高層建筑給排水節(jié)能設(shè)計探討

錢俊興

摘要：能源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是制約國民經(jīng)濟(jì)的一個重要因素，我國和世界上絕大多數(shù)國家一樣面臨著能源危機(jī)。在加強(qiáng)能源建設(shè)的同時，最大限度地提高能源的利用效率，大力降低能耗的發(fā)展思路也越來越得到重視。所以，高層建筑也是建設(shè)部指定要求采用節(jié)能技術(shù)的建筑物之一。隨著目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，各種高層建筑不斷涌現(xiàn)，如何在高層建筑中對給排水進(jìn)行有效的節(jié)能節(jié)水，是當(dāng)前建筑業(yè)亟待解決的一個重要問題。

關(guān)鍵詞：高層建筑；給排水；節(jié)能節(jié)水

在我國現(xiàn)階段，隨著城市化進(jìn)程的加快，水資源短缺的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。特別是在我國北方的各大城市群，均出現(xiàn)了不同程度的水資源枯竭現(xiàn)象。其中，建筑用水在我國城市中水資源使用中占有較大比例，并且比例有逐年上升的趨勢。開展高層建筑給排水節(jié)能設(shè)計及節(jié)能新技術(shù)的推廣和研究，對我國水資源綜合利用、節(jié)能減排具有重要的意義。

1 高層建筑給排水的特點(diǎn)

（1）相比普通建筑而言，高層建筑具有管道長且排水量較大等特點(diǎn)，由于需要將水向更高層輸送，因此使得管道內(nèi)部的壓力波動較大，為了確保管道內(nèi)部壓力的穩(wěn)定，增強(qiáng)排水系統(tǒng)的排水能力以及保證水封不會遭到破壞，高層建筑的排水管道應(yīng)當(dāng)采用機(jī)械強(qiáng)度較高的管道材料，且盡量使用柔性接口，以此確保排水系統(tǒng)的穩(wěn)定。

（2）由于高層建筑排水系統(tǒng)較為復(fù)雜，且采用的長型管道較多，動力設(shè)備較多，因此如何有效的利用相關(guān)技術(shù)措施來降低噪音是一個需要重視的課題。

（3）高層建筑的用戶多，給水排水的水量很大，因此一旦排水系統(tǒng)發(fā)生堵塞或者產(chǎn)生停水現(xiàn)象，會對用水者產(chǎn)生極大不便。

（4）針對高層建筑消防系統(tǒng)靜水壓力大、管道和配件容易損壞等特點(diǎn)，供水應(yīng)當(dāng)采用多個豎向分區(qū)，以便減弱靜水壓力，確保供水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2 高層建筑給排水存在的問題

1）設(shè)計過程中由于前期方案的改動較大，使得給排水節(jié)能設(shè)計在后期建筑功能改變或者建筑裝修方案的修改而無法發(fā)揮功效。在現(xiàn)階段“邊設(shè)計邊施工”的客觀條件下，由于建筑方案的不確定性，設(shè)備專業(yè)在圖紙設(shè)計中，無法全面考慮建筑主體最終的的各個功能分區(qū)，在后期修改中進(jìn)行的補(bǔ)救及方案修改也無法滿足最初的設(shè)計要求，特別是在主體完工后進(jìn)行的設(shè)備方案修改，往往受主體結(jié)構(gòu)的局限，無法進(jìn)行大面積的修改。

2）國家或地方的建筑節(jié)能政策不符合特殊地區(qū)的使用環(huán)境。國家的指導(dǎo)性政策具有一定的導(dǎo)向性，但在一些地方變成了下級部門的強(qiáng)制執(zhí)行條款，導(dǎo)致實(shí)際工程中出現(xiàn)各種問題。比如在頂層使用太陽能加熱設(shè)備，雖然實(shí)現(xiàn)了能源的綠色利用，但是在我國北方寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)，在使用熱水的同時，由于管線較長，且保溫效果不明顯，會造成水管中大量前期冷水的浪費(fèi)及流失。

3）建筑物設(shè)備安裝及運(yùn)行過程中，產(chǎn)權(quán)單位由于處于成本控制及其他方面的考慮，對于圖紙設(shè)計的給排水節(jié)能設(shè)備不安裝或者少安裝，或在運(yùn)行過程中節(jié)能設(shè)備不開啟，使得圖紙內(nèi)容無法真正發(fā)揮效能。

