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Series type Parallel type Receiving tank systems ・・・ Method of supplying water via installation of multiple booster pumps above ground or elsewhere (capable of supplying water to large-scale apartments, condominiums, etc.) Method of supplying water via installation of receiving tanks ・・・ Direct water service systems Water supply systems Pressure Water Service Systems Standard type ・・・ Method of supplying water directly using the pressure of the waterworks system Method of water supply via installation of solitary booster pumps ・・・ Direct water service system Direct Water Service System to Super High-rise Buildings and Situation of Introduction Thereof Series-type systems implemented in 85 buildings Implementation and direct water supply status (as of the end of March 2017) www.iwahq.org *Bureau of Waterworks, Tokyo Metropolitan Government, 2-8-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-Ku, Tokyo [email protected] (1) Technical issues in implementation When booster pumps are simply arranged in series, pressure fluctuation (pulsation) occurs due to time lag in the linked operation of multiple booster pumps when water is used In this situation, domestic standards (JWWA B 130) for delivery pressure fluctuation (flow rate fluctuations, suction pressure fluctuations, transient pressure fluctuations at pump start and stop, etc.) are not satisfied Technical issues and the verification of solutions (2) Study and verification of solutions As a solution, a method was adopted wherein pressure tanks to absorb pressure fluctuations (pulsations) were installed* on the primary side (suction side) of booster pumps in the second and subsequent stages. The optimal capacity of the pressure tanks was tested. Generic 39-liter pressure tanks were used in the interest of maintenance concerns, and an 84-item test was conducted based on domestic standards In terms of results, 78 liters of pressure tanks (39-liter x 2) successfully satisfied all test items based on domestic standards Direct water service systems are adopted in over 90% of newly built buildings PR promoting transitions from receiving tank systems to direct water service systems References 1) MASUKO Atsushi, MATSUZAWA Mineya, ASHIDA Hiroshi, TAMURA Satoshi and KOIZUMI Akira, "Study on Reduction Effect of Carbon Dioxide Emissions Due to Introduction of Direct Water Service System to Water Supply Facilities with Receiving Tanks," pp.329-337, Proceedings of Environmental Engineering Research Volume 47, Japan Society of Civil Engineers, 2010 2) MATSUZAWA Mineya, "Efforts of the Tokyo Metropolis towards Direct Water Service System," pp.181-186, SHASE Monthly Journal Volume 83 Issue 7, [Society of Heating, Air-conditioning and Sanitary Engineers of Japan], 2009 Figure 2: Pressure Water Service System (series type) installations Figure 1: Conceptual image of test equipment (pressure tank method) *Rate of direct water supply = (Number of direct water supply connections / number of water supply service connections) x 100 “Stable supply of safe, tasty waster” “Lower environmental burden through effective energy use” The highest number of floors served by a direct water service system in 43 stories. In this case, 4 booster pumps were installed in series. A. Tomaru* Absorbs pressure fluctuations * Pressure tank method: Method that controls pressure variations by supplementing water supply pressure, depending on the amount of water retained in the pressure tanks Test flowrate Test items Pressure tank capacity None 39 L 78 L 030 L/min Test of transient pressure fluctuations at pump start and stop × Suction pressure fluctuation test × × 040 L/min Test of transient pressure fluctuations at pump start and stop × × Suction pressure fluctuation test × × Table: Pressure tank capacity test results Pressure Water Service System (series type) (1) Water supply systems used in Tokyo Pressure Water Service System (series type) System supplies water using booster pumps installed in series between buildings and elsewhere. Water can be directly supplied to high stories though a standard-type Pressure Water Service System. (2) Pressure Water Service System (series type) Figure 3: Changes in the rate of direct water supply Rates of direct water supply in Tokyo* Approx. 74(approx. 5.60 million water taps) In order to serve customer needs for high-quality tap water, the Tokyo Metropolitan Government has established its own water quality management targets and introduced an advanced water treatment system that combines biological activated carbon and ozonation for all water at major water treatment plants. Tokyo also promotes the spread of a “direct water service system” that supplies safe, high-quality tap water directly to water taps, and as a result over 90% of newly constructed buildings use the direct water service system. Aiming for still further propagation of the direct water service system, Tokyo since 2009 has implemented a “Pressure Water Service System (series type),” the product of technical study of water supply systems that feature the installation of multiple booster pumps in series. Today, it is even possible to implement direct water supply systems in super high-rise buildings, which previously were unable to use the direct water service system. This paper reports on the contents of the technical study conducted for the implementation of the “Pressure Water Service System (series type),” as well as on the successful implementation of such a system. Advantages of the direct water service system Direct supply of safe, high-quality water (no degradation of water quality in a receiving tank) Effective utilization of installation space for receiving tank facilities and similar Reduced cost burden on users for equipment maintenance Better energy conservation through effective use of water pressure in the waterworks system (reduced environmental burden) 85 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 INTRODUCTION Air release valve Booster pump (Built-in backflow prevention valve) Water meter Meter bypass unit Pressure tank BP1 BP2 Air release valve Booster pump (Built-in backflow prevention valve) Water meter Meter bypass unit Pressure tank BP1 BP2 (Buildings) 74 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 (%) inspiring change

Direct Water Service System to Super Service Systems

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Page 1: Direct Water Service System to Super Service Systems

Series type

Parallel type

Receiving tanksystems

・・・

Method of supplying water via installation of multiple booster pumps

above ground or elsewhere (capable of supplying water to large-scale

apartments, condominiums, etc.)

