高层建筑给排水节能设计探讨

钱俊兴

摘要：能源是发展国民经济的重要物质基础，也是制约国民经济的一个重要因素，我国和世界上绝大多数国家一样面临着能源危机。在加强能源建设的同时，最大限度地提高能源的利用效率，大力降低能耗的发展思路也越来越得到重视。所以，高层建筑也是建设部指定要求采用节能技术的建筑物之一。随着目前经济建设的快速发展，各种高层建筑不断涌现，如何在高层建筑中对给排水进行有效的节能节水，是当前建筑业亟待解决的一个重要问题。

关键词：高层建筑；给排水；节能节水

在我国现阶段，随着城市化进程的加快，水资源短缺的现象十分严重。特别是在我国北方的各大城市群，均出现了不同程度的水资源枯竭现象。其中，建筑用水在我国城市中水资源使用中占有较大比例，并且比例有逐年上升的趋势。开展高层建筑给排水节能设计及节能新技术的推广和研究，对我国水资源综合利用、节能减排具有重要的意义。

1 高层建筑给排水的特点

（1）相比普通建筑而言，高层建筑具有管道长且排水量较大等特点，由于需要将水向更高层输送，因此使得管道内部的压力波动较大，为了确保管道内部压力的稳定，增强排水系统的排水能力以及保证水封不会遭到破坏，高层建筑的排水管道应当采用机械强度较高的管道材料，且尽量使用柔性接口，以此确保排水系统的稳定。

（2）由于高层建筑排水系统较为复杂，且采用的长型管道较多，动力设备较多，因此如何有效的利用相关技术措施来降低噪音是一个需要重视的课题。

（3）高层建筑的用户多，给水排水的水量很大，因此一旦排水系统发生堵塞或者产生停水现象，会对用水者产生极大不便。

（4）针对高层建筑消防系统静水压力大、管道和配件容易损坏等特点，供水应当采用多个竖向分区，以便减弱静水压力，确保供水系统的安全稳定。

2 高层建筑给排水存在的问题

1）设计过程中由于前期方案的改动较大，使得给排水节能设计在后期建筑功能改变或者建筑装修方案的修改而无法发挥功效。在现阶段“边设计边施工”的客观条件下，由于建筑方案的不确定性，设备专业在图纸设计中，无法全面考虑建筑主体最终的的各个功能分区，在后期修改中进行的补救及方案修改也無法满足最初的设计要求，特别是在主体完工后进行的设备方案修改，往往受主体结构的局限，无法进行大面积的修改。

2）国家或地方的建筑节能政策不符合特殊地区的使用环境。国家的指导性政策具有一定的导向性，但在一些地方变成了下级部门的强制执行条款，导致实际工程中出现各种问题。比如在顶层使用太阳能加热设备，虽然实现了能源的绿色利用，但是在我国北方寒冷及严寒地区，在使用热水的同时，由于管线较长，且保温效果不明显，会造成水管中大量前期冷水的浪费及流失。

3）建筑物设备安装及运行过程中，产权单位由于处于成本控制及其他方面的考虑，对于图纸设计的给排水节能设备不安装或者少安装，或在运行过程中节能设备不开启，使得图纸内容无法真正发挥效能。

3 提升高层建筑给排水节能设计工作

3.1 大力发展建筑中水设施

建筑中水设施是指民用建筑物或建筑小区内使用后的各种排水如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后，回用于建筑物或建筑小区内，作为杂用水的供水设施，包括水处理、集水、供水等设施。但今后要大力发展建筑中水设施的深入和普及，还应采取以下措施：①充分利用盥洗废水等优质杂排水；②推广技术、管理、经济综合优化的新处理工艺；③盡快制定并实施新的回用水水质标准；④修改、完善、制定中水设施建设的有关行政规章和配套措施。

3.2 积极利用变频节能技术

目前变频调速水泵在高层建筑节水措施中有着十分广泛的应用，再加上现今变频调速技术发展日趋成熟完善，其显著的节点效果、快捷的调速方式、强大的保护功能、宽广的调速范围和稳定可靠的运行等优点都使得调速水泵在高层建筑给排水系统中对减少电能浪费的应用具有重要意义。以往，高层建筑往往采用的是水泵水箱联合供水的方式，其流程为通过水泵将水位提升至高位水箱，然后向下供水，这一过程水压极大，通常需要进行安装减压设置，会产生极大的能源消耗，而在这一系统中电机处于频繁的启动过程，因此对电能消耗亦过于浪费。现如今，在高层建筑给排水设计中，可以采用变频调速水泵，它省去了水罐和水箱，直接减少了设备的投资。由其直接向给水系统提供用水，变频调速水泵通过对速度的调节来进行流量的控制，即由供水量的大小来对水泵电机自动进行提速或降速。水量大，则电机的转速便会自动变大；水量小，电机转速便减小。此方法可以有效的避免电机频繁启动而造成的电能浪费问题。根据调查结果显示，采用变频调速水泵供水其节电率可达30%～50%。

3.3 推广太阳能加热给水系统

目前传统的燃料加热设备不仅费用较高，而且加热过程中产生大量的有害气体，造成雾霾及PM2.5浓度居高不下，造成严重的大气污染。太阳能作为绿色环保的清洁能源，不仅无环境污染，而且布置区域灵活，使用便捷，在小区屋面可大面积推广使用。同时，高层建筑由于建筑外表面积较大，适宜铺设各式太阳能设备，有效利用可再生能源，满足区域内部人员生活热水的需求。随着节能技术水平的提高，目前基于太阳能加热系统，在智能化方面有了较快的发展，逐步发展了热源智能启停技术、智能分区供热系统、热水器与建筑一体化设计等相关技术，促进了太阳能技术的智能化发展，从而实现建筑节能效益的最大化。

综上所述，建筑给排水节能潜能很大，在当前最重要的不是建筑节水技术，而是人们节约用水的生活习惯意识。若能减少人为自身的内在原因并充分使用节水型卫生器具，可节约建筑给排水所需能量的5%以上，那便是一件利国利民的大事。所以，使水资源不受破坏，并能进入良性的水质、水量再生循环，已成为政府和广大人民群众关注的焦点。因此，要倡导、呼吁全民必须将淡水资源当作一种珍稀资源，节约用水。

参考文献：

[1]李锋.高层建筑给排水设计中节能技术的应用探究[J].住宅与房地产，2016，03：80+84.

[2]余兴章.节能理念在高层建筑给排水工程设计中的渗透研究[J].科技创新与应用，2014，02：134.