對建筑給排水節(jié)能設(shè)計的探究

蘇家祺

摘要：水是生命之源，不僅關(guān)系國計民生，也對經(jīng)濟發(fā)展和社會進步起著重要作用。本文針對建筑給排水設(shè)計，分別提出了設(shè)計中節(jié)能的措施和途徑。

關(guān)鍵詞：建筑；給排水；節(jié)能措施；主要途徑

近年來能源危機進一步加劇，水資源日益緊張，世界各國越來越重視水資源的保護、中水利用，以及污水治理。在建筑領(lǐng)域，給排水的設(shè)計如何能達到節(jié)能也成為檢驗建筑物是否節(jié)能的標尺，因此做好給排水節(jié)能設(shè)計很有必要，是設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)。故好建筑給排水節(jié)能設(shè)計具有深遠的意義。

一、建筑給排水設(shè)計中節(jié)水節(jié)能的措施

1、配套的衛(wèi)生器具及配水器選用節(jié)能型：衛(wèi)生器具不能過于注重外表形態(tài)，例如公共廁所不計其數(shù)的使用者，必須要從每次使用完沖洗的用水量來進行選擇，都需要選擇較為節(jié)水節(jié)能的衛(wèi)生器具。浴盆節(jié)水和節(jié)能主要靠的是流量控制器，自動恒溫調(diào)節(jié)器。恒溫調(diào)節(jié)器可以將冷熱水混合到指定的溫度，一旦調(diào)整好，可自動的隨進水溫度和壓力的變化而變化，在淋浴時可有效防止被燙傷，可以隨時開關(guān)達到既定溫度，不必為調(diào)節(jié)水溫而浪費水。配水器的選擇上，例如像腳踏開關(guān)式的淋浴器、充氣泡沫的口水咀、節(jié)水延時自閉型沖洗閥都不同程度的起到相應的節(jié)水節(jié)能效果。建筑物越高，則節(jié)能效果也會更加顯著。

2、太陽能：太陽能是一種家喻戶曉的環(huán)保能源，同時也是取之不盡以及用之不竭的十分清潔的能源，是建筑實施給排水節(jié)能措施最好的途徑之一。太陽能熱水器的成本低，結(jié)構(gòu)簡單，并同時具有耐冷熱、抗凍和耐壓等特點，因此采用落水法汲取熱水，適合在家庭進行汲水使用。

3、地源熱泵的技術(shù)是將地源熱水直接作為熱源，同時可以直接通過建筑設(shè)施采用地源熱水作為日常生活熱水。但是地源熱泵需要根據(jù)各個地區(qū)不同的特性來看是否適合使用。為了防止地面出現(xiàn)沉降，有些地區(qū)是不適宜采用地源熱水進行生活熱水的使用。同時開采成本較高，單獨作為生活熱水進行熱源開采也是十分不經(jīng)濟的。

二、建筑給排水節(jié)能的主要途徑

1、采用新型節(jié)水器材和節(jié)水型衛(wèi)生器具一套好的設(shè)備能夠?qū)λY源的節(jié)約產(chǎn)生非常大的作用。例如，通常淋浴噴頭每分鐘噴水20多升，而節(jié)水型噴頭則每分鐘只需要9L水左右，節(jié)約了一半的水量。廚房的洗滌盆、沐浴水嘴和盥洗室的面盆龍頭采用瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭，在水壓相同的條件下，節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果，且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方，節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。

我國正在推廣使用6 L 水箱節(jié)水型大便器。設(shè)計人員應在保證排水系統(tǒng)正常工作的情況下，建議用戶使用小容積水箱大便器。也可以參照國外的做法，采用兩檔沖洗水箱。兩檔沖洗水箱在沖洗小便時，沖水量為4 L（或更少）；沖洗大便時，沖水量為9 L（或更少）。另外，采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱，也是建筑節(jié)水的有效措施?？梢娦l(wèi)生器具和配水器具的節(jié)水性能直接影響著整個建筑節(jié)水的效果。所以在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時，除了要考慮價格因素和使用對象外，還要考察其節(jié)水性能的優(yōu)劣。大力推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器材是建筑節(jié)水的一個重要方面。

2、真空節(jié)水技術(shù)為了保證衛(wèi)生潔具及下水道的沖洗效果，可將真空技術(shù)運用于排水工程，用空氣代替大部分水，依靠真空負壓產(chǎn)生的高速氣水混合物，快速將潔具內(nèi)的污水、污物沖洗干凈，達到節(jié)約用水、排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統(tǒng)包括：帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設(shè)備及管道等。真空泵在排水管道內(nèi)產(chǎn)生40～50kPa的負壓，將污水抽吸到收集容器內(nèi)，再由污水泵將收集的污水排到市政下水道。據(jù)統(tǒng)計，在各類建筑中采用真空技術(shù)，平均節(jié)水率可超過40%.若在辦公樓中使用，節(jié)水率則可超過70%，尤其適用。

