關于建筑給水排水節能設計的探討

【摘要】近年來，隨著科技的進步和建筑給排水工程技術人員的不斷創新與實踐，建筑給水排水工程在理論與工程實踐上取得了一些重大科技成果，有了明顯的技術進步，并在2003年4月頒布了新的建筑給水排水設計規范，為建筑給水排水工程的進一步發展創造了良好條件。

【關鍵詞】建筑；給水排水；節能

1 概況

規劃建設用地25125.54平方米，地下室一層，建筑面積19000平方米，首二層為商鋪，建筑面積13000平方米，三至三十二層為住宅，共6棟，建筑面積94000平方米，層高100米以內，為一類居住建筑。

2 給水方案的比較

2.1給水方式即指建筑內部給水系統的供水方案。合理的供水方案，需綜合工程涉及的各項因素如技術因素包括：供水可靠性，水質，對城市給水系統的影響，節水節能效果，操作管理，自動化程度等；經濟因素包括：基建投資，年經常費用，現值等；社會和環境因素包括：對建筑立面和城市觀瞻的影響，對結構和基礎的影響，占地面積，對環境的影響，建設難度和建設周期，抗寒防凍性能，分期建設的靈活性，對使用帶來的影響等，采用綜合評判法確定。

2.2高層建筑給排水豎向分區的方法

高層建筑的給水管網必須豎向劃分成幾個區域，通常分區的原則如下：

（1）充分利用市政給水管網壓力，所以一般用初估法來計算低區層數。

（2）高區劃分根據靜水壓力：《建筑給水排水設計規范》規定高層建筑生活給水系統豎向分區：對住宅、旅館、醫院宜為300～350KPa；辦公樓高層建筑豎向分區根據管道或設備所承受的靜水壓力為350～450KPa。

3 建筑給排水節水設計的重要性

能源是人類生存與發展的重要基礎，國民經濟的發展依賴于能源的發展。大家都知道水源是重要能源之一，地球之所以擁有生命，就是因為它擁有水源。科學證明，人不吃東西至少能活一個星期，但缺了水，卻堅持不了幾天。可目前寶貴的水源卻由于濫用下逐漸減少，而地球上的水不是用之不盡的呀。水是生命之源，不管是生產、生活還是農田灌溉，水都與我們的生活息息相關。建設節約型社會，合理開發、節約利用和有效保護水資源已經成為一項艱巨的任務，對于建筑給水排水設計者來說，確定項目最優設計方案、最大限度的節約水源，為國家的發展做出自己的貢獻是我們設計者義不容辭的責任。

4 給排水設計的主要節能措施

我國給排水節能設計的要點主要集中在三個方面：一是合理利用市政管網的余壓，采用分區供水方式并使用節能效果顯著的供水設備設施；二是利用清潔、環保型能源作為建筑熱水供應設備；三是節能、節水型的衛生器具，節水型的衛生器具能夠有效地減少水的消耗量，而且對降低供水能耗也有著重要的意義。

4.1合理利用市政供水管網余壓

城市市政供水管網五層以內的建筑的供水壓力基本上是能滿足的。可隨著我國經濟的快速發展，土地資源的處于越來越緊張的趨勢，為了提高土地的利用效率，城市建筑出現了越來越多的高層，甚至超高層建筑，滿足正常供水需求，務必采取二次加壓技術來實現對建筑的正常供水。此時，合理利用市政管網壓力，采用分區的供水方式可以非常有效地減少二次加壓的能量消耗。這樣設計還避免了低樓層管網壓力過高帶來的生活不便及其水資源的浪費。

4.2充分利用清潔、環保型能源

采用清潔、環保型能源對減少傳統能源的消耗具有重要的意義。我國大部分地區太陽能資源比較豐富，為太陽能的廣泛應用提供了良好的基礎條件。目前太陽能在我國的應用越來越多，應用范圍也越來越廣。但在給排水節能設計方面主要是利用太陽能制備生活熱水，減少了大量的傳統能源的消耗，從而減少了對環境的污染。

