浅谈节能环保理念在给排水设计中的应用

摘要：如今能源危机已经成为全球化的问题。因此，如何减少能耗、提高源利用效率成为各行各业研究的热点。给排水作为耗能大户―建筑行业的一个重要的分项工程，应该采取各种有效措施降低能耗。本文就建筑给排水工程中的节能技术的运用做简单分析。

关键词：节能环保给排水设计

Abstract: nowadays the energy crisis has become a global problem. Therefore, how to reduce energy consumption, improve the efficiency in the use of source as the hot topics in the study of all walks of life. Water supply and drainage as large energy consumption of the construction industry-an important component project, should take all kinds of effective measures to reduce energy consumption. This paper in the project of building water supply of energy-saving technology use do simple analysis.

Keywords: energy conservation and environmental protection water supply and drainage design

中图分类号： TE08文献标识码：A文章编号：

前言

随着我国城市化进程的加快，越来越多的人口由农村涌进城市，极大地促进了房地产的繁荣。在城市的总用水量中，居住建筑用水比例逐年增加，使得建筑节水节能问题不容忽视。住房的商品化后，人们花费大量的资金购房，希望买得物有所值，良好的居家环境能让业主称心如意。因此在建筑给排水设计中应全面考虑，在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下，尽量考虑到设计中的环保节能问题。

1 给排水设计的节能措施

根据我国目前建筑供水、用水的特点给排水节能设计的要点主要集中在以下三个方面：一是利用清洁能源(如太阳能)作为建筑热水供应设备；二是合理利用市政管网余压，采用分区给水方式并采用节能效果突出的供水设备；三是节能、节水型的卫生器具，节水型的卫生器具能够有效地减少水的消耗量，而且对降低供水能耗也有着重要的意义。

1.1合理利用市政管网余压

虽然每个城市市政给水管网压力可能不同，但普遍在0.2-0.4MPa之间，五层以内的建筑的供水压力一般是能够满足的。但随着经济的快速发展，土地资源越来越紧张，为了提高土地的利用率，城市出现了越来越多的小高层、高层，甚至超高层建筑，这些建筑的楼层远远多于五层，故必须采用二次加压技术来实现建筑供水。此时，合理利用市政管网压力，采用分区供水方式可以非常有效地减少二次加压的能量消耗。这样设计还避免了低楼层管网压力过高带来的生活不便和用水浪费。

1.2采用无负压变频供水设备

水池、加压泵、高位水箱等是常规二次供水方式的主要设备，但常规二次供水一直都没能解决二次污染的问题，而且能源消耗相比其他方式也偏大，在新型建筑给排水设计中已经不是最佳方案，而采用环保性更好、能源消耗更少的无负压变频供水设备成为首选。原因主要以下几个方面：一是可以有效地降低成本。采用无负压变频供水设备不需要常规二次供水方式中的水池和水箱，降低了建造成本；二是对环境的污染更小。常规二次供水方式是需要将水输送到水池水箱，水在水池水箱存放过程中，可能会有大量的微生物生长，导致水的污染。无负压变频供水设备供水时，水不需要储存，减少了污染；节能效果突出。

1.3充分利用清洁能源

采用清洁能源对减收传统能源的消耗具有重要的意义，如地热、风能以及目前应用最广，技术最成熟的太阳能。下面详细介绍太阳能在给排水节能中的应用。

我国大部分地区位于北纬40度以北，日照时间比较充足，太阳能资源比较丰富，为太阳能的广泛应用提供了良好的基础条件。而且随着太阳能技术的逐渐成熟，其技术成本也得到了相应的下降。基于以上两个原因，目前太阳能在我国的应用越来越多，应用范围也越来越广。但在给排水节能设计方面主要是利用太阳能制备生活热水，减少了大量的传统能源的消耗，从而减少了对环境的污染。目前太阳能热水器按集热器形式分为两类：平板型和真空管型。这两类都具有集热效率高、保温性能好、操作简单维修方便等系列优点，且热水系统可安装在屋顶、墙壁及阳台等位置，十分方便建筑设计。

2节能技术在给排水设计中的应用

2.1热水供应系统的节能。热水是建筑给排水中耗能较大的一个系统，而其它所有耗能系统所耗费能源不及热水系统耗能的二分之一。因此，该系统的节能是建筑给排水节能工程的关键。概括的说，它的节能技术的应用主要体现在两个方面，一方面是旧有设备的改进，另一方面是充分利用自然资源，开发绿色能源。

