某商業大廈建筑給排水的節能設計措施分析

唐智宏

摘 要：眾所周知，水是生命之源，它不僅關乎于人類的生存環境，還與國家的穩定發展息息相關，是工業生產、農業生產等社會生存中不可替代、不可或缺的資源。目前我國建筑給排水節能方面仍有很大不足，因此，應倡導人們將淡水資源當做一種珍稀資源，合理使用，呼吁全民節水。本文作者通過某商業大廈設計案例，探討了新型材料的使用、節水設備、太陽能的采用和二次給水節能技術在建筑給排水節能方面的設計要求。

關鍵詞：建筑給排水；節能；設計；節水設備

1 建筑給排水設備存在的問題

要想提高建筑的經濟效益，必須減少對建筑本身能源及資源的浪費，建筑給排水過程中水資源浪費及能源浪費很重要。而目前很多的建筑單位對給排水節能設計措施重視程度不夠，主要出現如下問題：

（1）在建筑給水時由于系統內部壓力不穩定，往往超過了水龍頭、用水器具的工作壓力，而產生額定流量超標，且產生嚴重的能量浪費現象，破壞了整個系統水量的分配，另外由于系統的壓力不穩定使得這些用水器具在使用和關閉時，磨損程度加劇，從而出現松動漏水等情況，使得水資源及能量損耗嚴重。

（2）給水管道出現問題，例如生銹、老化以及水表、閥門、水龍頭等配件出現問題都會導致水資源和能源出現浪費，并且由于這些管道通常都埋在地下，在出現問題后難以很快解決，使得水資源和能源浪費很嚴重，另外給排水設備的選取不當，也是產生水資源浪費的一個重要情況。

（3）加壓貯水設備出現問題，一般來說大多數高層建筑都會修建多個貯水池，這些貯水池有的是備用貯水，有的是消防貯水，但是由于給水系統不合理及給水方式不正確，往往使得能量及水資源造成極大浪費。

2 工程概況及背景

某項目位于市區商貿核心區域，占地面積1053m2。總的建筑面積為13905m2，其地面為13層，地下1層為停車庫和設備房，建筑總高度58.4m，大廈是集高檔商場、星級酒店、智能電影院等為一體的綜合性建筑，建成后成為該地區的標志性建筑。

3 建筑給排水節能措施

3.1 優質管材的選用

過去我國城市建筑中使用鍍鋅鋼管作為給水管道，由于鍍鋅鋼管極易腐蝕生成物而造成水質的二次污染，因此新型的優質管道則應運而生。新時代背景下建筑給排水設計應將鋼塑復合管、鋁塑復合管、銅管、PP-R管、PVC-U管、PE管以及不銹鋼管等優質管材取代鍍鋅鋼管，從而能夠有效地解決水質銹蝕、污染、滲水及漏水等浪費水資源的問題。

3.2 節水設備的推廣

隨著水資源的日益緊張化以及人們環保理念的增強，節水設備的推廣將是建筑給排水設計中的重要節水途徑。科技的進步為多種場所設計開發了不同類型的節水器具及器材，而值得注意的是，節水設備的設計應以建筑正常的綜合用水指標作為參考準則，建筑綜合用水指標如表1所示。

現今科技的發展促使多種類型的節水設備逐漸進入人們的視野，滿足人們日常用水標準的節水器具主要有：①節水龍頭，水龍頭是建筑給排水工程中應用最為廣泛的盥洗用水設備，陶瓷閥芯水龍頭的使用壽命長、密封效果優秀，在相同的靜水壓力下其出流量少于普通的水龍頭，節水效率能夠達到20～30%。除此之外，重啟水龍頭的防濺功能也可起到良好的節水作用，而自閉式水龍頭與感應式水龍頭也具極強的節水效能；②節水淋浴，節水型淋浴器主要是冷熱水混合式淋浴器，根據恒溫裝置所設定的溫度氣動扳手可有效地調節水溫及減少調水時間，此外定量控制水栓的淋浴也可通過自動停止來節約水資源；③節水廁所，作為建筑節水的重要組成部分其推廣具有重大意義，美國所推出免沖洗型坐便器利用高液體的存水彎襯墊無需水資源的使用，可在減少用水的同時還減少了處理污水的費用，除此之外，感應型自動沖水設備、虹吸坐便器、雙沖水節水箱以及兩檔提拉式虹吸水箱的節水效果也十分明顯。