Method of supplying water viainstallation of receiving tanks

・・・

Direct waterservice systems

Water supplysystems Pressure Water

Service SystemsStandard type

・・・Method of supplying water directly usingthe pressure of the waterworks system

Method of water supply via installation ofsolitary booster pumps

・・・

Direct water servicesystem

Direct Water Service System to Super

High-rise Buildings and Situation of

Introduction Thereof

Series-type systems implemented in 85 buildings

Implementation and direct water supply status (as of the end of March 2017)

www.iwahq.org

*Bureau of Waterworks, Tokyo Metropolitan Government, 2-8-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-Ku, Tokyo

[email protected]

(1) Technical issues in implementation

When booster pumps are simply arranged in series, pressure fluctuation (pulsation) occurs due to time lag in the linked operation of multiple booster

pumps when water is used

In this situation, domestic standards (JWWA B 130) for delivery pressure fluctuation (flow rate fluctuations, suction pressure fluctuations, transient

pressure fluctuations at pump start and stop, etc.) are not satisfied

Technical issues and the verification of solutions

(2) Study and verification of solutions

As a solution, a method was adopted wherein pressure tanks to absorb pressure fluctuations (pulsations) were installed* on the primary side (suction

side) of booster pumps in the second and subsequent stages. The optimal capacity of the pressure tanks was tested.

Generic 39-liter pressure tanks were used in the interest of maintenance concerns, and an 84-item test was conducted based on domestic standards

In terms of results, 78 liters of pressure tanks (39-liter x 2) successfully satisfied all test items based on domestic standards

Direct water service systems are adopted in over 90% of

newly built buildings

PR promoting transitions from receiving tank systems to

direct water service systems

References

1) MASUKO Atsushi, MATSUZAWA Mineya, ASHIDA Hiroshi, TAMURA Satoshi and KOIZUMI Akira, "Study on Reduction Effect of Carbon Dioxide Emissions Due to Introduction of Direct Water Service System to Water Supply Facilities with

Receiving Tanks," pp.329-337, Proceedings of Environmental Engineering Research Volume 47, Japan Society of Civil Engineers, 2010

2) MATSUZAWA Mineya, "Efforts of the Tokyo Metropolis towards Direct Water Service System," pp.181-186, SHASE Monthly Journal Volume 83 Issue 7, [Society of Heating, Air-conditioning and Sanitary Engineers of Japan], 2009

Figure 2: Pressure Water Service System (series type) installations

Figure 1: Conceptual image of test equipment

(pressure tank method)

*Rate of direct water supply = (Number of direct

water supply connections / number of water

supply service connections) x 100

“Stable supply of safe, tasty waster” “Lower environmental burden through effective energy use”

The highest number of floors served by a direct

water service system in 43 stories. In this case, 4

booster pumps were installed in series.

A. Tomaru*

Absorbs pressure

fluctuations

* Pressure tank method: Method that controls pressure variations by supplementing water supply pressure, depending on the amount of water retained in the

pressure tanks

Test flowrate Test items

Pressure tank capacity

None 39 L 78 L

0→30 L/min

Test of transient pressure fluctuations at pump start

and stop × 〇 〇

Suction pressure fluctuation test × × 〇

0→40 L/min

Test of transient pressure fluctuations at pump start

and stop × × 〇

Suction pressure fluctuation test × × 〇

Table: Pressure tank capacity test results

Pressure Water Service System (series type) (1) Water supply systems used in Tokyo

◆ Pressure Water Service System (series type)

System supplies water using booster pumps installed in

series between buildings and elsewhere.

Water can be directly supplied to high stories though a

standard-type Pressure Water Service System.

(2) Pressure Water Service System (series type)

Figure 3: Changes in the rate of direct water supply

Rates of direct water supply in Tokyo*

Approx. 74% (approx. 5.60 million water taps)

In order to serve customer needs for high-quality tap water, the Tokyo Metropolitan Government has established its own water quality management targets and introduced an advanced water treatment system that combines

biological activated carbon and ozonation for all water at major water treatment plants.

Tokyo also promotes the spread of a “direct water service system” that supplies safe, high-quality tap water directly to water taps, and as a result over 90% of newly constructed buildings use the direct water service system.

Aiming for still further propagation of the direct water service system, Tokyo since 2009 has implemented a “Pressure Water Service System (series type),” the product of technical study of water supply systems that feature the

installation of multiple booster pumps in series.

Today, it is even possible to implement direct water supply systems in super high-rise buildings, which previously were unable to use the direct water service system.

This paper reports on the contents of the technical study conducted for the implementation of the “Pressure Water Service System (series type),” as well as on the successful implementation of such a system.

Advantages of the direct water service system

・Direct supply of safe, high-quality water (no degradation of water

quality in a receiving tank)

・Effective utilization of installation space for receiving tank facilities

and similar

・Reduced cost burden on users for equipment maintenance

・Better energy conservation through effective use of water

pressure in the waterworks system (reduced environmental burden)

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2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

INTRODUCTION

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

Air release

valve

Booster pump

(Built-in backflow

prevention valve)

Water meter

Meter bypass unit

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

Pressure tank

BP1

BP2

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

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水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

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水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

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水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

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増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

Air release valve

Booster pump

(Built-in backflow

prevention valve)

Water meter

Meter bypass unit

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

吸排気弁

増圧ポンプ 逆流防止用機器

メータバイパス

ユニット

水道メータ

増圧ポンプ 吸排気弁

複数の増圧ポンプを直列・多段に設置し、標準型

の増圧直結給水方式では給水できないより高層

な建物に給水する方式。

Pressure tank

BP1

BP2

(Buildings)

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