建筑給排水設計中節能技術

摘 要：在全球保護環境、節能減排的大背景下，建筑給排水設計中的節能問題也日益受到重視。我國正在大力提倡建立資源節約型社會，建筑給排水的節能設計有著顯著的社會和經濟效益。在目前我國經濟的高速發展的過程中，給環境造成了巨大的壓力，因此建筑設計者應該要降低資源消耗、減少污染，與自然和諧統一。如何能使設計過程中實現合理用能和達到節能設計規范要求也是衡量設計我國城市不同程度地存在著環境相對污染的問題。

關鍵詞：建筑工程；給排水；節能設計

1 節能設計的意義

水是生命之源，不僅關系國計民生，也對經濟發展和社會進步起著重要作用。近年來能源危機進一步加劇，水資源日益緊張，世界各國越來越重視水資源的保護、中水利用，以及污水治理。在建筑領域，給排水的設計如何能達到節能也成為檢驗建筑物是否節能的標尺，因此做好給排水節能設計很有必要，是設計環節中的重要環節。做好建筑給排水節能設計具有深遠的意義。

2 給排水設計的主要節能措施

2.1 合理利用市政供水管網余壓。盡管城市市政供水管網壓力可能不同，但普遍在0.2-0.4MPa之間，五層以內的建筑的供水壓力基本上是可以滿足的。但隨著我國經濟的快速發展，土地資源越來越趨于緊張，為了提高土地的利用效率，城市建筑出現了越來越多的小高層、高層，甚至超高層建筑，這些建筑的樓層遠遠多于五層，因此，為了滿足正常供水，必須采用二次加壓技術來實現對建筑的正常供水。此時，合理利用市政管網壓力，采用分區的供水方式可以非常有效地減少二次加壓的能量消耗。如市政管網壓力為0.3MPa，則五層及以下樓層可采用市政管網直接供水，五層以上采用無負壓變頻供水設備供水，這樣即不浪費市政管網余壓又不至于使低樓層管網壓力過高，造成能耗及水量浪費。

高層建筑給水系統設計中常采用增壓給水方式。將管網進水直接引入貯水池中，然后用水泵將水抽到水箱或打到水罐中，再向給水系統供水。市政給水管網供水水壓通常為200MPa左右，夜間可以達到250MPa～270MPa左右，但由于以往市政供水管網供水安全性不是很穩定，為確保建筑供水的安全性，寧愿舍棄該部分水壓，從而造成電能的浪費，尤其是當貯水池位于地下層時，反而把可用壓力全部轉化成負壓，很不經濟合理。設計中應充分考慮利用市政給水管網提供的水壓，高層建筑下部幾層直接采用市政給水管網供水，上部采用水箱供水或水泵加壓供水。當下部用水安全要求較高時，設計中可以考慮將上下部分管網用常閉閥門進行連接，平時分區供水，市政管網發生事故時，將常閉閥門打開，由水箱或水泵加壓供水，在節能的同時可以兼顧供水的安全性。

2.2 采用無負壓變頻供水設備。儲水池、加壓水泵、高位水箱等是二次加壓供水的主要設備，但二次加壓供水一直都沒能解決二次污染的問題，而且能源消耗相比其它方式也偏大，在新型建筑給排水設計中已經不是最佳方案，而采用環保性更好、能源消耗更少的無負壓變頻供水設備成為首選。原因主要以下幾個方面：一是可以有效地降低成本。采用無負壓變頻供水設備不需要二次加壓供水方式中的儲水池和水箱，降低了建造成本；二是對環境的污染更小。二次加壓供水是需要將水輸送到儲水池或水箱，水在儲水池或水箱存放過程中，可能會有大量的微生物生長，導致水的污染。無負壓變頻供水設備供水時，水不需要儲存，減少了污染；同時節能效果突出。

