淺談建筑給排水中的節能設計

徐文化 邢運嶺

一、節能設計的意義

    在建筑領域，給排水的設計如何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。

    二、給排水設計的節能措施

    (一)利用市政管網余壓，采用分區給水方式

    由于市政給水管網承受的壓力有限，供水水壓通常難以完全滿足高層建筑的供水要求，因此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。

    (二)開發中水系統

    建筑中水是指建筑物或建筑小區內的生活廢水、冷卻用水及雨水等各種排水經過適當處理后回用于建筑物或建筑小區內，作為雜用水的水源。中水設施由原水收集、儲存、處理及供給等設施構成，該系統是目前現代化住宅功能配套設施之一，資料顯示，采用建筑中水后居住區用水量可節約30%~40%，廢水排放量可減少35%~50%，在以上幾種中水水源內盥洗廢水水量最大，其使用時間較均勻、水質較好且較穩定等，因此其應作為建筑中水首選水源。目前建筑中水技術具有運行效果穩定性差且造價較高等缺點，因此在設計過程中應綜合技術、管理、投資等多方面因素來選擇新的優良的中水處理工藝。

    (三)采用變頻調速水泵

    高層建筑通常采用水泵水箱聯合供水方式，由水泵將水提升到高位水箱，再向下供水，為防止一些用水點超壓，需設置減壓裝置；而由于電機的啟動非常頻繁，也會造成電能的大量浪費。設計中可以采用變頻調速水泵直接向給水系統供水，采用調節速度的方式來調節流量，根據水量需要自動調節水泵電機轉速，水量需要大時電機轉速增大，需要小時電機轉速減小，避免電機頻繁啟動，從根本上防止電能浪費。同時省去了水箱、水罐，減少了設備投資費用。有調查結果顯示，采用變頻調速水泵供水，節電率可達30%~50%。如今變頻調速技術已經日臻完善和成熟，具有顯著的節電效果、方便的調速方式、較高的調速范圍、完善的保護功能以及運行可靠等優點，因此推廣變頻調速水泵在建筑給排水系統中的應用，對于減少電能浪費具有重要意義。

    (四)選用節水管材

    水在從水廠到配水點的輸送過程中給水管道的流速及管道內、壁的粗糙度對水流會產生很大影響，管道內壁的粗糙度及局部阻力越小則水在管道中的流動阻力也越小，因此當管徑確定后從節能的角度考慮應選用粗糙度小局部阻力小的管材。對于需二次加壓供水的給水系統，其工程管線越長其阻力損失值就越大，對于選用的加壓泵對系統最不利點的供水壓力稍顯不足時可通過調整內壁較光滑的供水管材來降低阻力損失，并保證滿足系統供水要求的目的。

    (五)利用太陽能制備住宅熱水，節約電能和天然氣

    太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、循環管、循環泵、配水管等組成的。我國大部分地區日照時間較長，適宜推廣使用太陽能。太陽能一般分為平板型和真空管型兩種。單幢建筑或多幢建筑合用太陽能熱水器，并設置熱水箱，用作戶內熱水器預熱水源，單戶內設置快速熱水器。熱水系統可安裝在屋頂、墻壁及陽臺等位置，可以在一定程度上實現集熱器與建筑完美結合，但在太陽能熱水系統設計中應注意在寒冷地區應考慮其抗凍性能、抗熱沖擊性能以及其承壓能力等因素。

    （六)使用節水型衛浴用品

    配水器具和衛生器具作為水的最終使用單元其節水性能直接影響著建筑節水工作的成效，因此在滿足其使用功能的前提下應盡量選用節水節能型衛生器具，其具體措施主要包括使用小容積水箱來減少馬桶沖洗水量。目前，我國普遍采用沖水量≥11L的坐便器，耗水量大。若全部使用沖水量≤6L的馬桶，則住宅可節水14%，賓館、飯店可節水4%，辦公樓可節水27%。對于廚房、淋浴、盆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，對于公共衛生建筑內的沖洗系統應取締傳統的定時沖洗而代之以光電數控控制或紅外線作用的器具等。

    (作者單位：駐馬店市建筑公司)