某商业大厦建筑给排水的节能设计措施分析

唐智宏

摘 要：众所周知，水是生命之源，它不仅关乎于人类的生存环境，还与国家的稳定发展息息相关，是工业生产、农业生产等社会生存中不可替代、不可或缺的资源。目前我国建筑给排水节能方面仍有很大不足，因此，应倡导人们将淡水资源当做一种珍稀资源，合理使用，呼吁全民节水。本文作者通过某商业大厦设计案例，探讨了新型材料的使用、节水设备、太阳能的采用和二次给水节能技术在建筑给排水节能方面的设计要求。

关键词：建筑给排水；节能；设计；节水设备

1 建筑给排水设备存在的问题

要想提高建筑的经济效益，必须减少对建筑本身能源及资源的浪费，建筑给排水过程中水资源浪费及能源浪费很重要。而目前很多的建筑单位对给排水节能设计措施重视程度不够，主要出现如下问题：

（1）在建筑给水时由于系统内部压力不稳定，往往超过了水龙头、用水器具的工作压力，而产生额定流量超标，且产生严重的能量浪费现象，破坏了整个系统水量的分配，另外由于系统的压力不稳定使得这些用水器具在使用和关闭时，磨损程度加剧，从而出现松动漏水等情况，使得水资源及能量损耗严重。

（2）给水管道出现问题，例如生锈、老化以及水表、阀门、水龙头等配件出现问题都会导致水资源和能源出现浪费，并且由于这些管道通常都埋在地下，在出现问题后难以很快解决，使得水资源和能源浪费很严重，另外给排水设备的选取不当，也是产生水资源浪费的一个重要情况。

（3）加压贮水设备出现问题，一般来说大多数高层建筑都会修建多个贮水池，这些贮水池有的是备用贮水，有的是消防贮水，但是由于给水系统不合理及给水方式不正确，往往使得能量及水资源造成极大浪费。

2 工程概况及背景

某项目位于市区商贸核心区域，占地面积1053m2。总的建筑面积为13905m2，其地面为13层，地下1层为停车库和设备房，建筑总高度58.4m，大厦是集高档商场、星级酒店、智能电影院等为一体的综合性建筑，建成后成为该地区的标志性建筑。

3 建筑给排水节能措施

3.1 优质管材的选用

过去我国城市建筑中使用镀锌钢管作为给水管道，由于镀锌钢管极易腐蚀生成物而造成水质的二次污染，因此新型的优质管道则应运而生。新时代背景下建筑给排水设计应将钢塑复合管、铝塑复合管、铜管、PP-R管、PVC-U管、PE管以及不锈钢管等优质管材取代镀锌钢管，从而能够有效地解决水质锈蚀、污染、渗水及漏水等浪费水资源的问题。

3.2 节水设备的推广

随着水资源的日益紧张化以及人们环保理念的增强，节水设备的推广将是建筑给排水设计中的重要节水途径。科技的进步为多种场所设计开发了不同类型的节水器具及器材，而值得注意的是，节水设备的设计应以建筑正常的综合用水指标作为参考准则，建筑综合用水指标如表1所示。

现今科技的发展促使多种类型的节水设备逐渐进入人们的视野，满足人们日常用水标准的节水器具主要有：①节水龙头，水龙头是建筑给排水工程中应用最为广泛的盥洗用水设备，陶瓷阀芯水龙头的使用寿命长、密封效果优秀，在相同的静水压力下其出流量少于普通的水龙头，节水效率能够达到20～30%。除此之外，重启水龙头的防溅功能也可起到良好的节水作用，而自闭式水龙头与感应式水龙头也具极强的节水效能；②节水淋浴，节水型淋浴器主要是冷热水混合式淋浴器，根据恒温装置所设定的温度气动扳手可有效地调节水温及减少调水时间，此外定量控制水栓的淋浴也可通过自动停止来节约水资源；③节水厕所，作为建筑节水的重要组成部分其推广具有重大意义，美国所推出免冲洗型坐便器利用高液体的存水弯衬垫无需水资源的使用，可在减少用水的同时还减少了处理污水的费用，除此之外，感应型自动冲水设备、虹吸坐便器、双冲水节水箱以及两档提拉式虹吸水箱的节水效果也十分明显。

