建筑给排水设计中的节能节水措施综述

摘要：一个完善、合理的建筑给排水工程设计,除了强调使用功能完善、外型美观、卫生等要求外,还应考虑把节水、节能这一因素提高到重要的位置上。本文分析了建筑给排水设计中资源浪费现状及原因，总结了建筑给排水设计中的节能、节水措施。

关键词：建筑给排水设计现状节能节水措施

中图分类号：TL353+.2文献标识码： A 文章编号：

随着社会的飞速发展, 建筑给排水工程设计中节水节能问题不容忽视, 我们应“坚持开发与节约并举, 把节约放在首位”, 同时依靠科技进步,通过不断采取新工艺、新材料、新设备来达到节水节能的目的。这样不仅能取得显著的经济效益, 而且能在一定程度上缓解城市用水供需矛盾, 解决高峰期缺水问题, 还能减少污水排放量, 保护环境, 取得较好的社会效益和环境效益。

一、建筑给排水设计中资源浪费现状及原因分析

1、超压出流现象

建筑内部给水系统的压力，必须能将需要的水量输送到建筑物内最不利点的用水设备处，并保证有足够的工作水头。卫生器具给水额定流量是按照卫生器具用途和使用要求而规定的卫生器具给水配件单位时间的出水量。最低工作压力是为基本上满足卫生器具使用要求而规定的给水配件前的工作压力。给水配件前的压力大于最低工作压力，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称超压出流现象。该流量与额定流量的差值，为超压出流量。为了满足最不利点水头的要求，超压出流现象必然存在。超压出流现象不但会破坏给水系统中水量的正常分配，因超压出流的水未产生任何效益，即为无效水量。而且当水压过大时，水龙头启闭时易产生水击及管道振动，使得阀门和给水龙头等磨损较快，缩短使用寿命，并可能引起管道连接处松动漏水，加剧了水的浪费。在高层建筑中，高区的供水还必须由水泵提供，提升这部分无效水量又直接造成了电能的浪费。

2、给水管道及附件的损坏导致水量浪费

管道的老化及生锈，阀门、水表、龙头等的破损导致水量的损耗。给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处都会有不同程度的漏水现象。尤其埋于地下的的管道破裂漏水更不易被发现，造成极大的水资源浪费；其次是给水附件的不合理选择，造成实际出流量远大于需要的用水量，造成水量的浪费。

3、加压贮水系统选择不合理造成浪费

目前新修高层建筑的消防加压系统一般都是各号楼单独设置，这就造成工程建设和设备投资及运转费用过高，并且多座贮水池的大消防贮水及定期换水也造成了严重的水电资源的浪费。再加上一些设计人员只求符合设计规范，没有考虑到设备及管道的投资以及后期运转上的资源消耗。比如给水方式选择的不合理，给水分区的不合理，以及选择水泵机组的不合理都造成了不同程度资源的浪费。尤其以水泵机组选择不合理造成资源浪费最为严重，因为水泵机组的运转是靠电能以维持，在整个给水工程中95％～98％的电能是用来维持水泵的运转，因此在设计时这方面必须引起重视。

二、建筑给排水设计中的节能措施

1、采用分区给水方式，充分利用市政给水管网的水头。

根据城市供水规模大小的不同，各地市政给水管网的压力也不尽相同，但基本都在0.2~0.4MPa 之间，只能满足建筑物3~5 层的供水。而随着我国经济建设的快速发展和人民的生活水平的不断提高，高层建筑已成为城市建设的发展主流，也是都市现代化的一个重要标志，这就需要采用二次加压的供水方式才能满足高层建筑供水的压力要求。此时，应考虑采用分区给水方式，充分利用市政给水管网的水头。对市政给水管网压力能满足的楼层则由市政给水直接供给，其余部分由二次加压设备供给。这样就可以充分利用市政给水管网的余压，减少加压的能耗，又可以避免低楼层部分压力过高造成水量的浪费。

2、合理选用给水加压设备。

为了满足高层建筑供水的压力要求，需采用二次加压的供水方式。以往设计中，经常采用的方式是将市政进水直接引入地下室生活水箱中，再由变频加压设备提升供至各用水点。虽然这种方式相对于采用加压泵- 屋顶水箱的供水系统已经节约能耗10%~30%，但却使得市政给水管网的水头全部损失，再从零开始重新加压，还是会造成能耗的极大损失。为了更大的节约能耗，新型的供水设施- 无负压供水设备应运而生。“无负压管网自动增压给水设备”是由分腔式稳压补偿罐、无负压流量控制器、能量储存器、储能与释放双向调节装置、增压泵、智能控制系统等组成，直接与市政管网连接，不需要设置水箱，并可充分利用市政给水管网的余压进行叠加增压，做到差多少，补多少。相对于变频加压设备又可以节约20%左右的能耗，同时还可以减少设备投资，提高供水水质。

