาล์วที่เหมาะสมมีความสำคัญในการป้องกันความเสียหายของระบบ:

• ป้องกัน Water Hammer: ควรเลือกจุดติดตั้งหลังปั๊มน้ำเพื่อป้องกัน Water Hammer อย่างละ 1 ตัว
• การเลือกประเภทวาล์ว: ถ้าเส้นท่อหลังปั๊มน้ำอยู่ในแนวตั้งควรเลือกใช้สปริงเช็ควาล์ว แต่หากอยู่ในแนวนอนสามารถเลือกใช้ได้ทั้งสวิงเช็ควาล์วและสปริงเช็ควาล์ว
• ระบบบายพาส: ใช้ในกรณีที่ปั๊มน้ำเสียหรือไฟฟ้าดับ เพื่อบังคับทิศทางการไหลของน้ำให้เป็นทิศทางเดียว เช่น จ่ายน้ำจากการประปาผ่านมาตรวัดน้ำมาที่ชั้นล่าง หรือจ่ายน้ำจากแทงค์น้ำดาดฟ้าลงมายังชั้นบน

ข้อกำหนดและข้อควรระวังในการออกแบบ

ทั้งนี้เรื่องการส่งน้ำไปยังชั้นต่างๆ ขึ้นอยู่กับกำลังปั๊มน้ำด้วย เช่น ตึก 20 ชั้น ก็จะต้องมีการออกแบบให้สัมพันธ์กับการใช้น้ำ และกำลังของปั๊มเพื่อให้แรงดันน้ำในทุกๆ ชั้นมีเท่ากัน สิ่งที่ควรระวังคือยิ่งอาคารมีความสูงมาก ความดันน้ำก็จะยิ่งเยอะ หากอาคารมีความสูงมากกว่า 12 ชั้น หรือมากกว่า 56 เมตรขึ้นไป ระบบน้ำจะเริ่มมีปัญหาเรื่องความดันน้ำ สามารถแก้ได้ด้วยวิธีการติดตั้งวาล์วต่างๆ เพื่อช่วยลดความดันท่อตามชั้นต่างๆ ต่อไปนี้คือสรุปการใช้งานเบื้องต้น:

สรุปข้อมูลระบบจ่ายน้ำและอุปกรณ์

• ระบบ Up Feed: เหมาะสำหรับอาคารสูงไม่เกิน 2 ชั้น
• ระบบ Down Feed: เหมาะสำหรับอาคาร 3 - 12 ชั้น
• Transfer Pump: สูบน้ำจากถังล่างขึ้นถังบนดาดฟ้า
• Booster Pump: เสริมแรงดันน้ำให้ชั้นบนที่น้ำไหลอ่อน
• Pressure Reducing Valve: ใช้ลดแรงดันในชั้นล่างสุดที่แรงดันน้ำสูงเกินไป