在此次建筑给排水设计中采用新型的节水节能卫生器具，例如JS型坐便器，这种坐便器每次的冲水水量仅为5L，且耗能极小，与老式坐便器相比，可以节约50%左右的用水，属于高效的节水节能器具。另外在公共卫生间采用感应式水嘴洗手盆和带脚踏式冲洗阀的蹲便器等，均可有效实现节水节能的目的。

3.3 太阳能集中热水系统

在建筑內，生活热水耗能占整个供给水耗能的10～30%，因此，合理选取生活热水热源对于整个系统的节能有着举足轻重的作用。太阳能是一种来源广泛且最容易推广使用的热源，凡在日照大于1300h/年，且太阳辐射量超过4000MJ/m2的地区，均可使用太阳能作为热源。太阳能供热源其设备主要由集热器、给水箱、储水箱、循环管道、循环泵等组成，设备较为简单，因此，大规模地推广使用太阳能技术作为生活热水的热源将促使大幅度实现建筑供给水的节能将成为可能。工程采用在屋顶设置集热板，3个10t热水箱及循环连接管道，热水系统采用上行下给，并且在每个客房接口处设置热水表和温控阀，以达到节能的目的。

3.4 二次给水节能设计

事实上，该工程所在地的管网水压已经达到了0.30MPa左右，而工程的最高日用水量约350m3，其中要进行二次加压的水量约为200m3，如果全部采用常规的水箱给水加压系统，将使得很大部分的市政管道水网压力损耗，相当于损失能量0.30MPa，造成的能量浪费大概为每天30kW·h。这造成了能量大幅度的浪费，违背了节能的宗旨，而且水箱与外界接触，很容易导致二次污水的产生，进而影响水质。就此设计人员提出采用管网叠压给水系统，但是该系统遭到了使用合作方的否定，因商场管理人员提出市政停水时商业网点就没水，顾客无法接受，商场无法正常运营。设计师又提出采用管网叠压给水系统和水池联合使用，这样使得水箱内的水长期得不到使用，必然会使得水质变差，而如果每24h就进行一次循环，将大大的增加能量的使用，因此，该系统也被否定了。

经过设计师对各类加压产品的钻研及经过多次的实践对比，创造性地提出使用承压水罐作为给排水加压系统，该系统利用密封的承压罐替代原来的给水水箱，不但可以有效地利用市政管道余压，而且避免了水质的二次污染。另外该系统设计了合适的承压罐，使得整个系统储备了一定的水量，不但在市政供水压力不足时仍然可以有效提供用水，还实现了市政停水时商场不间断供水，实现了给排水系统的有效节能。

4 建筑节水节能措施的实际运用

此次工程采用了以下节能措施：

（1）在庭院及地面绿化带均采用微喷灌的节能给水方式；

（2）选取节水性能良好的卫生洁具及配水构件，公共卫生间采用节能感应式水嘴、感应式冲洗阀等；

（3）给水使用远传式水表多级计量方式，清晰的监察各个部位的用水情况，有效地实现节水节能；

（4）构建屋面雨水收集系统，用于室外的绿化，地下车库冲洗、冲厕等，这样不但实现了有效的节水而且完成了节能；

（5）建造太阳能收集系统，安装了太阳能集热板及集热水箱实现了太阳能的回收利用。工程给排水系统复杂，各个给排水环节所需能量较多，卫生间、厨房、洗衣机、车房、设备机房的给排水系统均按照需要，设计了合适的节能系统，根据实际所需设计并使用了一些国内外最新的技术及设备，例如卫生间的同层排水、一体化密封设备等节能技术。

5 结 语

总而言之，建筑的给排水节能设计是未来社会发展的一个重要课题，建筑给排水节能潜力很大，如果可以大量地利用太阳能和大规模使用节水节能卫生器具，将可大幅地节省建筑给排水所需能量。而在建筑的实际应用中，设计人员应该根据具体情况，规划好各个系统的配置，充分利用这些新的技术以实现建筑的给排水节能的全面提升。

参考文献

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