建筑给排水中的节能设计探究

【摘要】随着我国改革开放以来经济的高速发展，自然资源日趋紧张。特别是在建筑行业，给水排水设计如何满足能源的节能也成为检验建筑物是否节约能源的尺度。本文从太阳能热水器的使用，市政管道余压分区的利用，节水型卫生洁具等用品方面讨论了如何做好建筑给水排水的节能设计。

【关键词】建筑给排水；给排水设计；节能设计

一、建筑给排水节能设计的意义

水乃生命之源，不仅仅是只涉及到我们自身，还对经济发展和社会进步中起着重要作用。近年来的能源危机更加严重，水资源日趋紧张，世界各地的国家越来越多的关注和保护水资源以及水资源的利用和污水处理。在建筑物内，给水和排水设计如何满足能源节能也成为建筑是否节能的标尺了。因此做好给水和排水系统节能的设计是非常必要，这也是建筑设计中的一个重要环节。因此，做好建筑给水排水的能源节能具有深远的意义。

二、建筑给排水设计的节能措施

1、利用市政管网余压，采用分区给水方式

城市供水系统中，如市政供水管网压力一般在0.2?0.4兆帕之间。合理利用市政管网的压力，采用分区供水方式，可减少二次加压的能源消耗。如市政管道压力0.3兆帕，五层及以下楼层可以使用市政管网直接供水。五层以上的供水设备，可以选择使用无负压变频供水。所以这样既不浪费市政管道压力也不至于使低层的管道压力过高，导致能源消耗和水量的浪费。

由于市政自来水给水管网的供水压力有限，往往难以完全满足高层建筑供水。所以高层建筑给水系统设计中常常使用加压增压的供水方式来达到要求。将直接进水管网送入到储水池或者水箱中，然后用水泵将水抽到水箱或水罐中，再向供水系统供给。市政供水管道水压，通常为200兆帕左右，夜间能达到250兆帕到270兆帕左右，但是由于市政供水管网的供水安全不是很稳定，难以以确保建筑供水安全。所以在建筑给水排水设计中宁愿放弃这部分水的压力，结果往往造成电能的浪费。尤其是当水箱设在地下室时，这样把可用的水压也全部转化为了负压，这样的设计是很不合理的。设计中应充分考虑城市供水管网的使用，建筑的下部几层应充分利用市政管网提供的直接水压，上部供水应考虑水箱或水泵加压供水。当下部供水要求较高时，设计中可以考虑将上下部分管网用常闭阀门进行连接，在平时可以分区供水，当市政管网发生故障时将相应的阀门打开，有水箱或水泵供水，这样既节能又能保证供水的安全。

2、充分开发中水系统

建筑中水是指建筑小区内的或者是建筑物内的生活废水、冷却用水及雨水等各种排放的水经过适当回收处理后可以用于建筑物或建筑小区内作为杂用水的供水来源。建筑中水是由原水的收集、存储、处理和供水设施的形式构成。该系统是当前现代住宅的功能设施之一。相关的资料数据显示，建筑中水在住宅小区应用后，可节省水量30%?40%，于此同时废水的排放量可降低35%?50%。并且统计显示，在上述几种中水中洗脸水在废水中所占的比例最大，使用的时间较长，而且水质相对较好和相对稳定。因此它应作为首先选择的中水水源。但目前的建筑中水技术运行稳定性差，成本相对较高的缺点。所以在设计过程中应综合技术、管理、投资和各种因素来选择新的中水处理技术。

3、合理采用变频调速水泵

高层建筑通常采用供水水泵和水箱联合的给水方式，由水泵把水泵到高位水箱，然后向下供水，为了防止一些用水点超压，必要时设置适当的减压装置，此时就会造成不必要的浪费。因为电机启动非常频繁，也造成大量的电能的浪费。变频调速水泵在建筑设计中应用可以直接向供水系统供水。其调整的方式是调节流量的速度，根据需要自动调节水泵电机的转速，需水量大则电机转速增加，需水量小时，电机转速减小，避免电机频繁启动，从根本上防止电能的浪费。同时亦不需要水箱和水罐，减少了设备投资成本。研究结果表明，变频调速水泵供水，节电率可达到30%?50%。现在的变频调速技术已经成熟，具有显著的节能效果和便捷的调速方式、较高的调速范围、先进的保护功能以及运行可靠等优点。因此推动变频调速水泵在建筑给排水中的应用对于倡导的绿色建筑是十分相符的。

4、自动控制计量

计量用水也是现代建筑节能的重要方法。使用这种技术主要是为了避免大便器延时自闭阀延时器调整及故障的处理，可以无监控的调节水箱水池的上限水位，以及供水阀门发生故障水位超出滋流口而造成水量的浪费等。因此在建筑节能的设计过程中，应尽量选择自动控制和优质的产品和设计思路。

5、加大节水管材的选用

水从水厂到配水点的供水管道输送过程中流速和管道内壁的粗糙度对水头损失将有很大的影响，管内表面粗糙度及局部阻力较小管道中流速越大。所以当管道直径确定以后，从节能的角度来看，应选择粗糙度小的、局部阻力小的管材料。需要2次加压供水的系统，工程管线越长其阻力损失值越大。对于稍显不足的最不利点的供水系统，可以通过调整管道内壁的光滑度来达到要求。并确保符合供水系统的要求。

6、充分利用太阳能

现代的太阳能科学技术是将太阳光聚合，并利用其产生的能量产生热水、蒸汽和电力。太阳能取之不尽，用之不竭的特点，使其成为节能设计的首选。在供水和排水系统节能设计中，可以考虑使用太阳能热水器或热泵热水器，以取代传统能源消耗高的煤炭、石油、燃气热水器和电锅炉等。

7、使用节水型卫浴用品

配水设备及卫生器具作为最终用水的使用单元，直接影响了建筑节能节水工作的效果，因此在节水和节能的前提下满足其使用功能应尽可能选择绿色环保节能型家具。具体措施主要包括：小体积容量水箱的使用，以减少上厕所冲洗水量的浪费。目前，我国一般是用冲水量大于11 L坐便器，其耗水量大。如果全部换成不大于6升的马桶，其用水量可节约14%的建筑住宅用水，宾馆和餐馆可节约用水4%，办公楼可节水27%。

至于厨房、淋浴，盆洗等用水器具的节水可以主要考虑从改善供水管件的性能来实现，如使用充气水龙头、脚踏开关淋浴器、节水自闭阀等，这些配件可达到很好的节能效果。再者节能效果和建筑的高度成正比，也就是说，越高的建筑物其节能效果更加明显。

此外，在设计过程中，每个建筑的给水排水设计应基于对当地和建筑的具体情况，采取一系列行之有效的措施。如使用低阻力的管道阀门和低阻力倒流防止器等来减少管道的局部水头损失。所以在新的建筑设计中应根据实际情况选择绿色环保的材料以达到更好的节能效果。

三、结语

鉴于现代社会的资源的滥用，不注重保护环境造成的负面影响越来越多，更加严重的影响了经济的发展。大部分的资源是不可再生资源，这就迫使人们探索新的节能技术。水作为人们时刻利用资源，但其紧缺的情况越来越受到人们重视。因此在现代建筑物设计过程中应坚持节能减排、治污节水等方面做好节能环保工作。

参考文献

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作者简介：卢秀静（1982- ），女，广西南宁人，研究生：主要研究方向：建筑工程。