簡論建筑給排水的節(jié)水節(jié)能

戎 波/石家莊市遠匯建筑工程有限公司

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簡論建筑給排水的節(jié)水節(jié)能

戎 波/石家莊市遠匯建筑工程有限公司

【摘 要】目前我國能源的供應日趨緊張，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，本文針對各個系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能設(shè)計提出一些應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)計系統(tǒng)的效率、保護環(huán)境。因此，在實際的建筑給排水設(shè)計中應全面考慮，在滿足用水安全穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性的前提下，盡量考慮到設(shè)計中的節(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)的壓力已遠遠不能滿足高層建筑供水壓力的要求。第一，在方案設(shè)計階段應根據(jù)建筑物的高度和設(shè)計規(guī)范對建筑物的給水系統(tǒng)進行合理分區(qū)，建筑物高度較高時結(jié)合規(guī)范給定的設(shè)計值將給水系統(tǒng)分為三個區(qū)或多個區(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?shù)毓┧鞴懿块T許可的情況下，可采用疊壓供水設(shè)備（即無負壓供水設(shè)備）供水，并且這種供水方式的好處在于，當城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)用水低谷時段的水壓能滿足最不利用水點的水壓要求時，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現(xiàn)節(jié)水節(jié)能，達到優(yōu)化設(shè)計的目的。

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，當用水端停止用水時，也可以控制住被減壓的管內(nèi)水壓不升高，既能實現(xiàn)動減壓也能實現(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。實踐表明，節(jié)水效果相當明顯。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。可以在水質(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、熱水供應系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能

熱水供應系統(tǒng)的水量浪費，主要表現(xiàn)在開啟熱水配水裝置后，不能及時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，應對現(xiàn)有定時供應熱水的無循環(huán)系統(tǒng)進行改造，增設(shè)回水管；對新建建筑的熱水供應系統(tǒng)應根據(jù)建筑性質(zhì)及建筑標準選用支管循環(huán)或干管循環(huán)。同一幢建筑的熱水供應系統(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。

在熱水供應系統(tǒng)中，還應考慮盡可能減少熱能的損失。應盡量減少其熱水管線的長度，并進行管道保溫，除此之外，還應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。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)水泵的運行也可采用變流量變揚程的自動控制系統(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配水點處裝設(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停時轉(zhuǎn)隨機改變其運行參數(shù)，從而節(jié)省電耗。

四、合理應用變頻供水設(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，有條件時應盡量將恒壓點移至最不利用水點附近，形成變壓變量系統(tǒng)，較為節(jié)能。變頻技術(shù)實現(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)速最低應維持50%以上，一般離心泵運行的高效區(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，應設(shè)置穩(wěn)壓泵，對于極小供水流量持續(xù)時間較長時，還應增設(shè)氣壓罐。

在變頻供水裝置中，應讓水泵基本在高效區(qū)運行，在額定轉(zhuǎn)速時的工作點，應位于高效區(qū)的末端。泵組宜多臺運行。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，在運行過程中根據(jù)用水量隨時調(diào)整。對于冷卻塔補水等有規(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)品應進行核對，不能簡單的核對流量和揚程，應根據(jù)實際使用情況，對成套產(chǎn)品按設(shè)計要求作合理的調(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，可達到不同的使用要求?？捎糜诰坝^補水、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，加強雨水的滲透效果，充分補充地下水，同時，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。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，這樣相當于增加了城市的供水量。它是實現(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、科學設(shè)置配套消防系統(tǒng)

在高層建筑給水設(shè)計中宜把生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨設(shè)置， 因為2種給水系統(tǒng)對水壓的要求不同，若合用一個系統(tǒng)為滿足2種用水需要，勢必造成水量或電能浪費，還會增加運行管理費用。消防貯水池宜單獨設(shè)置或與游泳池、水景兼用，做到一水多用、重復利用及循環(huán)使用。因為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，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。而按標準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。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，降低運轉(zhuǎn)費用，便于集中管理，同時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。

七、結(jié)語

總之，在建筑給排水工程設(shè)計過程中，不僅要注重功能、外型等基本設(shè)計要求，還應重視節(jié)能節(jié)水技術(shù)在給排水設(shè)計中的應用，從而實現(xiàn)能源和水資源的合理利用。給排水設(shè)計人員應該認識到節(jié)能、節(jié)水的重要性，在設(shè)計過程中，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：

[1]陳水育.建筑給排水的節(jié)水節(jié)能措施探討[j].科技創(chuàng)新與應用.2012(2).

[2]王長林.淺談建筑給排水的節(jié)能減排設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究2013（10）.