建筑給排水中的節能設計探究

【摘要】隨著我國改革開放以來經濟的高速發展，自然資源日趨緊張。特別是在建筑行業，給水排水設計如何滿足能源的節能也成為檢驗建筑物是否節約能源的尺度。本文從太陽能熱水器的使用，市政管道余壓分區的利用，節水型衛生潔具等用品方面討論了如何做好建筑給水排水的節能設計。

【關鍵詞】建筑給排水；給排水設計；節能設計

一、建筑給排水節能設計的意義

水乃生命之源，不僅僅是只涉及到我們自身，還對經濟發展和社會進步中起著重要作用。近年來的能源危機更加嚴重，水資源日趨緊張，世界各地的國家越來越多的關注和保護水資源以及水資源的利用和污水處理。在建筑物內，給水和排水設計如何滿足能源節能也成為建筑是否節能的標尺了。因此做好給水和排水系統節能的設計是非常必要，這也是建筑設計中的一個重要環節。因此，做好建筑給水排水的能源節能具有深遠的意義。

二、建筑給排水設計的節能措施

1、利用市政管網余壓，采用分區給水方式

城市供水系統中，如市政供水管網壓力一般在0.2?0.4兆帕之間。合理利用市政管網的壓力，采用分區供水方式，可減少二次加壓的能源消耗。如市政管道壓力0.3兆帕，五層及以下樓層可以使用市政管網直接供水。五層以上的供水設備，可以選擇使用無負壓變頻供水。所以這樣既不浪費市政管道壓力也不至于使低層的管道壓力過高，導致能源消耗和水量的浪費。

由于市政自來水給水管網的供水壓力有限，往往難以完全滿足高層建筑供水。所以高層建筑給水系統設計中常常使用加壓增壓的供水方式來達到要求。將直接進水管網送入到儲水池或者水箱中，然后用水泵將水抽到水箱或水罐中，再向供水系統供給。市政供水管道水壓，通常為200兆帕左右，夜間能達到250兆帕到270兆帕左右，但是由于市政供水管網的供水安全不是很穩定，難以以確保建筑供水安全。所以在建筑給水排水設計中寧愿放棄這部分水的壓力，結果往往造成電能的浪費。尤其是當水箱設在地下室時，這樣把可用的水壓也全部轉化為了負壓，這樣的設計是很不合理的。設計中應充分考慮城市供水管網的使用，建筑的下部幾層應充分利用市政管網提供的直接水壓，上部供水應考慮水箱或水泵加壓供水。當下部供水要求較高時，設計中可以考慮將上下部分管網用常閉閥門進行連接，在平時可以分區供水，當市政管網發生故障時將相應的閥門打開，有水箱或水泵供水，這樣既節能又能保證供水的安全。

2、充分開發中水系統

建筑中水是指建筑小區內的或者是建筑物內的生活廢水、冷卻用水及雨水等各種排放的水經過適當回收處理后可以用于建筑物或建筑小區內作為雜用水的供水來源。建筑中水是由原水的收集、存儲、處理和供水設施的形式構成。該系統是當前現代住宅的功能設施之一。相關的資料數據顯示，建筑中水在住宅小區應用后，可節省水量30%?40%，于此同時廢水的排放量可降低35%?50%。并且統計顯示，在上述幾種中水中洗臉水在廢水中所占的比例最大，使用的時間較長，而且水質相對較好和相對穩定。因此它應作為首先選擇的中水水源。但目前的建筑中水技術運行穩定性差，成本相對較高的缺點。所以在設計過程中應綜合技術、管理、投資和各種因素來選擇新的中水處理技術。

