對建筑給排水節能設計分析

張輝

摘要：對于建筑業來說，對建筑物的節能與節水設計已經成為在給排水設計中的重點考慮問題。在建筑給排水設計中，節能措施的主要表現在以下幾個方面：采用太陽能熱水器；高層建筑中應充分利用市政給水管網的可用水頭Ho；注意生活給水管道中減壓節流問題；合理選用變頻水泵。現通過分析建筑給排水系統中的水電資源浪費現狀及原因，針對給排水設計的節能措施進行探討，以期通過以下的闡述有效提高建筑給排水的節能、節水效果，促進國民經濟發展。

關鍵詞：建筑工程；給排水節能設計；節能措施

1 建筑給排水系統中水電資源浪費現狀及原因

1.1 超壓出流現象

建筑內部給水系統的壓力，必須能將需要的水量輸送到建筑物內最不利點的用水設備處，并保證有足夠的工作水頭。衛生器具給水額定流量是按照衛生器具用途和使用要求而規定的衛生器具給水配件單位時間的出水量。最低工作壓力是為基本上滿足衛生器具使用要求而規定的給水配件前的工作壓力。給水配件前的壓力大于最低工作壓力，給水配件在單位時間內的出水量超過額定流量的現象，稱超壓出流現象。該流量與額定流量的差值，為超壓出流量。為了滿足最不利點水頭的要求，超壓出流現象必然存在。超壓出流現象不但會破壞給水系統中水量的正常分配，因超壓出流的水未產生任何效益，即為無效水量。而且當水壓過大時，水龍頭啟閉時易產生水擊及管道振動，使得閥門和給水龍頭等磨損較快，縮短使用壽命，并可能引起管道連接處松動漏水，加劇了水的浪費。

1.2 給水管道及附件的損壞導致水量浪費

管道的老化及生銹，閥門、水表、龍頭等的破損導致水量的損耗。給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處都會有不同程度的漏水現象。尤其埋于地下的的管道破裂漏水更不易被發現，造成極大的水資源浪費；其次是給水附件的不合理選擇，造成實際出流量遠大于需要的用水量，造成水量的浪費。

1.3 加壓貯水系統選擇不合理造成浪費

目前新修高層建筑的消防加壓系統一般都是各號樓單獨設置，這就造成工程建設和設備投資及運轉費用過高，并且多座貯水池的大消防貯水及定期換水也造成了嚴重的水電資源的浪費。再加上一些設計人員只求符合設計規范，沒有考慮到設備及管道的投資以及后期運轉上的資源消耗。比如給水方式選擇的不合理，給水分區的不合理，以及選擇水泵機組的不合理都造成了不同程度資源的浪費。尤其以水泵機組選擇不合理造成資源浪費最為嚴重，因為水泵機組的運轉是靠電能以維持，在整個給水工程中95%-98%的電能是用來維持水泵的運轉，因此在設計時這方面必須引起重視。

2 給排水設計的節能措施

2.1 采用疊壓無負壓供水設備

常規二次供水一般采用水池、加壓泵、高位水箱等供水方式，該種方式很容易造成二次污染和浪費能源，近年來采用的變頻供水也需要設置調節池因此仍存在二次污染問題，并且在水箱、水池等清洗過程中也會給人們生活帶來不便，同時在市政管網壓力允許的情況下市政管網壓力可以充分利用，且該壓力具有壓力波動小，不易出現偶然停水、對周邊建筑影響較小等特點，因此新型建筑中采用既環保、衛生又節能的管網疊壓供水設備是二次供水方式的首選方案。疊壓供水設備因能充分利用市政管網的壓力所以其可實現節能，并且其對間歇供水的部門有水質方面的優勢，但該種設備無儲備水量，因此若市政管網條件好該種供水方式可優先利用，但若市政管網壓力不穩定或經常停水的地區則不宣采用，在選用該種供水形式時應明確市政管網可利用的水壓，以防由于管網水壓偏低導致供水水泵長期處于低效工作狀況而增加其能耗，并應保證崩組進水口工作壓力范圍內水泵在高效區內運行。該種方式同以往二次供水方式比較具有以下系列優點：減少投資。該種方式無需修建水池及水箱：減少污染。由于水在水池水箱內停留會導致微生物滋生引起污染等，而該種方式由于無停留時間因此可以減少污染；節省能源。

