水塔供水原理是：自来水通过管网，把水传输到地面水池，再通过水泵把水池里的水传输上高高的水塔。水塔占地面积大，成本高是其最大的不足，而且，水塔仅仅适用比较低的楼盘，目前的楼盘越来越高，现有水塔不能无限增高。供水多次污染非常严重，市政自来水管网的压力一到地下水池就变为零，这种供水方式既浪费了能量，又存在着很严重的水质二次污染。这些缺点严重制约了水塔供水的发展。取代水塔供水方式的是楼顶水池供水设备。其供水原理是：自来水管网将水传输到一个储水池将水储存起来，然后通过泵房，将水输送到顶楼水池，顶楼水池再自上而下供水。与水塔供水相比较，楼顶水池相对不占地，构造经济，节能。但是，楼顶和水塔这两种供水方式的污染环节几乎一样，气压罐。

    楼顶水池的缺点促进了变频设备的技术开发。1994年，一种变频技术改变了各个城市的供水方式，也就是第三阶段供水方式——变频供水。自来水通过管网送到楼下水池后，无须再通过泵房传输到楼顶水池，而是应用一个变频设备，直接将楼底水池的水传输到各个用户家里。这样变频技术的广泛应用减少了楼顶水池的中转环节，不仅节约能量，而且减少了自来水的污染环节。

      前面三个阶段的供水方式都属于二次供水，也就是说，从市政管网把自来水传到用户家中，中间都有中转的水池。这个中转过程，就是一个不可避免的污染过程。由于管理不善，水池、水箱缺乏定期的清洗，二次消毒措施失效以及系统本身的缺陷，造成的水质二次污染已直接影响了供水水质安全，甚至产生了严重的水质污染事故。这些通病都是让第四个阶段的无负压给水设备给克服了。无负压给水设备不设储水池，整套设备是密封不与大气接触，故彻底避免了水质二次污染可能。正是密闭系统，设定了供水需要水压情况下，市政水流至水泵进水口时余压可叠加利用，水泵补充设定水压与余压不足部分节能。另外，储水池一般储存数小时用水量，体积大占地面积也较大，无负压给水设备不设储水池，故也就节省了占地面积，这一点尤其将给水设备放室内或地下室时，经济效益尤为明显。