建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)能設計探討

沈飛（安徽省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，安徽 合肥230022）

建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)能設計探討

沈飛（安徽省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，安徽 合肥230022）

現(xiàn)階段，從國際社會的角度來看，水資源保護以及水資源短缺始終是一個共同關注的話題，隨著社會經濟的發(fā)展和人們對生活水平要求的提升，社會對建筑行業(yè)提出了更多更高的要求，建筑行業(yè)的發(fā)展越來越關注節(jié)能環(huán)保設計的提升，在建筑行業(yè)發(fā)展領域，給水排水系統(tǒng)的節(jié)能設計一直都是這個領域研究的重點。本文從這個背景出發(fā)，首先分析了建筑行業(yè)給水排水系統(tǒng)節(jié)能設計的要求，然后在此基礎上，對建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)能設計措施進行了分析。

建筑給排水；系統(tǒng)節(jié)能；設計要求

前言

當今國家社會普遍關注的一個共同話題就是水資源的保護和合理利用，水作為人類的生命之源，水資源的利用不僅關系到國計民生，同時對每個國家的經濟發(fā)展以及社會進步都有非常重要的作用。世界經濟在不斷發(fā)展的過程中，消耗了大量的能源，長時間的發(fā)展造就現(xiàn)階段的世界能源危機，尤其是新世紀以來世界范圍內的能源危機不斷的加劇，作為人類生活不可或缺的水資源也開始面臨枯竭的現(xiàn)狀，國家社會開始普遍的關注水資源的保護、循環(huán)利用等。在建筑行業(yè)中，給排水系統(tǒng)的節(jié)能設計能夠有效的實現(xiàn)水資源節(jié)約的目的，實現(xiàn)水資源的合理有效利用，所以現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展要尤其關注給排水系統(tǒng)節(jié)能設計，在實際的建筑設計施工過程中，要將節(jié)能降耗作為重要的關注點，實現(xiàn)水資源等的循環(huán)合理利用，推動建筑行業(yè)朝著更加節(jié)約化的生產模式轉變。

1 建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能設計存在的問題

從現(xiàn)階段我國給排水系統(tǒng)實際發(fā)展狀況來看，目前給排水系統(tǒng)節(jié)能設計主要存在以下幾個方面的問題：

（1）在給排水系統(tǒng)設計環(huán)節(jié)中，對整個系統(tǒng)的改動性相對較大，建筑本身施工階段的節(jié)能設計可能會因為建筑或者后期裝修的要求而做出相應的修改，而經過修改后的設計已經不能滿足建筑節(jié)能的需求；

（2）我國現(xiàn)行的地方性建筑行業(yè)法規(guī)以及政策的導向不能夠真正的結合建筑行業(yè)實際工程項目的節(jié)能設計要求，例如一些建筑設計中盡管熱水制備選用的是可再生能源，符合節(jié)能的要求，但是在實際的用水環(huán)節(jié)以及習慣上還是會造成水資源的浪費；

（3）不同的建筑項目給排水系統(tǒng)的設計以及施工對于設計圖紙的要求以及執(zhí)行程度有很大的差異，所以對于一些特殊項目來說節(jié)能設計實際上不能實現(xiàn)最終的節(jié)能目的，再加上現(xiàn)階段國內很多城市的供水管道相對比較老化，供水管道的給水能力非常有限，所以會出現(xiàn)水污染、漏水等水資源浪費現(xiàn)象。

2 建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能設計要求

2.1 用水定額的合理選用

建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能設計：①需要根據不同地區(qū)的特點合理的選擇建筑供水系統(tǒng)，要充分的利用外部條件例如市政壓力來進行樓層供水；②要明確的劃分不同高度的建筑供水系統(tǒng)，不同的區(qū)域設置不同的減壓閥，同時為了能夠實現(xiàn)最大限度的節(jié)能盡可能不適用串聯(lián)設置。合理的設計建筑給水、熱水以及排水系統(tǒng)，根據建筑樓層建設高度準確的計算建筑用水量，建筑用水量的影響因素主要有工程項目的主要使用功能以及使用人數等，根據這些因素來制定合理的用水定額，同時要根據我國現(xiàn)行的《建筑給水排水設計規(guī)范》要求的建筑最高日用水定額以及小時用水變化系數來設置合理的用水定額，這個環(huán)節(jié)需要注意的是建筑自身功能或者是給水設備的實際使用周期不能按照一年365d來進行全年的用量計算，因為對于一些辦公寫字樓等一些特殊用途的建筑樓層可能要除去休息日等時間，所以建筑年用水量、非傳統(tǒng)水資源利用率等數據的計算要根據不同建筑的實際功能來計算。