3 提升高層建筑給排水節(jié)能設(shè)計工作

3.1 大力發(fā)展建筑中水設(shè)施

建筑中水設(shè)施是指民用建筑物或建筑小區(qū)內(nèi)使用后的各種排水如生活排水、冷卻水及雨水等經(jīng)過適當(dāng)處理后，回用于建筑物或建筑小區(qū)內(nèi)，作為雜用水的供水設(shè)施，包括水處理、集水、供水等設(shè)施。但今后要大力發(fā)展建筑中水設(shè)施的深入和普及，還應(yīng)采取以下措施：①充分利用盥洗廢水等優(yōu)質(zhì)雜排水；②推廣技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)綜合優(yōu)化的新處理工藝；③盡快制定并實(shí)施新的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；④修改、完善、制定中水設(shè)施建設(shè)的有關(guān)行政規(guī)章和配套措施。

3.2 積極利用變頻節(jié)能技術(shù)

目前變頻調(diào)速水泵在高層建筑節(jié)水措施中有著十分廣泛的應(yīng)用，再加上現(xiàn)今變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展日趨成熟完善，其顯著的節(jié)點(diǎn)效果、快捷的調(diào)速方式、強(qiáng)大的保護(hù)功能、寬廣的調(diào)速范圍和穩(wěn)定可靠的運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)都使得調(diào)速水泵在高層建筑給排水系統(tǒng)中對減少電能浪費(fèi)的應(yīng)用具有重要意義。以往，高層建筑往往采用的是水泵水箱聯(lián)合供水的方式，其流程為通過水泵將水位提升至高位水箱，然后向下供水，這一過程水壓極大，通常需要進(jìn)行安裝減壓設(shè)置，會產(chǎn)生極大的能源消耗，而在這一系統(tǒng)中電機(jī)處于頻繁的啟動過程，因此對電能消耗亦過于浪費(fèi)。現(xiàn)如今，在高層建筑給排水設(shè)計中，可以采用變頻調(diào)速水泵，它省去了水罐和水箱，直接減少了設(shè)備的投資。由其直接向給水系統(tǒng)提供用水，變頻調(diào)速水泵通過對速度的調(diào)節(jié)來進(jìn)行流量的控制，即由供水量的大小來對水泵電機(jī)自動進(jìn)行提速或降速。水量大，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速便會自動變大；水量小，電機(jī)轉(zhuǎn)速便減小。此方法可以有效的避免電機(jī)頻繁啟動而造成的電能浪費(fèi)問題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，采用變頻調(diào)速水泵供水其節(jié)電率可達(dá)30%～50%。

3.3 推廣太陽能加熱給水系統(tǒng)

目前傳統(tǒng)的燃料加熱設(shè)備不僅費(fèi)用較高，而且加熱過程中產(chǎn)生大量的有害氣體，造成霧霾及PM2.5濃度居高不下，造成嚴(yán)重的大氣污染。太陽能作為綠色環(huán)保的清潔能源，不僅無環(huán)境污染，而且布置區(qū)域靈活，使用便捷，在小區(qū)屋面可大面積推廣使用。同時，高層建筑由于建筑外表面積較大，適宜鋪設(shè)各式太陽能設(shè)備，有效利用可再生能源，滿足區(qū)域內(nèi)部人員生活熱水的需求。隨著節(jié)能技術(shù)水平的提高，目前基于太陽能加熱系統(tǒng)，在智能化方面有了較快的發(fā)展，逐步發(fā)展了熱源智能啟停技術(shù)、智能分區(qū)供熱系統(tǒng)、熱水器與建筑一體化設(shè)計等相關(guān)技術(shù)，促進(jìn)了太陽能技術(shù)的智能化發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能效益的最大化。

綜上所述，建筑給排水節(jié)能潛能很大，在當(dāng)前最重要的不是建筑節(jié)水技術(shù)，而是人們節(jié)約用水的生活習(xí)慣意識。若能減少人為自身的內(nèi)在原因并充分使用節(jié)水型衛(wèi)生器具，可節(jié)約建筑給排水所需能量的5%以上，那便是一件利國利民的大事。所以，使水資源不受破壞，并能進(jìn)入良性的水質(zhì)、水量再生循環(huán)，已成為政府和廣大人民群眾關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，要倡導(dǎo)、呼吁全民必須將淡水資源當(dāng)作一種珍稀資源，節(jié)約用水。

參考文獻(xiàn)：

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