3、合理采用變頻調速水泵

高層建筑通常采用供水水泵和水箱聯合的給水方式，由水泵把水泵到高位水箱，然后向下供水，為了防止一些用水點超壓，必要時設置適當的減壓裝置，此時就會造成不必要的浪費。因為電機啟動非常頻繁，也造成大量的電能的浪費。變頻調速水泵在建筑設計中應用可以直接向供水系統供水。其調整的方式是調節流量的速度，根據需要自動調節水泵電機的轉速，需水量大則電機轉速增加，需水量小時，電機轉速減小，避免電機頻繁啟動，從根本上防止電能的浪費。同時亦不需要水箱和水罐，減少了設備投資成本。研究結果表明，變頻調速水泵供水，節電率可達到30%?50%?，F在的變頻調速技術已經成熟，具有顯著的節能效果和便捷的調速方式、較高的調速范圍、先進的保護功能以及運行可靠等優點。因此推動變頻調速水泵在建筑給排水中的應用對于倡導的綠色建筑是十分相符的。

4、自動控制計量

計量用水也是現代建筑節能的重要方法。使用這種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處理，可以無監控的調節水箱水池的上限水位，以及供水閥門發生故障水位超出滋流口而造成水量的浪費等。因此在建筑節能的設計過程中，應盡量選擇自動控制和優質的產品和設計思路。

5、加大節水管材的選用

水從水廠到配水點的供水管道輸送過程中流速和管道內壁的粗糙度對水頭損失將有很大的影響，管內表面粗糙度及局部阻力較小管道中流速越大。所以當管道直徑確定以后，從節能的角度來看，應選擇粗糙度小的、局部阻力小的管材料。需要2次加壓供水的系統，工程管線越長其阻力損失值越大。對于稍顯不足的最不利點的供水系統，可以通過調整管道內壁的光滑度來達到要求。并確保符合供水系統的要求。

6、充分利用太陽能

現代的太陽能科學技術是將太陽光聚合，并利用其產生的能量產生熱水、蒸汽和電力。太陽能取之不盡，用之不竭的特點，使其成為節能設計的首選。在供水和排水系統節能設計中，可以考慮使用太陽能熱水器或熱泵熱水器，以取代傳統能源消耗高的煤炭、石油、燃氣熱水器和電鍋爐等。

7、使用節水型衛浴用品

配水設備及衛生器具作為最終用水的使用單元，直接影響了建筑節能節水工作的效果，因此在節水和節能的前提下滿足其使用功能應盡可能選擇綠色環保節能型家具。具體措施主要包括：小體積容量水箱的使用，以減少上廁所沖洗水量的浪費。目前，我國一般是用沖水量大于11 L坐便器，其耗水量大。如果全部換成不大于6升的馬桶，其用水量可節約14%的建筑住宅用水，賓館和餐館可節約用水4%，辦公樓可節水27%。

至于廚房、淋浴，盆洗等用水器具的節水可以主要考慮從改善供水管件的性能來實現，如使用充氣水龍頭、腳踏開關淋浴器、節水自閉閥等，這些配件可達到很好的節能效果。再者節能效果和建筑的高度成正比，也就是說，越高的建筑物其節能效果更加明顯。

此外，在設計過程中，每個建筑的給水排水設計應基于對當地和建筑的具體情況，采取一系列行之有效的措施。如使用低阻力的管道閥門和低阻力倒流防止器等來減少管道的局部水頭損失。所以在新的建筑設計中應根據實際情況選擇綠色環保的材料以達到更好的節能效果。

三、結語

鑒于現代社會的資源的濫用，不注重保護環境造成的負面影響越來越多，更加嚴重的影響了經濟的發展。大部分的資源是不可再生資源，這就迫使人們探索新的節能技術。水作為人們時刻利用資源，但其緊缺的情況越來越受到人們重視。因此在現代建筑物設計過程中應堅持節能減排、治污節水等方面做好節能環保工作。

參考文獻

[1]張會平.建筑節能及建筑節能措施[J].四川建筑科學研究.2009.（04）.

[2]黃德中，沈吉寶.建筑節能技術綜述[J].太陽能學報.2008，（06）.

[3]張雪峰，李偉.節水節能技術在建筑給排水中的應用及發展[J].山西建筑.2007，（25）.

[4]關躍華.高層建筑供水系統節水節能技術研究[D].天津大學.2007.

作者簡介：盧秀靜（1982- ），女，廣西南寧人，研究生：主要研究方向：建筑工程。