淺談建筑給排水節(jié)能減排的途徑與技術(shù)

【摘要】建筑給排水節(jié)能減排工作是一個系統(tǒng)的綜合工程，在保證建筑給排水的基本功能要求的情況下，追求工程的節(jié)能，應(yīng)結(jié)合建筑物的特點采取不同方面的節(jié)能方式組合，本文分析了建筑給排水節(jié)能減排的途徑與技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】建筑給排水；節(jié)能減排；途徑；技術(shù)

建筑給排水的節(jié)能工作是指建筑物在規(guī)劃和設(shè)計，以及建筑過程中按照建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，使用節(jié)能的技術(shù)和材料，提高建筑的使用效率，加強建筑物用能系統(tǒng)管理，減少給排水系統(tǒng)的能耗。建筑給排水專業(yè)在建筑耗能中所含的主要內(nèi)容有：人民生活及從事工藝、游樂、環(huán)境衛(wèi)生、綠化、給水、排水、消防、熱水、中水等消耗的能源。據(jù)材料介紹，上述所消耗能源中占建筑能耗的10%～30%。由此可以看出建筑給排水專業(yè)在節(jié)能工作中不是可有可無的，而是占有相當(dāng)分量的。因此，重視對建筑給水排水節(jié)能途徑的研究，對我國建筑節(jié)能將有積極的意義。

一、建筑節(jié)水形勢嚴(yán)峻

水是地球的血液，關(guān)系到人類生存發(fā)展、是具有戰(zhàn)略意義的資源。面對缺水的現(xiàn)狀，節(jié)約用水已成為我國的基本國策。建筑節(jié)水更是任重道遠(yuǎn)。（1）超壓出流浪費水量巨大。衛(wèi)生器具給水額定流量是為滿足使用要求，衛(wèi)生器具給水配件出口，在單位時間內(nèi)流出的規(guī)定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量，在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭，給水配件在單位時間內(nèi)的出水量超過額定流量的現(xiàn)象，稱超壓出流現(xiàn)象，該流量與額定流量的差值，為超壓出流量。給水配件超壓出流，不但會破壞給水系統(tǒng)中水量的正常分配，對用水工況產(chǎn)生不良的影響，同時因超壓出流量未產(chǎn)生使用效益，為無效用水量，即浪費的水量。因它在使用過程中流失，不易被人們察覺和認(rèn)識，屬“隱形”水量浪費，因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費在各類建筑中不同程度的存在，其浪費的水量也是十分龐大的。（2）熱水干管循環(huán)浪費水量巨大。我國熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費也較為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在開啟配水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，往往要放掉不少冷水后，熱水設(shè)備才能正常使用。這部分流失的冷水，未產(chǎn)生使用效益，可稱無效冷水，也即浪費的水量。以某建筑大學(xué)新區(qū)的一個浴室為例：共有龍頭約300個，因采用干管循環(huán)，首次開啟時都得放掉支管內(nèi)的冷水。以首次開啟放掉的冷水約2.0L計算，浴室每周開放三次，則每周浪費水量為300×2.0×3=1800L，每月浪費水量7.2噸。以一棟設(shè)有定時供應(yīng)熱水系統(tǒng)的6層招待所為例，采用干管循環(huán)，有16根立管，以每根平均管徑32mm，長18m計，每天供應(yīng)一次熱水則每年約流失無效冷水105m3，那么全國同類建筑熱水系統(tǒng)年浪費水量的累計值，也將是十分可觀的。顯然，干管循環(huán)浪費水量最多。（3）管道及閥門泄露。管道銹蝕、閥門的質(zhì)量等導(dǎo)致大量的水消失于無形。經(jīng)常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開不見的更不知道有多少。用戶們經(jīng)常反映浮球閥經(jīng)常損壞、漏水，不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的，其質(zhì)量的低劣直接導(dǎo)致大量水從溢流管流出。據(jù)調(diào)查，滴漏的水龍頭每天就可耗水70L。一些第三世界國家城市中有百分之六十的飲用水管道蝕損嚴(yán)重，及干線違規(guī)分流等原因流失了許多水量。菲律賓首都馬尼拉市供水管網(wǎng)的漏耗水量以近其總供水量的百分之五十八，即使在管理措施較好的新加坡，也存在著百分之八的管網(wǎng)漏耗率，但人們認(rèn)為無足為怪。據(jù)聯(lián)合國的一項調(diào)查，美、英兩國管網(wǎng)漏耗率均為百分之十二。