2.2 管道內減壓節流

現代建筑內尤其是在高層建筑內即使對給水系統進行豎向分區也可能存在部分樓層內衛生器具配水點水壓偏大的問題，若不采取節流措施則會導致衛生器具實際出水量可達額定流量的數倍，勢必造成資源浪費，同時過高壓力還宜導致產生水擊、噪聲及震動等甚至引起管件損壞，為避免該現象發生應在給水系統內合理配置減壓閥、減壓孔板及節流塞等減壓裝置，將各層水壓都控制在要求范圍內。

2.3 充分利用太陽能熱水器

作為整體建筑節能措施一般包括采用高效能保溫材料減少熱損失、提高換熱器傳熱效率；采用節能型新產品；開發利用新能源；降低使用溫度等。太陽能作為新能源的一種被越來越多的應用到建筑內，使用范圍主要是利用太陽能制備生活熱水，其既可以節約能源又能保護環境，目前利用太陽能直接加熱設備有真空管式和熱管式，其具有集熱效率高、保溫性能好、操作簡單維修方便等系列優點，且熱水系統可安裝在屋頂、墻壁及陽臺等位置，可以在一定程度上實現集熱器與建筑完美結合，但在太陽能熱水系統設計中應注意在寒冷地區應考慮其抗凍性能、抗熱沖擊性能以及其承壓能力等因素；集熱器應因地制宜的采用串聯或并聯方式以保證水流平衡，必要時應設計輔助加熱方式等。

2.4 采用節能型衛生器具及配水器具

配水器具和衛生器具作為水的最終使用單元其節水性能直接影響著建筑節水工作的成效，因此在滿足其使用功能的前提下應盡量選用節水節能型衛生器具，其具體措施主要包括使用小容積水箱來減少馬桶沖洗水量，據資料顯示采用6L 左右的容量水箱在普通住宅內可節水 12%，辦公樓可節水 25%-28%；對于廚房、淋浴、盥洗等用水器具的節水則主要從改善給水配件的性能來實現，如采用充氣水龍頭、腳踏開關淋浴器、節水延時自閉閥等，該類配件均能在不同程度上起到節水節能的功效，并且節能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其節能效果越明顯；對于公共衛生建筑內的沖洗系統應取締傳統的定時沖洗而代之以光電數控控制或紅外線作用的器具等。

2.5 開發中水系統

建筑中水是指建筑物或建筑小區內的生活廢水、冷卻用水及雨水等各種排水經過適當處理后回用于建筑物或建筑小區內，作為雜用水的水源。中水設施由原水收集、儲存、處理及供給等設施構成，該系統是目前現代化住宅功能配套設施之一，資料顯示，采用建筑中水后居住區用水量可節約30%～40%，廢水排放量可減少35%～50%，在以上幾種中水水源內盥洗廢水水量最大，其使用時間較均勻、水質較好且較穩定等，因此其應作為建筑中水首選水源，但目前建筑中水技術具有運行效果穩定性差且造價較高等缺點，因此在設計過程中應綜合技術、管理、投資等多方面因素來選擇新的優良的中水處理工藝。

2.6 自動控制計量

計量用水也是建筑節水的重要手段，采用該技術主要是為了避免大便器延時自閉閥延時器調整及故障的及時處理、調解水池水箱等水位上限無監控，一旦進水閥們出現故障進水水位超過溢流卻不能及時發現造成用水浪費等現象，因此在設計過程中應盡量選用自動控制和質量好的產品及設計思路。

3結論

對于建筑給排水設計中的節水和節能完善設計后，對現階段節能這一主題有很大的發展空間，如果每一個給排水設計者都能夠與實際工程相結合，進行更加科學合理的節水、節能方案的設計，可實現建筑給排水方面能量節省約40%，用水節省約30%，這是適應社會可持續發展的要求，很大程度上提高了資源的利用率。

參考文獻

[1]常偉玲.論建筑給排水設計中的節能[J].科技信息，2011（6）.

[2]歐陽緒.建筑給排水節能設計探討[J].建筑知識，2010（S2）.