3、优先考虑使用太阳能制备热水。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁安全新能源，是节能的一种重要途径，有集热效率高，保温性能好，受环境影响小，全自动运行，操作简单，维护方便，可全年使用等优点。正是因为如此，我国大部分大中城市已出台一些政策，要求新建的12 层及以下的住宅和公共建筑，只要有热水供应要求的，都必须优先考虑采用太阳能装置作为热水制备的设施。在太阳能热水系统设计中设计人员还应该应注意以下几个问题：

（1）集热器的选用根据实际情况考虑其防冻、防雷、防过热和抗风、抗震、抗冰雹等因素，采取相应的保护措施。

（2）集热器应因地制宜综合应用串联、并联方式使水流平衡，必要时采取辅助加热方式。

4、在热水系统设计中采用优质保温材料，减少热损失，即可降低加热的能耗。

三、建筑给排水设计中的节水措施

1、推广使用新型的节水设备

（1）推广使用优质的管材、阀门随着时代的进步和人们对生活质量要求的不断提高, 新型给水管材不断出现, 给设计人员提供了更大的选择空间。新型管材不仅在外型上美观, 而且在性能上明显优于传统的镀锌钢管。传统的镀锌钢管容易生锈, 造成水质污染, 这样人们在使用中必须将锈水完全放空才能使用, 而且其接头处容易锈蚀而漏水、渗水,造成不必要的用水浪费。如今, 钢塑复合管、PP-R 管、铝塑复合管、不锈钢管等的出现就能很好地解决这些问题。阀门是建筑给排水中最常见的配件之一, 其类型和质量的好坏也能对节水产生直接的影响。在设计中, 应优先选用性能好、关闭严的阀门。

（2）选用节水的卫生器具和配水器具

卫生器具和配水器具的节水性能对整个建筑的节水效果能产生直接的影响, 在选择卫生器具和配水器具时, 除考虑价格因素和使用对象外, 还应把节水性能放在重要位置来考察。在设计中应大力推广节水型卫生器具和配水器具。

给水水嘴应采用陶瓷阀芯等密封性能好、能限制出流流率并经国家有关质量检测部门检测合理的节水水嘴。它比普通水嘴有着更好的节水效果, 两者比较, 节水量为20%~ 30%, 甚至可以达到50%。当静压越高, 节水水嘴比普通水嘴的节水量越多。因此, 在建筑物配水点设置节水龙头, 可以减少浪费, 起到节水的目的。

大、小便器采用节水型产品, 坐便器冲洗水箱的容积不大于6 L。当然, 坐便器构造本身应满足在6 L 冲洗水量的情况下顺利地将大便器冲洗干净。公共卫生间宜采用红外感应水嘴、感应式冲洗阀大便器、小便器等能避免长流水的水嘴和器具。公共卫生间使用较为频繁且使用人员不固定, 尤其是男厕所中, 由于小便器使用频繁, 如采用手动冲洗阀, 往往达不到良好的冲洗效果, 时间长了容易在排水管中积存尿垢而堵塞, 此外, 手动冲洗阀零件等容易腐蚀漏水, 浪费水量。使用红外感应水嘴、感应式冲洗阀等可以避免长流水的现象, 并且冲洗及时, 不需要人触摸操作, 较为方便卫生。

公共浴室及设公共淋浴器的场所, 宜采用系统设安全可靠恒温混合阀等阀件或装置的单管供水, 有条件的地方宜采用高位混合水箱供水; 多于3 个淋浴器的配水管道, 宜布置成环形。单管热水供应系统具有节约用水使用方便的优点, 可以从根本上解决淋浴器出水温度忽高忽低, 难以调节的问题。

（3）合理设置水表等计量装置

合理设置计量装置可以增强人们的节水意识, 并且检查出漏水的隐患, 在水表的设置中, 应注意下列问题:

第一、在建筑物的引入管、住宅入户管及公共建筑需计量的水管上均应设置水表, 合理的设置水表, 有利于进行水量平衡分析, 从而找出漏水隐患。

第二、提高水表计量的准确性。a. 在选择水表时, 应选择正规厂家的合格产品; b. 在水表选型上, 要选择与计量范围相适应的水表, 应按下列原则进行水表选型: 用水量均匀的生活给水系统的水表应以设计流量选定水表的常用流量( 额定流量) , 用水量不均匀的生活给水系统水表应以设计秒流量选定水表的过载流量; 水表口径应与给水管道接口口径一致。

第三、大专院校、工矿企业的公共浴室, 大学生公寓、学生宿舍公用卫生间的淋浴器采用刷卡用水。

2、控制支管水压, 防止超压出流

《建筑给水排水设计规范》对卫生器具配水点、入户管等最大水压作了限制, 但其仅仅是为了防止卫生器具给水配件因承压过高而造成损坏, 并未从防止超压出流的方面来考虑。卫生器具正常使用的最佳水压为0. 20 MPa~ 0. 30 MPa, 但规范规定高层建筑生活给水系统分区的最大压力不宜大于0. 45 MPa, 这就势必造成一部分给水支管超压出流, 根据试验, 当配水点压力不小于0. 15 MPa 时, 水嘴流量明显比额定流量增大, 所以对于支管压力较大时, 应进行减压。常用的方法是支管上设减压孔板或质量较好的减压阀等。

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