簡論建筑給排水的節水節能

戎波

【摘 要】目前我國能源的供應日趨緊張，而且水資源非常匱乏，而建筑給排水的能耗主要是給水、排水、消防供水、生活熱水、循環用水、重復用水等需要的能耗，其中生活用水所需的能耗所占比例是最大的。因此，本文針對各個系統的節水節能設計提出一些應該考慮的問題以及解決的方法。

【關鍵詞】建筑；給排水；節水節能

建筑給水排水的能耗雖然在建筑能耗中所占的比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，有利于節約用水、改善設計系統的效率、保護環境。因此，在實際的建筑給排水設計中應全面考慮，在滿足用水安全穩定性以及經濟性的前提下，盡量考慮到設計中的節水節能問題

一、充分利用市政給水網的供水壓力

隨著城市的發展，市政給水管網的壓力已遠遠不能滿足高層建筑供水壓力的要求。第一，在方案設計階段應根據建筑物的高度和設計規范對建筑物的給水系統進行合理分區，建筑物高度較高時結合規范給定的設計值將給水系統分為三個區或多個區，以滿足用水的舒適和安全。市政壓力直接供給的樓層直接采用市政壓力供給，充分利用市政管網的壓力，節能節水。第二，若市政供水水壓及水量恒定，當地供水主管部門許可的情況下，可采用疊壓供水設備（即無負壓供水設備）供水，并且這種供水方式的好處在于，當城鎮給水管網用水低谷時段的水壓能滿足最不利用水點的水壓要求時，可設置旁通，由城鎮給水管網直接供給。以上幾種供水方式均能實現節水節能，達到優化設計的目的。

二、采取減壓措施

在給水系統中合理配置減壓裝置是將水壓控制在限值要求內、減少超壓出流的技術保障。 減壓閥減壓閥是一種很好的減壓裝置，可分為比例式和直接動作型。前者是根據面積的比值來確定減壓的比例，后者可以根據事先設定的壓力減壓，當用水端停止用水時，也可以控制住被減壓的管內水壓不升高，既能實現動減壓也能實現靜減壓。另外還有有減壓孔板和節流塞。減壓孔板相對于減壓閥來說，系統比較簡單，投資較少，管理方便。實踐表明，節水效果相當明顯。但減壓孔板只能減動壓，不能減靜壓，且下游的壓力隨上游壓力和流量而變，不夠穩定。另外，減壓孔板容易堵塞。可以在水質較好和供水壓力較穩定的情況下采用。節流塞的作用及優缺點與減壓孔板基本相同。適合在小管徑及其配件中安裝使用。

三、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后才能正常使用。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。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。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。

四、合理應用變頻供水設備

變頻系統主要有恒壓變量變頻及變壓變量變頻兩種，有條件時應盡量將恒壓點移至最不利用水點附近，形成變壓變量系統，較為節能。變頻技術實現節能是有前提的。目前變頻一般改變頻率，頻率最小可變為25Hz，即轉速最低應維持50%以上，一般離心泵運行的高效區流量范圍為（ 1- 0.5）Q。在供水曲線低于上述限制區段時，應設置穩壓泵，對于極小供水流量持續時間較長時，還應增設氣壓罐。

在變頻供水裝置中，應讓水泵基本在高效區運行，在額定轉速時的工作點，應位于高效區的末端。泵組宜多臺運行。對于用水量不大的單體建筑可選三臺，一臺變頻、一臺工頻、一臺備用輪換工作。每臺泵流量按設計流量的60%選擇。對于小區集中供水，可采用大泵、中泵多臺并聯并配夜間小泵加氣壓罐組合供水，在運行過程中根據用水量隨時調整。對于冷卻塔補水等有規律的供水，可在變頻裝置中結合配置工頻泵供水。變頻供水裝置采用廠家的成套產品應進行核對，不能簡單的核對流量和揚程，應根據實際使用情況，對成套產品按設計要求作合理的調整。

五、雨水和中水利用系統

采用雨水初期棄流技術，收集較為潔凈的中、后期雨水，雨水經過不同的水質處理工藝，可達到不同的使用要求。可用于景觀補水、沖廁、綠化、洗車等使用。具有良好的節水效能，開辟了新水源。采用雨水入滲技術，設置滲透式雨水井、雨水口、雨水溝、滲透管等產品，加強雨水的滲透效果，充分補充地下水，同時，還可以調節地表徑流，減輕市政雨水排水的壓力，減少洪澇，實現雨水的資源化，使水文循環向著有利于城市生活的方向發展。

另外還要積極發展中水系統，中水指的是人們日常生活中各種排水經過處理后，達到規定的水質標準，可在生活、市政、環境等范圍內雜用的非飲用水。建筑排水如果收集起來經過凈化處理成為中水，用作建筑雜用水和城市雜用水，如沖廁所、道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等雜用，從而替代出等量的自來水，這樣相當于增加了城市的供水量。它是實現污水資源化、節約水資源的有力措施，是今后節約用水發展的必然方向。

六、科學設置配套消防系統

在高層建筑給水設計中宜把生活給水系統和消防給水系統兩者分別單獨設置， 因為2種給水系統對水壓的要求不同，若合用一個系統為滿足2種用水需要，勢必造成水量或電能浪費，還會增加運行管理費用。消防貯水池宜單獨設置或與游泳池、水景兼用，做到一水多用、重復利用及循環使用。因為在消防水與生活貯水池合建的情況下，會由于消防貯水量遠大于生活貯水量而致使生活供水在貯水池中停留時間過長，造成水質的劣化，使給水系統用戶用水端發生二次污染。而按標準定期更換貯水池中的全部存水（包括消防貯水）又會造成巨大浪費。以區域集中消防加壓貯水系統取代各建筑物中的單個消防加壓貯水系統，這樣既可避免消防加壓給各建筑設計帶來的諸多技術問題，又可以節省工程建設和設備投資，降低運轉費用，便于集中管理，同時可避免多座貯水池的大量消防貯水及定期換水而造成的浪費。

七、結語

總之，在建筑給排水工程設計過程中，不僅要注重功能、外型等基本設計要求，還應重視節能節水技術在給排水設計中的應用，從而實現能源和水資源的合理利用。給排水設計人員應該認識到節能、節水的重要性，在設計過程中，把節能、節水放到重要位置，為節約能源、資源盡自己的一份力量。

參考文獻：

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