2.2 給水系統(tǒng)降耗設計

建筑給水系統(tǒng)的設計首先要充分的利用市政給水管道網絡或者是城鎮(zhèn)管道網絡水壓直接進行供水，如果使用疊壓供水系統(tǒng)的話需要經過專業(yè)部門的批準。除去一些對供水安全有特殊要求的建筑樓層之外，建筑底部樓層要充分的利用市政給水管道網絡或者是城鎮(zhèn)管道網絡水壓直接進行供水。同時建筑用水中為了避免過高的水壓造成的用水浪費，建筑給水系統(tǒng)要選擇合理的豎向分區(qū)，每一個豎向區(qū)域的建筑供水壓力要保持在0.45MPa以下，同時為了保證建筑節(jié)能供水，要盡可能的使用減壓限流的給水措施，對于低層部分的建筑用水要合理的控制供水壓力，通常供水壓力要保持在0.2MPa以下。

2.3 系統(tǒng)計量要求

我國現(xiàn)行的《民用建筑節(jié)能設計標準》明確的規(guī)定民用建筑用水計量水表的計量要求，設計標準明確的規(guī)定了冷卻塔循環(huán)冷卻水、游樂場所設施、空調冷熱水系統(tǒng)等系統(tǒng)內的補水管道需要專門設置用水計量表，同時公共建筑中出現(xiàn)的廚房、洗衣房、鍋爐房等引入管中出現(xiàn)有冷熱水計量要求的管道上都要專門設置計量水表，用來合理的控制不同功能的建筑用水量。

如果建筑中有集中供應熱水的系統(tǒng)時，那么對于一些特殊的熱源有專門的計量要求的水加熱要安裝熱水表，如果集中供水系統(tǒng)使用的是熱煤水，那么對于經過熱交換站室的熱煤水需要計量用量，為了更好的實現(xiàn)計量要求，需要在熱煤管道上安裝熱水表耗熱量表，熱水表和熱量表不能相互替代。

3 建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)能措施

3.1 合理劃分生活用水系統(tǒng)和消防用水系統(tǒng)

建筑用水用，生活用水和消防用水所需要的水壓有很大的差異，對于水壓的要求完全不同，所以這兩種建筑給水系統(tǒng)要進行明確的劃分和設置，通過給水壓力的合理設置來明確劃分不同的用水，避免由于壓力問題造成的水資源浪費。同時為了提高生活用水的利用率，可以使用中水回用的方式，中水水源有以下幾種類型：

（1）不包含廚房、衛(wèi)生間排水，主要是以冷卻水、雨水以及洗浴用水為主的優(yōu)質雜排水；

（2）包含廚房用水排水在內的雜排水；

（3）雜排水和衛(wèi)生間排水。

3.2 選擇合理的變頻調速水泵

對于高層建筑來說，一般情況下使用的是水泵水箱結合進行供水的方法，水通過水泵提升運送到建筑高處的水箱中，然后建筑中的用水由水箱來提供，而這種給水系統(tǒng)通常需要設置專門的減壓裝置來控制給水壓力，而這個環(huán)節(jié)有會產生過多的能耗，再加上系統(tǒng)需要頻繁的啟動電機，所以還會造成大量的電能消耗。如果使用變頻調速水泵來控制給水系統(tǒng)，可以通過調節(jié)水泵直接給高層建筑加壓供水，變頻調速水泵能夠通過調速的方法來控制建筑用水流量，同時根據用水量的大小自動的控制和調節(jié)電機的運行速度，不同使用量電機的運轉速度也會隨之變化，還能夠避免水泵電機的頻繁啟動。