二、建筑給水排水節(jié)能的主要途徑

1．給水供水的節(jié)能。合理確定用水量（包括冷水、熱水及其他等用水）的定額。嚴(yán)格執(zhí)行《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中的生活用水量定額標(biāo)準(zhǔn)，并非用水量越高越好。理設(shè)計建筑給水系統(tǒng)。主要可通過下列方法實現(xiàn)：充分利用市政管網(wǎng)的壓力，直接供水；合理進行豎向分區(qū)，平衡用水點的水壓；采用并聯(lián)給水泵分區(qū)，盡量減少減壓閥的設(shè)置；推薦支管減壓作為節(jié)能節(jié)水的措施，減小用水點的出水壓力；合理設(shè)置生活水池的位置，盡量減小設(shè)置深度，以減少水泵的提升高度；優(yōu)先考慮水池——水泵——水箱的供水方式。推廣采用節(jié)水的衛(wèi)生器具。如限制衛(wèi)生器具的流出水頭、紅外線感應(yīng)龍頭和便器等，不應(yīng)采用無控制花管、長流水的小便槽。合理采納變頻調(diào)速泵組供水。當(dāng)采用變頻泵供水時，應(yīng)優(yōu)先采用變頻變壓變流量的給水方式，其節(jié)能效果要優(yōu)于變頻恒壓變流量的給水方式；當(dāng)采用變頻恒壓變流量時，工作壓力的設(shè)定應(yīng)接近水泵工頻運行時高效段揚程的下限；工作水泵應(yīng)選用2臺或2臺以上，不同級配工作泵的流量宜以1/2的流量梯變，宜采用大小水泵搭配的形式，并設(shè)氣壓罐小流量給水。當(dāng)市政條件允許時，宜采用疊壓供水設(shè)備。具備條件的，應(yīng)當(dāng)至少選擇一種可再生能源（指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿确腔茉矗糜诮ㄖ锏臒崴?yīng)。熱水水源的利用可采用太陽能、水源熱泵、地源熱泵技術(shù)。在采用水源熱泵、地源熱泵技術(shù)時，不得對水體和土壤造成污染和浪費。如利用地下地溫地源自動供暖制冷系統(tǒng)，就是通過表層地下水為載體，或?qū)⒈P管埋在土壤中以盤管內(nèi)流動的介質(zhì)為載體，將這些地溫?zé)嵩摧斔偷剿礋岜眠M行能量轉(zhuǎn)換，冬季輸出45℃～65℃的熱水。在太陽能的利用上，有條件的可采用太陽能蓄熱技術(shù)，太陽熱水系統(tǒng)的工程參數(shù)應(yīng)結(jié)合建筑所處的地理位置確定。太陽能熱水器的循環(huán)可采用強迫式、自然式循環(huán)太陽能熱水器和直流式太陽能熱水器。太陽能熱水器應(yīng)有溫控裝置，并應(yīng)合理控制和設(shè)定熱水的溫度。太陽能熱水系統(tǒng)的熱能再利用與節(jié)水技術(shù)還應(yīng)相互結(jié)合。太陽能熱水器可作為熱水供應(yīng)的預(yù)加熱措施，可設(shè)在其他熱交換器的前端。熱水系統(tǒng)宜機械循環(huán)以滿足用水點的節(jié)水要求。合理設(shè)計熱水供應(yīng)系統(tǒng)。加強余熱的回收和利用，有條件的地區(qū)可采用城市熱網(wǎng)或區(qū)域性鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源。當(dāng)?shù)仉娏?yīng)較富裕的地區(qū)或鼓勵夜間使用低谷電的政策時，可采用電能作為熱源或直接制備熱水。可采用專用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源，也可采用燃油、燃?xì)鉄崴畽C組制備熱源或直接供應(yīng)生活熱水。對集中熱水系統(tǒng)遠(yuǎn)距離的少量供熱點可采用局部加熱方式；對不同場所可采用不同的熱源形式。從技術(shù)可靠、經(jīng)濟適用的角度出發(fā)，應(yīng)合理配置組合各種不同熱源的比例關(guān)系。應(yīng)合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質(zhì)等熱水系統(tǒng)的基本設(shè)計參數(shù)。當(dāng)采用電作為熱源時，宜采用儲熱式電熱水器，以降低耗電功率。熱水供應(yīng)系統(tǒng)儲水溫度宜控制在55～60℃。熱水供應(yīng)管網(wǎng)宜采用同程回水的給水方式。熱水供應(yīng)系統(tǒng)宜縮短熱水的給水時間，增加機械循環(huán)，并平衡冷熱水的水壓。

