高層建筑給排水節能設計探討

錢俊興

摘要：能源是發展國民經濟的重要物質基礎，也是制約國民經濟的一個重要因素，我國和世界上絕大多數國家一樣面臨著能源危機。在加強能源建設的同時，最大限度地提高能源的利用效率，大力降低能耗的發展思路也越來越得到重視。所以，高層建筑也是建設部指定要求采用節能技術的建筑物之一。隨著目前經濟建設的快速發展，各種高層建筑不斷涌現，如何在高層建筑中對給排水進行有效的節能節水，是當前建筑業亟待解決的一個重要問題。

關鍵詞：高層建筑；給排水；節能節水

在我國現階段，隨著城市化進程的加快，水資源短缺的現象十分嚴重。特別是在我國北方的各大城市群，均出現了不同程度的水資源枯竭現象。其中，建筑用水在我國城市中水資源使用中占有較大比例，并且比例有逐年上升的趨勢。開展高層建筑給排水節能設計及節能新技術的推廣和研究，對我國水資源綜合利用、節能減排具有重要的意義。

1 高層建筑給排水的特點

（1）相比普通建筑而言，高層建筑具有管道長且排水量較大等特點，由于需要將水向更高層輸送，因此使得管道內部的壓力波動較大，為了確保管道內部壓力的穩定，增強排水系統的排水能力以及保證水封不會遭到破壞，高層建筑的排水管道應當采用機械強度較高的管道材料，且盡量使用柔性接口，以此確保排水系統的穩定。

（2）由于高層建筑排水系統較為復雜，且采用的長型管道較多，動力設備較多，因此如何有效的利用相關技術措施來降低噪音是一個需要重視的課題。

（3）高層建筑的用戶多，給水排水的水量很大，因此一旦排水系統發生堵塞或者產生停水現象，會對用水者產生極大不便。

（4）針對高層建筑消防系統靜水壓力大、管道和配件容易損壞等特點，供水應當采用多個豎向分區，以便減弱靜水壓力，確保供水系統的安全穩定。

2 高層建筑給排水存在的問題

1）設計過程中由于前期方案的改動較大，使得給排水節能設計在后期建筑功能改變或者建筑裝修方案的修改而無法發揮功效。在現階段“邊設計邊施工”的客觀條件下，由于建筑方案的不確定性，設備專業在圖紙設計中，無法全面考慮建筑主體最終的的各個功能分區，在后期修改中進行的補救及方案修改也無法滿足最初的設計要求，特別是在主體完工后進行的設備方案修改，往往受主體結構的局限，無法進行大面積的修改。

2）國家或地方的建筑節能政策不符合特殊地區的使用環境。國家的指導性政策具有一定的導向性，但在一些地方變成了下級部門的強制執行條款，導致實際工程中出現各種問題。比如在頂層使用太陽能加熱設備，雖然實現了能源的綠色利用，但是在我國北方寒冷及嚴寒地區，在使用熱水的同時，由于管線較長，且保溫效果不明顯，會造成水管中大量前期冷水的浪費及流失。

3）建筑物設備安裝及運行過程中，產權單位由于處于成本控制及其他方面的考慮，對于圖紙設計的給排水節能設備不安裝或者少安裝，或在運行過程中節能設備不開啟，使得圖紙內容無法真正發揮效能。

3 提升高層建筑給排水節能設計工作

3.1 大力發展建筑中水設施

建筑中水設施是指民用建筑物或建筑小區內使用后的各種排水如生活排水、冷卻水及雨水等經過適當處理后，回用于建筑物或建筑小區內，作為雜用水的供水設施，包括水處理、集水、供水等設施。但今后要大力發展建筑中水設施的深入和普及，還應采取以下措施：①充分利用盥洗廢水等優質雜排水；②推廣技術、管理、經濟綜合優化的新處理工藝；③盡快制定并實施新的回用水水質標準；④修改、完善、制定中水設施建設的有關行政規章和配套措施。

3.2 積極利用變頻節能技術

目前變頻調速水泵在高層建筑節水措施中有著十分廣泛的應用，再加上現今變頻調速技術發展日趨成熟完善，其顯著的節點效果、快捷的調速方式、強大的保護功能、寬廣的調速范圍和穩定可靠的運行等優點都使得調速水泵在高層建筑給排水系統中對減少電能浪費的應用具有重要意義。以往，高層建筑往往采用的是水泵水箱聯合供水的方式，其流程為通過水泵將水位提升至高位水箱，然后向下供水，這一過程水壓極大，通常需要進行安裝減壓設置，會產生極大的能源消耗，而在這一系統中電機處于頻繁的啟動過程，因此對電能消耗亦過于浪費。現如今，在高層建筑給排水設計中，可以采用變頻調速水泵，它省去了水罐和水箱，直接減少了設備的投資。由其直接向給水系統提供用水，變頻調速水泵通過對速度的調節來進行流量的控制，即由供水量的大小來對水泵電機自動進行提速或降速。水量大，則電機的轉速便會自動變大；水量小，電機轉速便減小。此方法可以有效的避免電機頻繁啟動而造成的電能浪費問題。根據調查結果顯示，采用變頻調速水泵供水其節電率可達30%～50%。

3.3 推廣太陽能加熱給水系統

目前傳統的燃料加熱設備不僅費用較高，而且加熱過程中產生大量的有害氣體，造成霧霾及PM2.5濃度居高不下，造成嚴重的大氣污染。太陽能作為綠色環保的清潔能源，不僅無環境污染，而且布置區域靈活，使用便捷，在小區屋面可大面積推廣使用。同時，高層建筑由于建筑外表面積較大，適宜鋪設各式太陽能設備，有效利用可再生能源，滿足區域內部人員生活熱水的需求。隨著節能技術水平的提高，目前基于太陽能加熱系統，在智能化方面有了較快的發展，逐步發展了熱源智能啟停技術、智能分區供熱系統、熱水器與建筑一體化設計等相關技術，促進了太陽能技術的智能化發展，從而實現建筑節能效益的最大化。

綜上所述，建筑給排水節能潛能很大，在當前最重要的不是建筑節水技術，而是人們節約用水的生活習慣意識。若能減少人為自身的內在原因并充分使用節水型衛生器具，可節約建筑給排水所需能量的5%以上，那便是一件利國利民的大事。所以，使水資源不受破壞，并能進入良性的水質、水量再生循環，已成為政府和廣大人民群眾關注的焦點。因此，要倡導、呼吁全民必須將淡水資源當作一種珍稀資源，節約用水。

參考文獻：

[1]李鋒.高層建筑給排水設計中節能技術的應用探究[J].住宅與房地產，2016，03：80+84.

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