建筑給排水設計中的節(jié)能

孟晨

摘要：建筑給排水節(jié)能潛能很大，我們在充分滿足用戶用水的要求時，我們也需要考慮對水資源的節(jié)能。這是每一個給排水工作人員在設計時所必須考慮的問題。若在給排水設計中合理利用節(jié)能措施可節(jié)約用水量，能取得良好的節(jié)能節(jié)水效益，是一件利國利民的大事。

關鍵詞：建筑及排水;設計節(jié)能

前 ?言

從全球看，水的開發(fā)與利用和水資源嚴重缺乏的矛盾已日益突出。中國是水資源短缺的國家，全國660座城市中有400多座缺水，110多座嚴重缺水，此外還有2000多萬農村人口飲水困難。正常年份全國缺水總量將近400億m，每年因缺水損失的工業(yè)產(chǎn)值上千億元，水已成為制約我國社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要因之一。近年來，隨著城市建筑業(yè)突飛猛進發(fā)展，在城市總用水量中，建筑內部用水所占的比例逐年增加，建筑給排水工程中的節(jié)水節(jié)能問題不容忽視，因此，工程設計人員及有關管理部門應該對此引起足夠重視，在設計過程中統(tǒng)籌考慮，全面規(guī)劃，在強調供水安全可靠性的同時，設計中不要造成不必要的能源浪費。

一、建筑及排水節(jié)能設計的重要性

水是生命之源，不僅關系國計民生，也對經(jīng)濟發(fā)展和社會進步起著重要作用。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。在建筑領域，給排水的設計如何能達到節(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)能設計很有必要，是設計環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)。做好建筑給排水節(jié)能設計具有深遠的意義。

二、建筑給排水設計中的節(jié)能措施

1.合理利用市政供水管網(wǎng)余壓

盡管城市市政供水管網(wǎng)壓力可能不同，但普遍在 0.2-0.4MPa 之間，五層以內的建筑的供水壓力基本上是可以滿足的。但隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，土地資源越來越趨于緊張，為了提高土地的利用效率，城市建筑出現(xiàn)了越來越多的小高層、高層，甚至超高層建筑，這些建筑的樓層遠遠多于五層，因此，為了滿足正常供水，必須采用二次加壓技術來實現(xiàn)對建筑的正常供水。此時，合理利用市政管網(wǎng)壓力，采用分區(qū)的供水方式可以非常有效地減少二次加壓的能量消耗。這樣設計還避免了低樓層管網(wǎng)壓力過高帶來的生活不便及其水資源的浪費。

2.充分利用清潔能源

采用清潔能源對減收傳統(tǒng)能源的消耗具有重要的意義，如地熱、風能以及目前應用最廣，技術最成熟的太陽能。下面詳細介紹太陽能在給排水節(jié)能中的應用。

我國大部分地區(qū)位于北40度以北，日照時間比較充足，太陽能資源比較豐富，為太陽能的廣泛應用提供了良好的基礎條件。而且隨著太陽能技術的逐漸成熟，其技術成本也得到了相應的下降?；谝陨蟽蓚€原因，目前太陽能在我國的應用越來越多，應用范圍也越來越廣。但在給排水節(jié)能設計方面主要是利用太陽能制備生活熱水，減少了大量的傳統(tǒng)能源的消耗，從而減少了對環(huán)境的污染。目前太陽能熱水器按集熱器形式分為兩類：平板型和真空管型。這兩類都具有集熱效率高、保溫性能好、操作簡單維修方便等系列優(yōu)點，且熱水系統(tǒng)可安裝在屋頂、墻壁及陽臺等位置，十分方便建筑設計。

