簡論建筑給排水的節(jié)水節(jié)能

戎波

【摘 要】目前我國能源的供應(yīng)日趨緊張，而且水資源非常匱乏，而建筑給排水的能耗主要是給水、排水、消防供水、生活熱水、循環(huán)用水、重復(fù)用水等需要的能耗，其中生活用水所需的能耗所占比例是最大的。因此，本文針對各個(gè)系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)提出一些應(yīng)該考慮的問題以及解決的方法。

【關(guān)鍵詞】建筑；給排水；節(jié)水節(jié)能

建筑給水排水的能耗雖然在建筑能耗中所占的比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，有利于節(jié)約用水、改善設(shè)計(jì)系統(tǒng)的效率、保護(hù)環(huán)境。因此，在實(shí)際的建筑給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)全面考慮，在滿足用水安全穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性的前提下，盡量考慮到設(shè)計(jì)中的節(jié)水節(jié)能問題

一、充分利用市政給水網(wǎng)的供水壓力

隨著城市的發(fā)展，市政給水管網(wǎng)的壓力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高層建筑供水壓力的要求。第一，在方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)建筑物的高度和設(shè)計(jì)規(guī)范對建筑物的給水系統(tǒng)進(jìn)行合理分區(qū)，建筑物高度較高時(shí)結(jié)合規(guī)范給定的設(shè)計(jì)值將給水系統(tǒng)分為三個(gè)區(qū)或多個(gè)區(qū)，以滿足用水的舒適和安全。市政壓力直接供給的樓層直接采用市政壓力供給，充分利用市政管網(wǎng)的壓力，節(jié)能節(jié)水。第二，若市政供水水壓及水量恒定，當(dāng)?shù)毓┧鞴懿块T許可的情況下，可采用疊壓供水設(shè)備（即無負(fù)壓供水設(shè)備）供水，并且這種供水方式的好處在于，當(dāng)城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)用水低谷時(shí)段的水壓能滿足最不利用水點(diǎn)的水壓要求時(shí)，可設(shè)置旁通，由城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)直接供給。以上幾種供水方式均能實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。

二、采取減壓措施

在給水系統(tǒng)中合理配置減壓裝置是將水壓控制在限值要求內(nèi)、減少超壓出流的技術(shù)保障。 減壓閥減壓閥是一種很好的減壓裝置，可分為比例式和直接動作型。前者是根據(jù)面積的比值來確定減壓的比例，后者可以根據(jù)事先設(shè)定的壓力減壓，當(dāng)用水端停止用水時(shí)，也可以控制住被減壓的管內(nèi)水壓不升高，既能實(shí)現(xiàn)動減壓也能實(shí)現(xiàn)靜減壓。另外還有有減壓孔板和節(jié)流塞。減壓孔板相對于減壓閥來說，系統(tǒng)比較簡單，投資較少，管理方便。實(shí)踐表明，節(jié)水效果相當(dāng)明顯。但減壓孔板只能減動壓，不能減靜壓，且下游的壓力隨上游壓力和流量而變，不夠穩(wěn)定。另外，減壓孔板容易堵塞?？梢栽谒|(zhì)較好和供水壓力較穩(wěn)定的情況下采用。節(jié)流塞的作用及優(yōu)缺點(diǎn)與減壓孔板基本相同。適合在小管徑及其配件中安裝使用。

三、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能

熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費(fèi)，主要表現(xiàn)在開啟熱水配水裝置后，不能及時(shí)獲得滿足使用溫度的熱水，往往要放掉不少冷水后才能正常使用。還有在設(shè)計(jì)中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡，循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中出現(xiàn)短流，使遠(yuǎn)離加熱設(shè)備的環(huán)路中水溫下降。為了盡量減少這部分無效冷水的量，應(yīng)對現(xiàn)有定時(shí)供應(yīng)熱水的無循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改造，增設(shè)回水管；對新建建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)及建筑標(biāo)準(zhǔn)選用支管循環(huán)或干管循環(huán)。同一幢建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，選用不同的循環(huán)方式其無效冷水量是不相同的，其優(yōu)劣依次為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán)，而按此順序各回水系統(tǒng)的工程成本卻是由高到低。

在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，還應(yīng)考慮盡可能減少熱能的損失。應(yīng)盡量減少其熱水管線的長度，并進(jìn)行管道保溫，除此之外，還應(yīng)選擇適宜的加熱和貯熱設(shè)備，在不同條件下滿足用戶對熱水的水溫水量和水壓要求，減少水量浪費(fèi)。隨著水泵自控技術(shù)及各種監(jiān)測儀表和新型感溫材料的出現(xiàn)，熱水循環(huán)水泵的運(yùn)行也可采用變流量變揚(yáng)程的自動控制系統(tǒng)，可以考慮在配水龍頭處裝設(shè)簡易的水流指示器或在最遠(yuǎn)配水點(diǎn)處裝設(shè)感溫元件，把信號傳遞至循環(huán)水泵的控制系統(tǒng)，根據(jù)熱水的不同配水工況命令水泵時(shí)停時(shí)轉(zhuǎn)隨機(jī)改變其運(yùn)行參數(shù)，從而節(jié)省電耗。