2．排水的節(jié)能減排。排水應(yīng)盡量采用重力排水的方式。可利用空調(diào)凝結(jié)水排水。就近排放污廢水管道的敷設(shè)，避免壓力提升。蒸汽凝結(jié)水的回收利用。雨水的收集和綜合利用。

3．冷卻水和消防給排水。在水源條件許可的情況下，可采用江水、河水、湖泊水、海水、地下水等作為循環(huán)冷卻水。冷卻水宜循環(huán)利用，提高水的重復(fù)利用率。保證冷卻塔之間的距離，有良好的氣流組織條件，避免影響冷卻塔的散熱效果。針對不同的循環(huán)冷卻水水質(zhì)應(yīng)采取化學(xué)（殺菌、滅藻等）、物理（過濾）的水處理方法，具有緩蝕、阻垢的水處理功能，減少管道和機組內(nèi)的結(jié)垢、腐蝕。在空氣濕球溫度較低的干燥地區(qū)，可通過設(shè)計計算來適當(dāng)提高冷卻水進出水溫差，以減少循環(huán)水量和循環(huán)水泵的能耗，縮小循環(huán)管道的管徑。合理布置冷卻塔。利用消防試驗排水，將消防排水返回到消防水池。增加消防水池、消防水箱的水處理設(shè)備。在一定的條件下，設(shè)置合用消防水箱，以減少消防水箱的清洗用水。

4．使用節(jié)能型建筑設(shè)備和材料。在設(shè)備、材料的選用中，應(yīng)選用節(jié)能型、節(jié)水型等節(jié)能高效的產(chǎn)品，應(yīng)禁用淘汰產(chǎn)品。節(jié)水、節(jié)能型產(chǎn)品如：噴射式和壓力流沖擊式的節(jié)水大便器（沖水量≤6L/次）、免水沖小便器、陶瓷片密封水嘴、紅外線感應(yīng)節(jié)水裝置、自力式平衡壓力恒溫混水閥、節(jié)能型熱交換器、飄水量小省電型冷卻塔、太陽能熱水器、高效率的水泵等。宜推廣化學(xué)建材，并執(zhí)行國務(wù)院建設(shè)行政主管部門制定并公布的建筑節(jié)能新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新產(chǎn)品推廣目錄以及限制或者禁止使用能耗高的技術(shù)、設(shè)備、材料和產(chǎn)品的目錄。注意加強設(shè)備與管道的保溫，應(yīng)選用理化性能優(yōu)良的保溫材料，并確保有效的絕熱層厚度。在工業(yè)建筑中，應(yīng)采用節(jié)水、節(jié)能的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。對于管內(nèi)介質(zhì)溫度在7℃常溫時，采用柔性泡沫橡塑的設(shè)計厚度應(yīng)按防結(jié)露要求計算確定；對于管內(nèi)介質(zhì)溫度0℃～95℃的熱水管道不適宜采用柔性泡沫橡塑材料保溫。