浅析建筑给排水中的节能设计

【摘要】随着现代经济社会的迅速发展，自然资源也日益紧张。在建筑方面，关于给排水的设计是否真正科学合理，成为检测建筑物节能与否的标尺。本文从节水型卫浴用具的使用、利用市政的管网余压进行分区给水等方面入手，详细论述了建筑给排水中方面的节能设计问题。

【关键词】建筑给排水；节能设计

中图分类号： S276 文献标识码： A 文章编号：

1.前言

水是万物的生命之源，不仅关系到国计民生，也对社会进步和经济发展起着不可忽视的作用。近年来，能源危机日益加剧，水资源进一步紧张，世界各国都愈来愈重视保护水资源，以及提高中水利用率，积极做好污水治理工作。在建筑的领域，切实做好给排水方面的节能设计十分有必要，是整个设计过程中的紧要环节[1]。所以，建筑给排水方面的节能设计不仅具有现实意义，也关系到可持续发展的大问题。

2.给排水设计的节能措施

2.1 分区给水方式

城市供水系统中，一般市政给水管网的压力在 0.2至0.5MPa 之间。对市政管网的压力进行合理利用，采取分区供水的方式，可以有效减少二次加压的耗能量。例如，若市政管网的压力是0.3MPa，则五层及其以下楼层都可以使用市政管网的直接供水。五层以上则是使用无负压的变频供水设备来进行供水。这样即不会浪费掉市政管网的余压，又不会使低楼层的管网压力太高，造成水量及能耗的浪费。

因为市政的给水管网所能承受的压力比较有限，通常供水水压很难完全满足所有高层建筑对供水的要求，因此设计在高层建筑的给水系统时，通常采取增压给水的方式，把管网进水全部直接引进贮水池内，然后使用水泵把水打到水罐或者抽到水箱内，然后向给水系统进行供水。市政给水管网的供水水压一半大概是200MPa ，在夜间可达到 大概250至270MPa[2]。但是因为往常市政供水管网的供水安全性并不是那么稳定，为了保证建筑供水系统的安全性，有时候宁愿放弃这部分的水压，导致了电能的极大浪费，尤其当贮水池的位置在地下层时，反而会把可用的压力完全转化为负压，经济性很差。在设计时，应考虑到充分利用市政的给水管网所提供的水压，高层建筑物的下部分几层都直接使用市政的给水管网来供水，上部分则采用水泵加压供水或水箱供水，当下部分的用水安全方面要求比较高时，可以考虑把上下两部分的管网使用常闭阀门连接起来，平时进行分区供水，一旦市政管网出现事故，就打开常闭阀门，由水泵或水箱进行加压供水，不仅节能，同时还能兼顾到供水安全性。

2.2 中水系统的开发

所谓建筑中水，指建筑小区或建筑物内的冷却用水、雨水和生活废水等各类型的排水，通过适当的处理，之后回用作杂用水源。原水的搜集、存储、处理等设施组成一个中水设施，这个系统是当前现代化住宅的配套功能设施之一，据统计，建筑采用中水后，居住区的用水量可以节省 35%至45%，排放废水量可以减少 30%至55%[3]。 在上述中水水源中，盟洗废水的水量最大，且使用时间比较均匀、水质比较好，且给水稳定，可用作建筑中水的首选水源，但是当前的建筑中水技术还存在一些缺陷，如运行效果不稳定、造价过高等，所以在设计中，要综合投资、管理、技术等多重因素，来选择最优秀的处理工艺。

2.3 变频调速水泵

高层建筑多数使用联合水泵水箱的供水方式，使用水泵把水提到高位的水箱，再往下供水，为防止用水点出现超压，需设置一个减压装置，这样就会增加不必要耗能量，且因为电机的频繁启动，会浪费大量电能。设计中，可以使用变频调速水泵来对给水系统直接供水，用调节速度的手段来进行流量调节，按照水量的需要来自动调节水泵的电机转速，水量需求大的时侯，电机的转速也增大，需求小的时侯电机转速也相应减小，避免了电机的频繁启动，从根本上起到防止浪费电能的作用。同时免去了水罐和水箱，节省了投资费用。据统计，使用变频调速的水泵进行供水，节电率高达 35%至55%[4]。如今的变频调速专业技术已日益成熟，节电效果显著、调速方式便捷、调速范围较广、保护功能完善、运行过程可靠等很多优点，因此，大力推广应用变频调速水泵，对节省电能有着重要意义。