四、合理應(yīng)用變頻供水設(shè)備

變頻系統(tǒng)主要有恒壓變量變頻及變壓變量變頻兩種，有條件時(shí)應(yīng)盡量將恒壓點(diǎn)移至最不利用水點(diǎn)附近，形成變壓變量系統(tǒng)，較為節(jié)能。變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能是有前提的。目前變頻一般改變頻率，頻率最小可變?yōu)?5Hz，即轉(zhuǎn)速最低應(yīng)維持50%以上，一般離心泵運(yùn)行的高效區(qū)流量范圍為（ 1- 0.5）Q。在供水曲線低于上述限制區(qū)段時(shí)，應(yīng)設(shè)置穩(wěn)壓泵，對于極小供水流量持續(xù)時(shí)間較長時(shí)，還應(yīng)增設(shè)氣壓罐。

在變頻供水裝置中，應(yīng)讓水泵基本在高效區(qū)運(yùn)行，在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的工作點(diǎn)，應(yīng)位于高效區(qū)的末端。泵組宜多臺運(yùn)行。對于用水量不大的單體建筑可選三臺，一臺變頻、一臺工頻、一臺備用輪換工作。每臺泵流量按設(shè)計(jì)流量的60%選擇。對于小區(qū)集中供水，可采用大泵、中泵多臺并聯(lián)并配夜間小泵加氣壓罐組合供水，在運(yùn)行過程中根據(jù)用水量隨時(shí)調(diào)整。對于冷卻塔補(bǔ)水等有規(guī)律的供水，可在變頻裝置中結(jié)合配置工頻泵供水。變頻供水裝置采用廠家的成套產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行核對，不能簡單的核對流量和揚(yáng)程，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況，對成套產(chǎn)品按設(shè)計(jì)要求作合理的調(diào)整。

五、雨水和中水利用系統(tǒng)

采用雨水初期棄流技術(shù)，收集較為潔凈的中、后期雨水，雨水經(jīng)過不同的水質(zhì)處理工藝，可達(dá)到不同的使用要求?？捎糜诰坝^補(bǔ)水、沖廁、綠化、洗車等使用。具有良好的節(jié)水效能，開辟了新水源。采用雨水入滲技術(shù)，設(shè)置滲透式雨水井、雨水口、雨水溝、滲透管等產(chǎn)品，加強(qiáng)雨水的滲透效果，充分補(bǔ)充地下水，同時(shí)，還可以調(diào)節(jié)地表徑流，減輕市政雨水排水的壓力，減少洪澇，實(shí)現(xiàn)雨水的資源化，使水文循環(huán)向著有利于城市生活的方向發(fā)展。

另外還要積極發(fā)展中水系統(tǒng)，中水指的是人們?nèi)粘Ｉ钪懈鞣N排水經(jīng)過處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。建筑排水如果收集起來經(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(dāng)于增加了城市的供水量。它是實(shí)現(xiàn)污水資源化、節(jié)約水資源的有力措施，是今后節(jié)約用水發(fā)展的必然方向。

六、科學(xué)設(shè)置配套消防系統(tǒng)

在高層建筑給水設(shè)計(jì)中宜把生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨(dú)設(shè)置， 因?yàn)?種給水系統(tǒng)對水壓的要求不同，若合用一個(gè)系統(tǒng)為滿足2種用水需要，勢必造成水量或電能浪費(fèi)，還會增加運(yùn)行管理費(fèi)用。消防貯水池宜單獨(dú)設(shè)置或與游泳池、水景兼用，做到一水多用、重復(fù)利用及循環(huán)使用。因?yàn)樵谙浪c生活貯水池合建的情況下，會由于消防貯水量遠(yuǎn)大于生活貯水量而致使生活供水在貯水池中停留時(shí)間過長，造成水質(zhì)的劣化，使給水系統(tǒng)用戶用水端發(fā)生二次污染。而按標(biāo)準(zhǔn)定期更換貯水池中的全部存水（包括消防貯水）又會造成巨大浪費(fèi)。以區(qū)域集中消防加壓貯水系統(tǒng)取代各建筑物中的單個(gè)消防加壓貯水系統(tǒng)，這樣既可避免消防加壓給各建筑設(shè)計(jì)帶來的諸多技術(shù)問題，又可以節(jié)省工程建設(shè)和設(shè)備投資，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，便于集中管理，同時(shí)可避免多座貯水池的大量消防貯水及定期換水而造成的浪費(fèi)。

七、結(jié)語

總之，在建筑給排水工程設(shè)計(jì)過程中，不僅要注重功能、外型等基本設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)重視節(jié)能節(jié)水技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)能源和水資源的合理利用。給排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)該認(rèn)識到節(jié)能、節(jié)水的重要性，在設(shè)計(jì)過程中，把節(jié)能、節(jié)水放到重要位置，為節(jié)約能源、資源盡自己的一份力量。

參考文獻(xiàn)：

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