某商業(yè)大廈建筑給排水的節(jié)能設(shè)計措施分析

唐智宏

摘 要：眾所周知，水是生命之源，它不僅關(guān)乎于人類的生存環(huán)境，還與國家的穩(wěn)定發(fā)展息息相關(guān)，是工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等社會生存中不可替代、不可或缺的資源。目前我國建筑給排水節(jié)能方面仍有很大不足，因此，應(yīng)倡導(dǎo)人們將淡水資源當做一種珍稀資源，合理使用，呼吁全民節(jié)水。本文作者通過某商業(yè)大廈設(shè)計案例，探討了新型材料的使用、節(jié)水設(shè)備、太陽能的采用和二次給水節(jié)能技術(shù)在建筑給排水節(jié)能方面的設(shè)計要求。

關(guān)鍵詞：建筑給排水；節(jié)能；設(shè)計；節(jié)水設(shè)備

1 建筑給排水設(shè)備存在的問題

要想提高建筑的經(jīng)濟效益，必須減少對建筑本身能源及資源的浪費，建筑給排水過程中水資源浪費及能源浪費很重要。而目前很多的建筑單位對給排水節(jié)能設(shè)計措施重視程度不夠，主要出現(xiàn)如下問題：

（1）在建筑給水時由于系統(tǒng)內(nèi)部壓力不穩(wěn)定，往往超過了水龍頭、用水器具的工作壓力，而產(chǎn)生額定流量超標，且產(chǎn)生嚴重的能量浪費現(xiàn)象，破壞了整個系統(tǒng)水量的分配，另外由于系統(tǒng)的壓力不穩(wěn)定使得這些用水器具在使用和關(guān)閉時，磨損程度加劇，從而出現(xiàn)松動漏水等情況，使得水資源及能量損耗嚴重。

（2）給水管道出現(xiàn)問題，例如生銹、老化以及水表、閥門、水龍頭等配件出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致水資源和能源出現(xiàn)浪費，并且由于這些管道通常都埋在地下，在出現(xiàn)問題后難以很快解決，使得水資源和能源浪費很嚴重，另外給排水設(shè)備的選取不當，也是產(chǎn)生水資源浪費的一個重要情況。

（3）加壓貯水設(shè)備出現(xiàn)問題，一般來說大多數(shù)高層建筑都會修建多個貯水池，這些貯水池有的是備用貯水，有的是消防貯水，但是由于給水系統(tǒng)不合理及給水方式不正確，往往使得能量及水資源造成極大浪費。

2 工程概況及背景

某項目位于市區(qū)商貿(mào)核心區(qū)域，占地面積1053m2?？偟慕ㄖ娣e為13905m2，其地面為13層，地下1層為停車庫和設(shè)備房，建筑總高度58.4m，大廈是集高檔商場、星級酒店、智能電影院等為一體的綜合性建筑，建成后成為該地區(qū)的標志性建筑。

3 建筑給排水節(jié)能措施

3.1 優(yōu)質(zhì)管材的選用

過去我國城市建筑中使用鍍鋅鋼管作為給水管道，由于鍍鋅鋼管極易腐蝕生成物而造成水質(zhì)的二次污染，因此新型的優(yōu)質(zhì)管道則應(yīng)運而生。新時代背景下建筑給排水設(shè)計應(yīng)將鋼塑復(fù)合管、鋁塑復(fù)合管、銅管、PP-R管、PVC-U管、PE管以及不銹鋼管等優(yōu)質(zhì)管材取代鍍鋅鋼管，從而能夠有效地解決水質(zhì)銹蝕、污染、滲水及漏水等浪費水資源的問題。

3.2 節(jié)水設(shè)備的推廣

隨著水資源的日益緊張化以及人們環(huán)保理念的增強，節(jié)水設(shè)備的推廣將是建筑給排水設(shè)計中的重要節(jié)水途徑?？萍嫉倪M步為多種場所設(shè)計開發(fā)了不同類型的節(jié)水器具及器材，而值得注意的是，節(jié)水設(shè)備的設(shè)計應(yīng)以建筑正常的綜合用水指標作為參考準則，建筑綜合用水指標如表1所示。

現(xiàn)今科技的發(fā)展促使多種類型的節(jié)水設(shè)備逐漸進入人們的視野，滿足人們?nèi)粘Ｓ盟畼藴实墓?jié)水器具主要有：①節(jié)水龍頭，水龍頭是建筑給排水工程中應(yīng)用最為廣泛的盥洗用水設(shè)備，陶瓷閥芯水龍頭的使用壽命長、密封效果優(yōu)秀，在相同的靜水壓力下其出流量少于普通的水龍頭，節(jié)水效率能夠達到20～30%。除此之外，重啟水龍頭的防濺功能也可起到良好的節(jié)水作用，而自閉式水龍頭與感應(yīng)式水龍頭也具極強的節(jié)水效能；②節(jié)水淋浴，節(jié)水型淋浴器主要是冷熱水混合式淋浴器，根據(jù)恒溫裝置所設(shè)定的溫度氣動扳手可有效地調(diào)節(jié)水溫及減少調(diào)水時間，此外定量控制水栓的淋浴也可通過自動停止來節(jié)約水資源；③節(jié)水廁所，作為建筑節(jié)水的重要組成部分其推廣具有重大意義，美國所推出免沖洗型坐便器利用高液體的存水彎襯墊無需水資源的使用，可在減少用水的同時還減少了處理污水的費用，除此之外，感應(yīng)型自動沖水設(shè)備、虹吸坐便器、雙沖水節(jié)水箱以及兩檔提拉式虹吸水箱的節(jié)水效果也十分明顯。