3.3 選擇合適的節(jié)水管材

針對現(xiàn)階段國內一些城市的老舊給水管道現(xiàn)狀，可以逐步的改善給水管道管材的使用。城市居民用水過程中水資源的運送需要經過復雜的給水管道網絡，給水管道中水的流速、管道內壁的粗糙程度對于水頭損失會產生不同程度的影響，所以對于現(xiàn)階段城市管道管徑已經確定的現(xiàn)狀，可以從節(jié)能的角度出發(fā)，選擇使用內壁粗糙度較小并且阻力較小的管材，如果給水系統(tǒng)需要進行二次加壓供水，為了能夠降低供水管材的阻力損耗，可以選擇內壁較光滑的給水管材，前提是能夠滿足建筑供水需求。

3.4 建筑給水管道減壓節(jié)流措施

生活建筑給水系統(tǒng)需要按照豎向分區(qū)進行布置，然后針對一些衛(wèi)生器具配水點水壓過大的問題可以通過減壓節(jié)流的方式來調節(jié)壓力，所以對于高層建筑來說，給水系統(tǒng)首先需要選擇豎向分區(qū)，之后為了減少超過壓力部分出現(xiàn)水浪費的問題，需要在給水系統(tǒng)中設置專門的減壓裝置，例如減壓閥、減壓孔板以及節(jié)流塞等將系統(tǒng)水壓控制在限定的范圍內。

3.5 使用節(jié)水節(jié)能型的衛(wèi)生器具和配水器材

建筑中衛(wèi)生器具和配水器材的節(jié)水性能對建筑整體節(jié)水效果與很大的影響，衛(wèi)生器具和配水器材節(jié)水節(jié)能可以從以下幾個方面入手：

首先要使用小型的積水箱，這樣可以減少馬桶沖水時的用水量，表1顯示的是使用兩檔的沖洗閥門下不同用途的建筑節(jié)水效果。

表1 使用兩檔的沖洗閥門不同用途的建筑節(jié)水效果

從表1可以明顯的看出，不同的建筑類型使用兩檔的沖洗閥門可以節(jié)省大量的水資源，同時生活用水系統(tǒng)要選擇節(jié)能節(jié)水型的衛(wèi)生洗浴器具，例如馬桶、洗浴裝置等，圖1顯示的馬桶和洗浴一體化裝置。

圖1馬桶洗浴一體化裝置

圖1 顯示的就是衛(wèi)浴節(jié)水裝置，這套裝置能夠將洗浴用水再進行二次充分利用，這種節(jié)水裝置讓馬桶用水不再使用一次循環(huán)水，而是使用二次用水進行沖洗，能夠有效的提升水資源的利用率。

國內現(xiàn)在一些大城市有大量的公共衛(wèi)生間，例如商場、地鐵等地方，對于龐大的公共衛(wèi)生間用水系統(tǒng)來說，沖洗系統(tǒng)盡量的使用光電數控技術進行控制，現(xiàn)在使用比較普遍和實用的沖洗系統(tǒng)基本是感應沖洗裝置，這種裝置主要是利用紅外線的作用，當人離開坐便器的時候會自動的以最小限度的水進行沖洗，節(jié)水性能非常好。水龍頭的使用可以選擇充氣水龍頭、感應水龍頭以及節(jié)水延時自閉沖洗閥門，這些裝置的節(jié)水性能都相對較好，例如充氣水龍頭和普通的水龍頭相比，能夠節(jié)約30%左右的水資源。

4 結論

總的來說，建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能設計涉及到很多方面，而節(jié)能的方式也多種多樣，除了文章中所提到的這些方法還有例如使用新能源（太陽能等）來充分的發(fā)揮水資源的作用，優(yōu)化建筑水資源循環(huán)處理方式等，總之建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能設計隨著科技的發(fā)展會有更多新技術出現(xiàn)，但是不論使用哪一種節(jié)能措施，水資源的節(jié)約都需要每一個人從生活實際做起，為資源節(jié)約型社會貢獻一份力量。

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[4]王生太.高層建筑給水系統(tǒng)分區(qū)設計探討[J].給水排水，2014.

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TU821

A

2095-2066（2016）22-0202-02

2016-7-18

沈 飛（1981-），男，江蘇鹽城人，工程師，本科，從事建筑給排水設計工作。