3.生活給水管道設計應注意減壓節(jié)流

生活給水系統(tǒng)按規(guī)定豎向分區(qū)后仍然存在著部分衛(wèi)生器具配水點水壓偏大的問題，而這一點常常被忽視，因為即使在分區(qū)后各區(qū)最低層配水點的靜水壓仍高達300～400KPa。而在進行設計流量計算時，衛(wèi)生器具的額定流量是在流出水頭為20～30 KPa的前提條件下所得的，因而，若不采取減壓節(jié)流措施，衛(wèi)生器具的實際出水流量將會是額定流量的4—5倍。隨之帶來了水量浪費、水壓過高、漏水量增加的弊病，同時易產(chǎn)生水擊、噪聲和振動，致使管件損壞、破裂。國外一些國家均采用在給水支管上安裝孔板、壓力調節(jié)閥或減壓閥等手段來避免部分供水點超壓，為用戶提供適宜的服務水龍頭，使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻，可使耗水量降低15%～20%。研制新型減壓節(jié)流裝置應以容易安裝且不受安裝位置限制為前提，只有這樣才有利于推廣應用。

4.采用無負壓變頻供水設備

儲水池、加壓水泵、高位水箱等是二次加壓供水的主要設備，但二次加壓供水一直都沒能解決二次污染的問題，而且能源消耗相比其它方式也偏大，在新型建筑給排水設計中已經(jīng)不是最佳方案，而采用環(huán)保性更好、能源消耗更少的無負壓變頻供水設備成為首選。原因主要以下幾個方面：

4.1 可以有效地降低成本。采用無負壓變頻供水設備不需要二次加壓供水方式中的儲水池和水箱，降低了建造成本。

4.2 對環(huán)境的污染更小。二次加壓供水是需要將水輸送到儲水池或水箱，水在儲水池或水箱存放過程中，可能會有大量的微生物生長，導致水的污染。無負壓變頻供水設備供水時，水不需要儲存，減少了污染;同時節(jié)能效果突出。傳統(tǒng)二次供水方式首先加壓將水輸送到儲水池，然后再一次加壓進行供水，這樣造成了能源的浪費。而采用無負壓變頻供水設備進行二次供水，設備的水泵是跟市政管網(wǎng)是直接連接的，可以有效地利用原有市政管網(wǎng)壓力供水，節(jié)水效果突出。常規(guī)的二次供水方式的儲水池或水箱都是混凝土結構，抗?jié)B防漏性能一般，不可避免地存在著跑冒滴漏現(xiàn)象，雖然量不是很大，但日積月累，造成的浪費也是非常驚人的。而且為了防止水的污染，需要定期清理儲水池或水箱，無負壓變頻供水設備供水方式基本上不會出現(xiàn)上述的這種情況。

5.利用太陽能制備住宅熱水，節(jié)約電能和天然氣

現(xiàn)代的太陽熱能科技是將陽光聚合.并運用其能量產(chǎn)牛.熱水、蒸汽和電力。太陽能取之不盡、用之不竭的特點使其成為節(jié)能設計的首選。在給排水節(jié)能設計中，可考慮采用太陽能熱水器或熱泵熱水器取代傳統(tǒng)高能耗的燃煤、燃油、燃氣熱水器及電鍋爐。太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管等組成的。我國大部分地區(qū)日照時間較長，適宜推廣使用太陽能。太陽能一般分為平板型和真空管型兩種。單幢建筑或多幢建筑合用太陽能熱水器，并設置熱水箱。用作戶內熱水器預熱水源。

6.采用節(jié)水型管材、衛(wèi)生器具及配水器具

給排水節(jié)能設計需要全方位綜合考慮各種因素，在水的輸送過程中，也可以采取一定的措施進行節(jié)能節(jié)水，如采用優(yōu)質管材、閥門。由于鍍鋅鋼管容易生銹，這樣必然會影響水質，而且經(jīng)過一段時間閑置后，再次使用時會有銹水流出，如果流入到干凈的水中，可能導致整個容器里的水的水質不合格，造成水資源的浪費。

三、結束語

總之，隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，當前我國日益嚴重的水資源短缺和水環(huán)境污染情況，不僅困擾國計民生，并已成為制約社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。就給排水設施而言，節(jié)水和節(jié)能是密不可分的，所謂耗能的多少，實質上歸結于耗水的多少;節(jié)能也可以說就是節(jié)水，相應的耗能也就少了。

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