在此次建筑給排水設計中采用新型的節水節能衛生器具，例如JS型坐便器，這種坐便器每次的沖水水量僅為5L，且耗能極小，與老式坐便器相比，可以節約50%左右的用水，屬于高效的節水節能器具。另外在公共衛生間采用感應式水嘴洗手盆和帶腳踏式沖洗閥的蹲便器等，均可有效實現節水節能的目的。

3.3 太陽能集中熱水系統

在建筑內，生活熱水耗能占整個供給水耗能的10～30%，因此，合理選取生活熱水熱源對于整個系統的節能有著舉足輕重的作用。太陽能是一種來源廣泛且最容易推廣使用的熱源，凡在日照大于1300h/年，且太陽輻射量超過4000MJ/m2的地區，均可使用太陽能作為熱源。太陽能供熱源其設備主要由集熱器、給水箱、儲水箱、循環管道、循環泵等組成，設備較為簡單，因此，大規模地推廣使用太陽能技術作為生活熱水的熱源將促使大幅度實現建筑供給水的節能將成為可能。工程采用在屋頂設置集熱板，3個10t熱水箱及循環連接管道，熱水系統采用上行下給，并且在每個客房接口處設置熱水表和溫控閥，以達到節能的目的。

3.4 二次給水節能設計

事實上，該工程所在地的管網水壓已經達到了0.30MPa左右，而工程的最高日用水量約350m3，其中要進行二次加壓的水量約為200m3，如果全部采用常規的水箱給水加壓系統，將使得很大部分的市政管道水網壓力損耗，相當于損失能量0.30MPa，造成的能量浪費大概為每天30kW·h。這造成了能量大幅度的浪費，違背了節能的宗旨，而且水箱與外界接觸，很容易導致二次污水的產生，進而影響水質。就此設計人員提出采用管網疊壓給水系統，但是該系統遭到了使用合作方的否定，因商場管理人員提出市政停水時商業網點就沒水，顧客無法接受，商場無法正常運營。設計師又提出采用管網疊壓給水系統和水池聯合使用，這樣使得水箱內的水長期得不到使用，必然會使得水質變差，而如果每24h就進行一次循環，將大大的增加能量的使用，因此，該系統也被否定了。

經過設計師對各類加壓產品的鉆研及經過多次的實踐對比，創造性地提出使用承壓水罐作為給排水加壓系統，該系統利用密封的承壓罐替代原來的給水水箱，不但可以有效地利用市政管道余壓，而且避免了水質的二次污染。另外該系統設計了合適的承壓罐，使得整個系統儲備了一定的水量，不但在市政供水壓力不足時仍然可以有效提供用水，還實現了市政停水時商場不間斷供水，實現了給排水系統的有效節能。

4 建筑節水節能措施的實際運用

此次工程采用了以下節能措施：

（1）在庭院及地面綠化帶均采用微噴灌的節能給水方式；

（2）選取節水性能良好的衛生潔具及配水構件，公共衛生間采用節能感應式水嘴、感應式沖洗閥等；

（3）給水使用遠傳式水表多級計量方式，清晰的監察各個部位的用水情況，有效地實現節水節能；

（4）構建屋面雨水收集系統，用于室外的綠化，地下車庫沖洗、沖廁等，這樣不但實現了有效的節水而且完成了節能；

（5）建造太陽能收集系統，安裝了太陽能集熱板及集熱水箱實現了太陽能的回收利用。工程給排水系統復雜，各個給排水環節所需能量較多，衛生間、廚房、洗衣機、車房、設備機房的給排水系統均按照需要，設計了合適的節能系統，根據實際所需設計并使用了一些國內外最新的技術及設備，例如衛生間的同層排水、一體化密封設備等節能技術。

5 結 語

總而言之，建筑的給排水節能設計是未來社會發展的一個重要課題，建筑給排水節能潛力很大，如果可以大量地利用太陽能和大規模使用節水節能衛生器具，將可大幅地節省建筑給排水所需能量。而在建筑的實際應用中，設計人員應該根據具體情況，規劃好各個系統的配置，充分利用這些新的技術以實現建筑的給排水節能的全面提升。

參考文獻

[1]高明遠，岳秀萍.建筑給水排水工程學[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.

[2]李亞峰，李英姿.建筑設備工程[M].北京：機械工業出版社，2009.

[3]于洪秋，劉振濤.淺談建筑設計中的建筑節能問題[J].黑龍江科技信息，2012（13）：267.

[4]GB50555-2010，民用建筑節水設計標準[S].