2.4 计量的自动控制

计量用水也属于建筑节水的一个重要方法，这个技术主要在大便器延时的自闭阀延时器出现故障时，进行及时处理，当进水阀门产生故障，进水的水位超过了滋流口却无法及时发现，导致用水浪费，因此要尽量选用质量好的自动控制的产品和设计思路。

2.5 节水管材的选用

水从水厂输送到配水点的途中，给水管道内的流速以及管道壁的粗糙程度会造成很大的水头损失，管壁粗糙度越小，则水流动阻力也会越小，因此从节能的角度来考虑，应选用局部阻力小且粗糙度较小的管材，而对于那些需要二次加压给水系统，工程管线越是长，阻力损失就越大，加压泵的供水压力不足时，可调整内壁比较光滑的水管来减少阻力损失，满足系统的供水要求。

2.6 太阳能的利用

使用太阳能来提供住宅热水，可以节约电能。太阳能是一种天然可再生能源，这一特点让太阳能成为节能首选。在给排水的节能设计过程中，可用热泵热水器或太阳能热水器来取代传统的燃气、、燃油和燃煤热水器以及电锅炉。太阳能热水器由配水管、循环泵、循环管、集热器、给水箱、储水箱等组成。我国多数地方的日照时间很长，适合太阳能的推广使用。太阳能分成真空管型和平板型两种。单栋建筑或者多栋建筑可以合用一个太阳能热水器，并设立热水箱，作为室内热水器的预热水源，单户内则使用快速热水器[5]。热水系统可以安装于阳台、墙壁、屋顶等地方，实现建筑本身与集热器的完美结合，在设计太阳能的热水系统时，应考虑到在寒冷区域的抗冻性、承压能力、以及抗热冲击性等因素。

2.7 节水卫浴

卫生器具和配水器具是水的终端使用环节，这些器具的节水性能对建筑的节水成效有直接影响，因此，在满足使用功能的基础上，应尽量使用节能节水型卫具，采用小容积的水箱，真正做到减少马桶的冲洗耗水量，目前，我国多数使用冲水量大于11L的高耗水量坐便器。若改成使用冲水量小于6L型的马桶，则家庭可节水至少15%，宾馆和饭店则可节水至少5%，办公楼则至少可节水25%。盆洗、、淋浴、厨房等器具的节水，则主要依靠给水配件性能的改善来实现，如使用脚踏型开关的淋浴器、充气型水龙头、节水延时型自闭阀等，这些配件都能起到节能节水作用，且节能的效果与建筑高度正相关，对于那些公共建筑内部的冲水系统，应该使用红外线作用或者光电数控类型的器具来取代传统方式的定时性冲洗。此外，在设计建筑物的过程中，应根据地域特征以及建筑物的实际情况，采取一系列针对性措施，例如，使用低阻力的防止倒流器以及低阻力的管道阀门等工具，来切实降低管道局部水头的损失；塑料管材都有污染小、不结垢、耐腐蚀、内壁光滑、价格便宜、安装方便、成本低廉等优势，同时还具备导热系数。因此，在设计各种新型的建筑物时，特别是在设计热水管道时，应尽量使用塑料管材来以取代原有的金属管材。

3.结论

由于社会资源被盲目滥用，环境保护没有收到足够重视，经济发展夜受到严重影响。地球上大部分资源都是不可再的，使得人们不得不从能源的节约上下功夫。水资源与人们的日常生活和生产息息相关，且由于过度使用而日益紧缺，因此节水意识尤为重要。在建筑物的设计中，应坚决贯彻国家关于治污节水、节能减排的号召。

【参考文献】

[1]平安县排污站 马玉柱.建筑给排水的节水节能措施探讨[N].西海农民报，2011-08-30：1-2.

[2]市科技局煤焦化工研究发展中心 张爱华.住宅建筑给排水管道设计浅析[N]. 吕梁日报，2010-11-14：1-2.

[3]塔拉甫·努尔拉.浅谈给排水施工安全质量管理[N].中华建筑报，2010-12-25 (012)：1-3.

[4]努尔古丽·热彦.建筑给排水施工中的安全和质量管理探析[N].伊犁日报(汉)，2010-03-26 ：1-2.

[5]薛天林.关于房屋建筑施工中给排水问题的讨论[N].驻马店日报，2011-08-25 (005)：1-2.