建筑給排水節水設計的分析

摘要：近年來，隨著城市建筑業突飛猛進發展，在城市總用水量中，建筑內部用水所占的比例逐年增加，建筑給排水工程中的節水節能問題不容忽視，因此，工程設計人員及有關管理部門應對此引起足夠重視，在設計過程中統籌考慮，全面規劃，在強調供水安全可靠性的同時，設計中不要造成不必要的誰電浪費，本文對建筑給排水設計中節能節水問題進行探討。

關鍵詞：建筑給排水 節能 設計 隱患

當前我國日益嚴重的水資源短缺和水環境污染，不僅困擾國計民生，并已成為制約社會經濟可持續發展的重要因素。面對缺水的現狀，節約用水已成為我國的基本國策，建筑節水更是任重道遠。

一、水量浪費的主要隱患

結合這幾年給排水的設計工作，我認為，水量的浪費隱患主要有以下幾方面：

1.超壓出流浪浪費水量巨大。衛生器具給水額定流量是在衛生器具給水配件出口，在單位時間內流出的規定出水量。流出水頭保證給水額定流量的前提下，為克服給水配件內摩阻，沖擊及流速變化等阻力，在控制出流的啟閉閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭，給水配件在單位時間內的出水量超過額定流量超壓出流。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中水量的正常分配，對用水工況產生不良的影響，同時因超壓出流量未產生使用效益，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可觀的。現在在許多建筑中，由于供水壓力很大，衛生間水龍頭都是噴射水流，水量浪費很大。

2.熱水干管循環浪費水量巨大。現實中水供應系統的水量浪費較為嚴重，主要表現在開戶配水裝置后，不能及時獲得滿足使用要求溫度的熱水，往往要放掉不少冷水后，熱水設備才能正常使用。這部分流失的冷水，未產生使用效益，也即浪費的水量。但現在，在我們許多設計當中，已認識到這個問題，而采用全循環熱水供應系統的較多。

3.管道及閥門泄漏。管道銹蝕、閥門的質量等導致大量的水消失。我們經常看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處往外冒水。而且現在我們的城市中，建設項目非常多，建筑工地水的浪費尤其嚴重。用戶們經常反映浮球閥損壞、漏水，其質量的低劣直接導致大量水從溢流管流出。其次埋在地下的管道漏水，這幾年也時常看到和聽到。

二、給水系統的節能節水設計

1.多高層建筑中應充分利用市政給水管網的供水壓力。對于高層建筑，城市市政給水管網水壓一般難以完全滿足其供水要求，只能采用區域或獨立的升壓系統供水。某些工程設計中將管網進水直接引入貯水池中，白白損失掉了可用壓頭，尤其是當貯水池位于地下層時，反而把壓頭全部轉化成負壓，更不經濟合理。因此，應對多層住宅、別墅和高層住宅低區盡量利用外部給水管網的壓力直接供水。對高層住宅，當外部管網水壓不能滿足整個建筑物全部用水要求時，可采用分區供水，n層（市政管網水壓僅能保證n層以下）以上采用變頻供水設備等二次加壓供水。這樣既減少了建筑投資，消除水質二次污染，又節約了電耗，加壓設備為全自動系統還可減少運行管理費用。

2.生活給水管道設計應注意減壓節流問題。生活給水系統按規定豎向分區后仍然存在著部分衛生器具配水點水壓偏大的問題，而這一點常常被忽視，因為即使在分區后各區最低層配水點的靜水壓仍高達300～400 kPa。而在進行設計流量計算時，衛生器具的額定流量是在流出水頭為20～30 kPa的前提條件下所得的，因而，若不采取減壓節流措施，衛生器具的實際出水流量將會是額定流量的4～5倍。隨之帶來了水量浪費、水壓過高、漏水量增加的弊病，同時易產生水擊、噪聲和振動，致使管件損壞、破裂。國外一些國家均采用在給水支管上安裝孔板、壓力調節閥或減壓閥等手段來避免部分供水點超壓，為用戶提供適宜的服務水龍頭，使豎向分區的水壓分布更加均勻，可使耗水量降低15%～20%。研制新型減壓節流裝置應以容易安裝且不受安裝位置限制為前提，只有這樣才有利于推廣應用。

3.熱水供應系統的節水節能。熱水供應系統的水量浪費，主要表現在開啟熱水配水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，往往要放掉不少冷水（即無效冷水）后才能正常使用。這種水流的浪費現象是設計、施工、管理等多方面原因造成的。如未設計熱水循環系統，這種方式浪費水量最大；還有在設計中未考慮熱水循環系統多環路阻力的平衡，循環流量在靠近加熱設備的環路中出現短流，使遠離加熱設備的環路中水溫下降；熱水管網布置或計算不合理，致使混合配水裝置冷熱水的進水壓力相差懸殊，若冷水的壓力比熱水大，使用配水裝置時往往要流出很多冷水之后才能將溫度調至正常。為了盡量減少這部分無效冷水的量，應對現有定時供應熱水的無循環系統進行改造，增設回水管；對新建建筑的熱水供應系統應根據建筑性質及建筑標準選用支管循環或干管循環。同一幢建筑的熱水供應系統，選用不同的循環方式其無效冷水量是不相同的，其優劣依次為支管循環、立管循環、干管循環，而按此順序各回水系統的工程成本卻是由高到低。在熱水供應系統中，還應考慮盡可能減少熱能的損失。對局部熱水供應系統在設計住宅廚房和衛生間位置時除考慮建筑功能和建筑布局外，應盡量減少其熱水管線的長度，并進行管道保溫，除此之外，還應選擇適宜的加熱和貯熱設備，在不同條件下滿足用戶對熱水的水溫水量和水壓要求，減少水量浪費。隨著水泵自控技術及各種監測儀表和新型感溫材料的出現，熱水循環水泵的運行也可采用變流量變揚程的自動控制系統，可以考慮在配水龍頭處裝設簡易的水流指示器或在最遠配水點處裝設感溫元件，把信號傳遞至循環水泵的控制系統，根據熱水的不同配水工況命令水泵時停時轉隨機改變其運行參數，從而節省電耗。采用變頻調速裝置比一般供水設備節電20%～40%。

三、使用節水節能型衛生器具和配水器具設備

1.給水水嘴建議選擇能限制出流率、陶瓷芯等密封性好的節水型水嘴。節水型水嘴和普通水嘴相比較，在水壓相同的條件下，節水量為3%～50%，大部分在20%～30%。

2.廚房或衛生間的水嘴和龍頭建議選擇充氣水嘴，可以有效節水，充氣率一般在15%左右，即節水率在15%左右。

3.建議選擇節水型便器，坐便器水箱容積不大于6L。建議選擇大、小便分檔沖洗的產品，小便的沖水量一般為4L。

4.公共場所建議選擇感應式便器或延時自閉式沖洗閥和水嘴。延時自閉式沖洗閥在出水一定時間后自動關閉，可避免長流水現象。感應式閥門克服了上述缺點，避免了觸摸操作，節水、衛生，但造價較高。

5.有些場合可運用真空技術進行沖洗，達到節水的效果。

總之，節水節能已成為給水排設計工作者的緊迫任務。各種節排措施也已成為國內外考評綠色建筑的重要方面。為使給排水設計符合日益增長的節能節水要求，文中的各項措施值得我們在日常設計工作中加以實踐，并提出更多卓有成效的節能節水新舉措。