3、回收利用中水和雨水中水來源于建筑生活排水，包括人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水。生活廢水包括冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。不含廚房排水的雜排水稱為優(yōu)質(zhì)雜排水。中水指的是各種排水經(jīng)過處理后，達到規(guī)定的水質(zhì)標準，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。我國的建筑排水量中生活廢水所占份額：住宅為69%；賓館、飯店為87%；辦公樓為40%，如果收集起來經(jīng)過凈化處理成為中水，用作建筑雜用水和城市雜用水，如沖廁所、道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等雜用，從而替代出等量的自來水，這樣相當于增加了城市的供水量。

通常情況下，雨水通過地表徑流而白白浪費。雨水利用就是將雨水收集起來，經(jīng)過一定的設(shè)施和藥劑處理后，得到符合某種水質(zhì)指標的水再利用的過程。建筑物收集雨水的一般結(jié)構(gòu)是，由導管把屋頂?shù)挠晁嗽O(shè)在地下的雨水沉砂池，經(jīng)沉積的雨水流人蓄水池，由水泵送人雜用水蓄水池，經(jīng)加氯消毒后送人中水管道系統(tǒng)。為解決降塵和酸雨問題，一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。

由于中水工程是影響到整個建筑的系統(tǒng)工程，在已建成建筑中改造比較困難。同時又因為其初期投資較高，所以要想制定成標準規(guī)范至少在目前看來是比較難于讓開發(fā)商接受的。但是從長遠看，在水資源越發(fā)缺乏的情況下，建設(shè)第二水資源——中水勢在必行。它是實現(xiàn)污水資源化、節(jié)約水資源的有力措施，也是今后節(jié)約用水發(fā)展的必然方向。

4、有效利用太陽能太陽熱水器是太陽能熱利用中具有代表性的一種裝置，它的用途廣泛，形式多樣。最常見的一種太陽熱水器是架在屋頂?shù)钠桨鍩崴?，常常是供洗澡用的。其實，在工業(yè)生產(chǎn)中以及采暖、干燥、養(yǎng)殖、游泳等許多方面也需要熱水，都可利用太陽能。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)分為悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。按安裝方式分為單戶設(shè)置太陽能熱水器和單幢建筑或多幢建筑合用太陽能熱水器。前者每戶單獨設(shè)置，控制方便，但熱水器安裝高度受用戶水壓限制，只適用于多層建筑；后者需設(shè)置熱水箱，廣泛使用于多層及高層住宅，可多人連續(xù)使用。以家庭為例，用水量按每人次淋浴熱水量100L/人。次考慮，常年冷水平均水溫10度，淋浴熱水溫度40度考慮，平均每人每次淋浴耗能=100L*（40度-10度）*（4.19*103J/kg.度）=12570kJ，按每度電能熱功當量3617kJ/KWH計算，考慮熱水器加熱效率0.9，則每人次淋浴用電量=12570/（3617*0.90）=3.86Kwh.按每人每月淋浴八次，每戶三人，80%使用太陽能熱水器中熱水計算，每戶家庭每年可節(jié)電=3人*8次*12月*3.86kwh/人。次*80%=889Kwh，節(jié)能效果相當明顯。市場電價0.53元/Kwh，每年可節(jié)約費用471元?？紤]部分維修管理費用，5-6年即可收回投資，節(jié)能性價比極高。

5、消防貯水池的設(shè)置高層建筑中消防用水量與生活用水量往往相差甚遠，消防給水系統(tǒng)的設(shè)計流量可能是生活給水系統(tǒng)設(shè)計流量的好多倍。由于消防貯水要求滿足在火災延續(xù)時段內(nèi)消防的用水總量，在消防水與生活貯水池合建的情況下，會由于消防貯水量遠大于生活貯水量而致使生活供水在貯水池中停留時間過長，余氯量早已耗盡而造成水質(zhì)的劣化。所以為保證水池中的水質(zhì)符合衛(wèi)生標準，應定期更換貯水池中的全部存水，包括消防貯水。因此，當兩系統(tǒng)貯水量相差較大時，應將兩系統(tǒng)的貯水池分建，這樣既可以延長消防貯水他的換水周期，從而減少了水量的浪費，又可以保證生活飲用水的水質(zhì)符合要求。同時，還應注意使消防貯水池盡可能地與游泳池、水景合用，做到一水多用、重復利用及循環(huán)使用。高層建筑群或小區(qū)應盡可能共用消防水池和加壓水泵，消防貯水量按其中最大的一座高層建筑需水量來計算。這樣，既可避免消防加壓給各建筑設(shè)計帶來的諸多技術(shù)問題，又可以節(jié)省工程建設(shè)投資和設(shè)備投資，降低運轉(zhuǎn)費用，便于集中管理，從而避免小區(qū)內(nèi)多座貯水池的大量消防貯水以及定期換水而造成的浪費。

三、結(jié)束語

越來越多的有識之士意識到，對環(huán)境的污染最終要會反過來影響經(jīng)濟的健康發(fā)展。當前節(jié)能減排日益成為每個人所要面對的熱點問題，作為一名建筑給排水設(shè)計人員，需要不斷地學習新技術(shù)、新材料，使建筑產(chǎn)品更節(jié)能、更環(huán)保。