在此次建筑給排水設(shè)計中采用新型的節(jié)水節(jié)能衛(wèi)生器具，例如JS型坐便器，這種坐便器每次的沖水水量僅為5L，且耗能極小，與老式坐便器相比，可以節(jié)約50%左右的用水，屬于高效的節(jié)水節(jié)能器具。另外在公共衛(wèi)生間采用感應(yīng)式水嘴洗手盆和帶腳踏式?jīng)_洗閥的蹲便器等，均可有效實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能的目的。

3.3 太陽能集中熱水系統(tǒng)

在建筑內(nèi)，生活熱水耗能占整個供給水耗能的10～30%，因此，合理選取生活熱水熱源對于整個系統(tǒng)的節(jié)能有著舉足輕重的作用。太陽能是一種來源廣泛且最容易推廣使用的熱源，凡在日照大于1300h/年，且太陽輻射量超過4000MJ/m2的地區(qū)，均可使用太陽能作為熱源。太陽能供熱源其設(shè)備主要由集熱器、給水箱、儲水箱、循環(huán)管道、循環(huán)泵等組成，設(shè)備較為簡單，因此，大規(guī)模地推廣使用太陽能技術(shù)作為生活熱水的熱源將促使大幅度實現(xiàn)建筑供給水的節(jié)能將成為可能。工程采用在屋頂設(shè)置集熱板，3個10t熱水箱及循環(huán)連接管道，熱水系統(tǒng)采用上行下給，并且在每個客房接口處設(shè)置熱水表和溫控閥，以達到節(jié)能的目的。

3.4 二次給水節(jié)能設(shè)計

事實上，該工程所在地的管網(wǎng)水壓已經(jīng)達到了0.30MPa左右，而工程的最高日用水量約350m3，其中要進行二次加壓的水量約為200m3，如果全部采用常規(guī)的水箱給水加壓系統(tǒng)，將使得很大部分的市政管道水網(wǎng)壓力損耗，相當于損失能量0.30MPa，造成的能量浪費大概為每天30kW·h。這造成了能量大幅度的浪費，違背了節(jié)能的宗旨，而且水箱與外界接觸，很容易導(dǎo)致二次污水的產(chǎn)生，進而影響水質(zhì)。就此設(shè)計人員提出采用管網(wǎng)疊壓給水系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)遭到了使用合作方的否定，因商場管理人員提出市政停水時商業(yè)網(wǎng)點就沒水，顧客無法接受，商場無法正常運營。設(shè)計師又提出采用管網(wǎng)疊壓給水系統(tǒng)和水池聯(lián)合使用，這樣使得水箱內(nèi)的水長期得不到使用，必然會使得水質(zhì)變差，而如果每24h就進行一次循環(huán)，將大大的增加能量的使用，因此，該系統(tǒng)也被否定了。

經(jīng)過設(shè)計師對各類加壓產(chǎn)品的鉆研及經(jīng)過多次的實踐對比，創(chuàng)造性地提出使用承壓水罐作為給排水加壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用密封的承壓罐替代原來的給水水箱，不但可以有效地利用市政管道余壓，而且避免了水質(zhì)的二次污染。另外該系統(tǒng)設(shè)計了合適的承壓罐，使得整個系統(tǒng)儲備了一定的水量，不但在市政供水壓力不足時仍然可以有效提供用水，還實現(xiàn)了市政停水時商場不間斷供水，實現(xiàn)了給排水系統(tǒng)的有效節(jié)能。

4 建筑節(jié)水節(jié)能措施的實際運用

此次工程采用了以下節(jié)能措施：

（1）在庭院及地面綠化帶均采用微噴灌的節(jié)能給水方式；

（2）選取節(jié)水性能良好的衛(wèi)生潔具及配水構(gòu)件，公共衛(wèi)生間采用節(jié)能感應(yīng)式水嘴、感應(yīng)式?jīng)_洗閥等；

（3）給水使用遠傳式水表多級計量方式，清晰的監(jiān)察各個部位的用水情況，有效地實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能；

（4）構(gòu)建屋面雨水收集系統(tǒng)，用于室外的綠化，地下車庫沖洗、沖廁等，這樣不但實現(xiàn)了有效的節(jié)水而且完成了節(jié)能；

（5）建造太陽能收集系統(tǒng)，安裝了太陽能集熱板及集熱水箱實現(xiàn)了太陽能的回收利用。工程給排水系統(tǒng)復(fù)雜，各個給排水環(huán)節(jié)所需能量較多，衛(wèi)生間、廚房、洗衣機、車房、設(shè)備機房的給排水系統(tǒng)均按照需要，設(shè)計了合適的節(jié)能系統(tǒng)，根據(jù)實際所需設(shè)計并使用了一些國內(nèi)外最新的技術(shù)及設(shè)備，例如衛(wèi)生間的同層排水、一體化密封設(shè)備等節(jié)能技術(shù)。

5 結(jié) 語

總而言之，建筑的給排水節(jié)能設(shè)計是未來社會發(fā)展的一個重要課題，建筑給排水節(jié)能潛力很大，如果可以大量地利用太陽能和大規(guī)模使用節(jié)水節(jié)能衛(wèi)生器具，將可大幅地節(jié)省建筑給排水所需能量。而在建筑的實際應(yīng)用中，設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)具體情況，規(guī)劃好各個系統(tǒng)的配置，充分利用這些新的技術(shù)以實現(xiàn)建筑的給排水節(jié)能的全面提升。

參考文獻

[1]高明遠，岳秀萍.建筑給水排水工程學(xué)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]李亞峰，李英姿.建筑設(shè)備工程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]于洪秋，劉振濤.淺談建筑設(shè)計中的建筑節(jié)能問題[J].黑龍江科技信息，2012（13）：267.

[4]GB50555-2010，民用建筑節(jié)水設(shè)計標準[S].