开发绿色能源其实是指太阳能的运用。太阳能作为新型能源为人造福已经有相当历史了。目前市面上太阳能集热设备主要有两种，即空管式和热管式。这两种在集热效率、保温性能方面都比较高效，且不受环境影响。太阳能加热设备可以说方便经济，是高层建筑热水供应系统的首选能源，但是，在使用时仍需注意一些问题，因地制宜，以免带来不必要的损失。首先，集热器选用时应考虑其抗冻性能、抗热冲击性能、承压能力等因素，否则，可能损坏设备，不能保证热水供应。寒冷地区要对设备采取有效的防冻措施，对于光能不足的地区，应根据实际情况采取备用加热方式。另一种方式是采用空气热泵。空气热泵的工作原理是从周围环境中吸取热量，通过热传递的方式把热量传递给温度较低的对象，它实质上是一种热量提升装置。工作时按照逆卡诺方式循环，工作原理和制冷机大同小异，只不过是工作温度范围的不同而已。

2.2采用生活废水、粪便污水分流制排水。排水系统采用优质生活废水和粪便污水分流体制对节水节能都具有十分重要的意义。这也叫中水回用。而回用的中水是优质生活废水，所谓优质生活废水是指不含厨房排水的杂排水，它主要包括冷却排水、洗衣排水等。这些生活优质杂排水经过净化处理后，可以达到《生活杂用水水质标准》，还可以用在生活、市政、环境等使用的非饮用水。具相关资料显示，我国大部分地区用于直接食用的水量是极少数的，每人每天仅为5L左右。而大部分的生活用水为非直接使用的，例如绿化用水、空调冷却等。通常情况下，这些用于非直接接触的杂用水都是与直接食用水同一水源，这样不仅加大了水厂部分的进化难度和能源消耗，同时在市政管网输送过程中，由于输送的流量因这部分杂用水而要额外加压，增加电能的消耗。如果是在缺水城市，把优质废水作为原水加以适当的处理，使之达到中等水质标准，然后回供于各类杂用水系统，不仅节约了水资源，更重要的是减少了这一部分水在大的水环境的循环中的能源消耗，所以中水回用对这个能源日益紧张的时代具有至关重要的作用。

2.3小区内单独设置消防水池或者与游泳池、水景兼用。消防用水量一般比较大，一般情况下是生活用水量的好几倍，消防水池贮存的是火灾延续时间内的消火栓和自动喷淋系统的总的用水量，因此，每个小区内基本上都有一个体积巨大的消防水池。

如果按照之前的设计方案，把消防水池与生活水池合建，为了保证水池内的水质达到生活饮用水质标准，这样就必须定期投加药量，那么会直接增加生活用水的处理成本以及水池的清理维护成本，是极其不经济划算的。所以，为长远考略，生活水池与消防水池必须分开设置，同时，尽量做到一水多用，消防水可以用作景观水或者游泳池的储备水。

3环保理念运用到现实生活

目前，我国二次供水是建筑给排水中保证水压的有效措施，同时增加了贮水设施、供水设备等中间环节，增大了水质污染的可能性。要防治二次供水的水质污染，在设计上应采取以下措施：

3.1是系统。在确定供水系统时，应作多方案比较，尽量减少中间环节。如在市政管网允许的情况下，供水设备直接从市政管网吸水而不设贮水池；尽量采用变频调速设备，取消高位水池（箱）。

3.2是水池（箱）。在很多情况下不得不设贮水池（箱），水池（箱）中水质污染主要来源于：本体、附件、停留时间过长。传统的钢筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙，极易滋生青苔、微生物、细菌；钢板水箱则易锈蚀，使水质下降。应采用不锈钢、搪瓷钢板或达到卫生要求的玻璃钢水箱代替传统钢板水箱，采用钢筋混凝土水池时宜加内衬。水池（箱）检修孔、溢流管等附件极易封闭不严造成水质污染，在设计上应采取在溢流管上加防鼠网等措施。据资料显示，水在水箱中贮存24ｈ后余氯为零，超过24ｈ后，水质会严重恶化，而生活消防合用水池中水的停留时间大都超过24ｈ。为解决这个问题，除尽量单设生活水池外，应在水池中补充加氯或采取其他消毒方法。

3.3是管材。绝大部分自来水水质有腐蚀倾向，致使金属管道腐蚀严重，导致水中余氯迅速减少，浊度、色度、铁、锰、锌、溶解性总固体、细菌学指标等明显增大，造成水质污染。国际一些经济发达国家，已经明确规定普通镀锌钢管不再用于生活给水管。我们也应当逐步推广使用硬聚氯乙烯给水管、铝塑管、钢塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交联聚乙烯管、纳米聚丙烯等卫生性能较好的新型管材，以保证生活用水在输送环节中不被污染。

4结语

能源对一个国家的发展起着至关重要的作用，提高能源的利用效率和绿色环保意识已成为各行各业共同的话题。作为给排水工作的工作人员，我们应清楚地了解给排水专业的节能环保仍有很大的发展空间，所以我们需在工程实践中潜心探索，发现有效的给排水工程节能环保技术。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。