4.3采用無負壓變頻供水設備

4.3.1無負壓變頻供水設備的特點：（1）無負壓，節能；（2）全封閉，無污染；（3）功能全，智能化程度高；（4）產品先進，質量可靠；（5）安裝簡單，維護方便，節省占地面積。

4.3.2組成及工作原理：無負壓變頻給水設備主要由穩流補償器、真空抑制器、水泵、變頻控制柜、控制儀表、管道配件等組成，并可根據需要預留加氯機或臭氧發生器接口。無負壓變頻給水設備是利用變頻調速給水技術、真空抑制與穩流補償技術和全密閉自平衡結構設計，實現與市政供水管道直接串接加壓而不產生負壓，不影響其他用戶用水的給水裝置。設備運行時對串接處的進水壓力與出水設定壓力的差額進行補壓，當里水壓力大于等于出水設定壓力時，設備自動停機，水流通過旁通管路由市政供水管道直接供水。在用水高峰期，當市政給水管網的供水管供水量瞬間小于用水量時，穩流補償器、真空抑制器及其控制系統聯合作用，穩流補償器中的貯備水及時補充到用戶中，同時抑制負壓形成，且在系統運行的全過程中不與外界空氣連通，全密閉運行。穩流補償器是連接在市政給水管網的供水與水泵進水口的特制密閉裝置，不與外界空氣連接。可配合真空抑制器實現無負壓、全封閉和穩流調節作用，穩流補償器內的調節水量在進水量瞬間小于出水量時能及時補充給用戶。真空抑制器則是根據穩流補償器的水量、水壓等實現穩流補償器內的壓力平衡，使之不產生負壓。

4.3.3儲水池、加壓水泵、高位水箱等是二次加壓供水的主要設備，但二次加壓供水一直都沒能解決二次污染的問題，而且能源消耗相比其它方式也偏大，在新型建筑給排水設計中已經不是最佳方案，采用環保性更好、能源消耗更少的無負壓變頻供水設備成為首選。原因主要以下幾個方面：一是可以有效地降低成本。二是對環境的污染更小。無負壓變頻供水設備供水時，水不需要儲存，減少了污染；同時節能效果突出。

4.4采用節水型衛生器具，減少供水量。設計人員應在保證排水系統正常工作的情況下，建議用戶使用小容積水箱大便器，即保證一次沖水量不大于6L。在公共場所采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱，也是建筑節水的有效措施。

4.5在熱水設計中，減少水資源浪費、完善熱水循環系統。在新建建筑的集中熱水供應系統要選擇循環方式設計時，需綜合考慮工程成本與節水效果，依據建筑標準、地區經濟條件等具體情況，為減小乃至消除無效冷水的浪費，盡可能選用支管循環方式或立管循環方式。

4.6積極推廣新管材、新技術在工程的應用。生活供水管道采取優質無污染環保型管材，用生活的水箱采用食品級不銹鋼材質，并采取防污染措施，二次供水采用紫外線消毒。在排水工程上運用真空節水技術，用空氣代替大部分水，依靠真空負壓產生的高速氣水混合物，快速將潔具內的污水、污物沖洗干凈，達到節約用水、排走污濁空氣的效果。

5 結語

綜上所述，建筑給排水節水既是環境保護的需要，也是提高人民生活水平的需要，隨著建筑質量日益的提高，在水源十分緊張的情況下，在設計中應把環境保護的方針、政策，貫穿于設計的每一個環節，尊重自然環境，創建生態建筑思想，采取經濟效益和社會效益與科學技術相統一的方法進行規劃和設計，確保給排水系統正常運轉功能的同時也要最大限度的節約水資源。

參考文獻

[1] 王增長主編.《建筑給水排水工程》，中國建筑工業出版社，2004年；

[2] 中國建筑標準設計研究院主編.《全國民用建筑工程設計技術措施-給水排水》，中國計劃出版社，2003年。