傳統二次供水方式首先加壓將水輸送到儲水池，然后再一次加壓進行供水，這樣造成了能源的浪費。而采用無負壓變頻供水設備進行二次供水，設備的水泵是跟市政管網是直接連接的，可以有效地利用原有市政管網壓力供水；節水效果突出。常規的二次供水方式的儲水池或水箱都是混凝土結構，抗滲防漏性能一般，不可避免地存在著跑冒滴漏現象，雖然量不是很大，但日積月累，造成的浪費也是非常驚人的。而且為了防止水的污染，需要定期清理儲水池或水箱，無負壓變頻供水設備供水方式基本上不會出現上述的這種情況。

2.3 充分利用清潔、環保型能源。采用清潔能源時減收傳統能源的消耗具有重要的意義，如地熱、風能以及目前應用最廣，技術最成熟的太陽能。下面詳細介紹太陽能在給排水節能中的應用。

我國大部分地區位于北緯40度以北，日照時間比較充足，太陽能資源比較豐富，為太陽能的廣泛應用提供了良好的基礎條件。而且隨著太陽能技術的逐漸成熟，其技術成本也得到了相應的下降。基于以上兩個原因，目前太陽能在我國的應用越來越多。應用范圍也越來越廣。但在給排水節能設計方面主要是利用太陽能制備生活熱水，減少了大量的傳統能源的消耗，從而減少了對環境的污染。目前太陽能熱水器按集熱器形式分為兩類：平板型和真空管型。這兩類都具有集熱效率高、保溫性能好，操作簡單維修方便等系列優點，且熱水系統可安裝在屋頂、墻壁及陽臺等位置，十分方便建筑設計。

2.4 采用節水型管材、衛生器具及配水器具。給排水節能設計需要全方位綜合考慮各種因素，在水的輸送過程中，也可以采取一定的措施進行節能節水，如采用優質管材、閥門。由于鍍鋅鋼管容易生銹，這樣必然會影響水質，而且經過一段時間閑置后，再次使用時會有銹水流出，如果流入到干凈的水中，可能導致整個容器里的水的水質不合格，造成水資源的浪費。

此外，接頭處經常銹蝕，隨著時間的推移，會不同程度地出現漏水滲水現象，但如果采用新型管材如鋁塑復合管、鋼塑復合管、PP-R管、PE管、pvc-u管不銹鋼管、銅管等，就能夠很大程度上杜絕漏水、滲水等資源浪費問題。

配水器具和衛生器具方面也大有可為。衛生器具及配水器具位于供水系統的最終端，是水的最終使用部分，它的節水性能對給排水系統整體節能效果起著舉足輕重的作用因此選用節水節能型衛生器具就顯得格外重要。據資料顯示，在普通住宅內采用6L左右的小容量水箱可以比9L容量水箱節水12%，辦公樓效果更佳，可節水近三分之一；對于廚房、淋浴、盥洗等用水器具的節水則主要從改善給水配件的性能來實現，如采用充氣水龍頭、腳踏開關淋浴器、節水延時自閉閥等，該類配件均能在不同程度上起到節水節能的功效，并且節能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其節能效果越明顯；公共衛生建筑內，傳統的定時沖洗對水的浪費極大，目前較為先進的光電數控控制或紅外線作用的器具效果非常突出，值得推廣。對水的節約就可以減少輸送水過程中的能源的消耗，從而達到節能的目的。

3 結語

如今，我們都通過教訓與現實慢慢意識到，環境的污染最終要會反過來影響經濟的健康發展。當前節能減排日益成為人類所要面對的熱點問題，不論是當代大學生還是專業工作人員甚至是相關企業單位，都需要不斷地學習新技術、新材料，使建筑產品更節能、更環保，使我們的資源合理的利用。

參考文獻

[1] 姜巖.建筑給排水設計中的節能減排[J].境保護與循環經濟，2007， 27（6）：21-22.

[2] 楊士偉，劉立.淺析建筑給排水節能節水技術措施[J].四川建筑， 2011，31（5）：65-67.

作者簡介：周遠龍（1992.05- ），男，四川廣安人，西南交通大學機械工程學院，本科，研究方向：建筑環境與設備工程。