简论建筑给排水的节水节能

戎波

【摘 要】目前我国能源的供应日趋紧张，而且水资源非常匮乏，而建筑给排水的能耗主要是给水、排水、消防供水、生活热水、循环用水、重复用水等需要的能耗，其中生活用水所需的能耗所占比例是最大的。因此，本文针对各个系统的节水节能设计提出一些应该考虑的问题以及解决的方法。

【关键词】建筑；给排水；节水节能

建筑给水排水的能耗虽然在建筑能耗中所占的比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，有利于节约用水、改善设计系统的效率、保护环境。因此，在实际的建筑给排水设计中应全面考虑，在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下，尽量考虑到设计中的节水节能问题

一、充分利用市政给水网的供水压力

随着城市的发展，市政给水管网的压力已远远不能满足高层建筑供水压力的要求。第一，在方案设计阶段应根据建筑物的高度和设计规范对建筑物的给水系统进行合理分区，建筑物高度较高时结合规范给定的设计值将给水系统分为三个区或多个区，以满足用水的舒适和安全。市政压力直接供给的楼层直接采用市政压力供给，充分利用市政管网的压力，节能节水。第二，若市政供水水压及水量恒定，当地供水主管部门许可的情况下，可采用叠压供水设备（即无负压供水设备）供水，并且这种供水方式的好处在于，当城镇给水管网用水低谷时段的水压能满足最不利用水点的水压要求时，可设置旁通，由城镇给水管网直接供给。以上几种供水方式均能实现节水节能，达到优化设计的目的。

二、采取减压措施

在给水系统中合理配置减压装置是将水压控制在限值要求内、减少超压出流的技术保障。 减压阀减压阀是一种很好的减压装置，可分为比例式和直接动作型。前者是根据面积的比值来确定减压的比例，后者可以根据事先设定的压力减压，当用水端停止用水时，也可以控制住被减压的管内水压不升高，既能实现动减压也能实现静减压。另外还有有减压孔板和节流塞。减压孔板相对于减压阀来说，系统比较简单，投资较少，管理方便。实践表明，节水效果相当明显。但减压孔板只能减动压，不能减静压，且下游的压力随上游压力和流量而变，不够稳定。另外，减压孔板容易堵塞。可以在水质较好和供水压力较稳定的情况下采用。节流塞的作用及优缺点与减压孔板基本相同。适合在小管径及其配件中安装使用。

三、热水供应系统的节水节能

热水供应系统的水量浪费，主要表现在开启热水配水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，往往要放掉不少冷水后才能正常使用。还有在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡，循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流，使远离加热设备的环路中水温下降。为了尽量减少这部分无效冷水的量，应对现有定时供应热水的无循环系统进行改造，增设回水管；对新建建筑的热水供应系统应根据建筑性质及建筑标准选用支管循环或干管循环。同一幢建筑的热水供应系统，选用不同的循环方式其无效冷水量是不相同的，其优劣依次为支管循环、立管循环、干管循环，而按此顺序各回水系统的工程成本却是由高到低。

在热水供应系统中，还应考虑尽可能减少热能的损失。应尽量减少其热水管线的长度，并进行管道保温，除此之外，还应选择适宜的加热和贮热设备，在不同条件下满足用户对热水的水温水量和水压要求，减少水量浪费。随着水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料的出现，热水循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统，可以考虑在配水龙头处装设简易的水流指示器或在最远配水点处装设感温元件，把信号传递至循环水泵的控制系统，根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数，从而节省电耗。

四、合理应用变频供水设备

变频系统主要有恒压变量变频及变压变量变频两种，有条件时应尽量将恒压点移至最不利用水点附近，形成变压变量系统，较为节能。变频技术实现节能是有前提的。目前变频一般改变频率，频率最小可变为25Hz，即转速最低应维持50%以上，一般离心泵运行的高效区流量范围为（ 1- 0.5）Q。在供水曲线低于上述限制区段时，应设置稳压泵，对于极小供水流量持续时间较长时，还应增设气压罐。

在变频供水装置中，应让水泵基本在高效区运行，在额定转速时的工作点，应位于高效区的末端。泵组宜多台运行。对于用水量不大的单体建筑可选三台，一台变频、一台工频、一台备用轮换工作。每台泵流量按设计流量的60%选择。对于小区集中供水，可采用大泵、中泵多台并联并配夜间小泵加气压罐组合供水，在运行过程中根据用水量随时调整。对于冷却塔补水等有规律的供水，可在变频装置中结合配置工频泵供水。变频供水装置采用厂家的成套产品应进行核对，不能简单的核对流量和扬程，应根据实际使用情况，对成套产品按设计要求作合理的调整。

五、雨水和中水利用系统

采用雨水初期弃流技术，收集较为洁净的中、后期雨水，雨水经过不同的水质处理工艺，可达到不同的使用要求。可用于景观补水、冲厕、绿化、洗车等使用。具有良好的节水效能，开辟了新水源。采用雨水入渗技术，设置渗透式雨水井、雨水口、雨水沟、渗透管等产品，加强雨水的渗透效果，充分补充地下水，同时，还可以调节地表径流，减轻市政雨水排水的压力，减少洪涝，实现雨水的资源化，使水文循环向着有利于城市生活的方向发展。

另外还要积极发展中水系统，中水指的是人们日常生活中各种排水经过处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。建筑排水如果收集起来经过净化处理成为中水，用作建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用，从而替代出等量的自来水，这样相当于增加了城市的供水量。它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施，是今后节约用水发展的必然方向。

六、科学设置配套消防系统

在高层建筑给水设计中宜把生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置， 因为2种给水系统对水压的要求不同，若合用一个系统为满足2种用水需要，势必造成水量或电能浪费，还会增加运行管理费用。消防贮水池宜单独设置或与游泳池、水景兼用，做到一水多用、重复利用及循环使用。因为在消防水与生活贮水池合建的情况下，会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长，造成水质的劣化，使给水系统用户用水端发生二次污染。而按标准定期更换贮水池中的全部存水（包括消防贮水）又会造成巨大浪费。以区域集中消防加压贮水系统取代各建筑物中的单个消防加压贮水系统，这样既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，同时可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。

七、结语

总之，在建筑给排水工程设计过程中，不仅要注重功能、外型等基本设计要求，还应重视节能节水技术在给排水设计中的应用，从而实现能源和水资源的合理利用。给排水设计人员应该认识到节能、节水的重要性，在设计过程中，把节能、节水放到重要位置，为节约能源、资源尽自己的一份力量。

参考文献：

[1]陈水育.建筑给排水的节水节能措施探讨[j].科技创新与应用.2012（2）.

[2]王长林.浅谈建筑给排水的节能减排设计[J].城市建设理论研究2013（10）.