建筑给水设计中节水节能技术探讨

建筑给水设计中节水节能技术探讨

崔楠

崔楠

上海穗华置业有限公司200003

摘要：进入二十一世纪，节能环保问题，已经成为建筑行业可持续发展的关键问题。本文对建筑给水设计中节水节能的特点及技术措施的应用等方面进行探讨。给水系统应该充分利用市政供水管网压力直接供水或叠压供水，采用加压的供水系统应进行合理的分区及选择供水设备，控制用户用水点的水压，生活热水系统中热源的选择，是建筑给水设计中应注意的问题。

关键词：建筑给水；设计；节水节能

1充分利用市政供水管网压力

生活给水系统应充分利用城镇给水管网的水压直接供水。在建筑给水设计中，应力求准确地掌握市政供水管网小区和建筑物入口的水压、水量和接管管径等可靠资料。市政管网各地段的压力是不一样的，特别是在城市中坡地和路面高差较大的区域。只有掌握了市政供水管网资料，才能使设计的给水系统达到节能合理。

市政供水管网能直接供水的楼层，应尽量减少供水管道的阻力，更不应通过集中加压再减压的方式。对于不能直接供水的楼层，宜首先考虑采用叠压供水设备（无负压供水设备）或变频调速加压设备。但不是所有的加压供水都能采用叠压供水设备的，必须根据市政供水条件、设备参数和建筑的具体情况确定。

叠压供水设备能最大限度的利用市政供水管网的压力，降低供水设备能耗。叠压供水设备接管处的市政管网水压应能确保在0.2Mpa以上，市政管道管径应≥300mm，楼前供水干管管径应≥150mm，供水设备吸入口管道的流速应小于1.2m/s，供水设备启动时不应使室外管网的压力明显下降。当然，叠压供水设计方案应经当地供水行政主管部门及供水部门批准认可。

2.供水设备的选择

建筑物生活给水加压系统，一般由加压水泵、稳压罐、高位水箱等设备组成。采用高位水箱调节，水泵的最大出水量不应小于最大小时用水量；采用调速泵组供水时，应按秒流量确定，很显然，秒流量大于最大小时用水量，一般在1.5～2.5倍左右。从节能的角度出发采用高位水箱调节，加压泵按最大小时用水量选择，水泵始终处于高效区域工作。而变频调速泵虽然随管网流量的变化可调频变速，但变频调速电机功率不能随着流量的降低而一直降低，电机频率一般只能由50Hz降至30Hz，其转速只能降至额定转速的60%，而水泵基本不间断运行，且很大一部分时间在低流量、低效状态下工作。因此变频调速泵比采用高位水箱调节耗能大。

为了避免或降低二次污染，应采用不锈钢组合式高位水箱，水箱的贮水时间宜按12～24小时确定，并做好卫生防护和定期清洗。

目前选择加压泵的流量都是按满足最大用水量考虑的，但实际运行中白天的负荷变化可以由水泵来进行调节。但夜间22时到次日早上6时用水量极少，占全天1/3的时间段用水量只有最高日用水量的1/10。变频调速泵组宜采用二用一备，以适应在不同时段的需要，也可配置一台小流量泵或气压罐。

叠压供水设备在建筑给水系统中一般有以下三种形式：

常规叠压供水设备，适用于供水流量充足，但压力不能满足楼层较高用户水压的要求，对生活用水能保证较高的卫生要求。

箱式叠压供水设备，适用于对供水保证率要求较高的用户，需要储存一定的用水量，适用于经常性短期停水、室外供水压力较低的场所。当室外管网的压力下降或停水时，可以启动低位水箱的增压装置正常供水。

高位调蓄式叠压供水设备，适用于用水量变化较大的用户，用水压力要求稳定的场所，供水设备可按最大小时用水量确定，水泵短期内停止运行，高位水箱可保持正常供水，供水压力稳定。

3.生活热水系统热源的选择

给排水设计中能源消耗最大的是生活热水供应系统，而用于制备生活热水的热源又是其系统能耗的主要部分，合理地选择生活热水的热源对于节能有着举足轻重的作用。集中热水供应系统的热源选择应首先考虑是否有可利用的工业余热、废热和地热水资源；当日照时数大于1400h/年，且年太阳辐射量大于4200MJ/㎡及年极端最低气温不低于-45℃的地区，宜优先采用太阳能作为热水供应热源；也可利用既有的城市或区域性热网的热水或蒸汽作热源；但应落实是否能满足全年热水供应。

采用风冷热泵机组的集中空调系统的建筑，夏季可以采用热回收式热泵机组。但应注意的是生活热水制热量一般小于空调制冷量，热回收机组的选择需经过计算确定。

在不具备以上条件的地区，可采用燃气、燃油热水机组制备生活热水。最近十多年来，水源、空气源热泵也广泛地应用到热水供应系统中。以下重点论述空气源热泵的选择和应用。

空气源热泵使用于夏热冬暖和温和地区，亦可用于夏热冬冷地区。由于空气源热水机组是按照环境温度20℃的室外空气时所提供的制热量，因此在冬季室外温度较低时制热量应按当地最冷月平均气温和冷水供水温度进行校核修正，当差距较大时，需增加机组供热量及适度设置电辅助加热器。热泵机组的计算工作时间宜为12～15小时。

空气源热水机组应设置在通风良好，对噪声控制要求不高的室外空旷场地，一般设置在裙房屋面或主楼屋面，也可设置在外挑阳台上。机组进风面与遮挡物、控制面距墙面、机组进风面相对布置之间，均应保证有足够的间距，不得影响机组进、排风和检修。

4.建筑给排水设计中的节水性设计

（1）选用节水器具

建筑给排水设计中要积极应用节水配件和节水器具，建筑的节水效果和设计中应用的配件与器具的关系很大，所以为了更好的实现建筑节水，要对用水设备进行改革，另外给排水设备必须满足节水设计，例如在进行节水要求设计中可以使用两档较小的容积作为大便器水箱，这样就可以使冲洗小便和大便的水量相互平衡。另外在实用水源的设计上可以采用充气水龙头进行洗浴和做饭，这样不仅可以降低15%的水用量。同时在设置感应式冲洗阀，可在公共卫生间设计红外线大便器和小便器，这样不仅可以达到节约用水的目的，还能更好满足公共设施的基础使用。

（2）积极使用中水系统

要积极利用中水循环系统，在现代小区设计中都设置了中水循环系统，使住宅的冷凝排水、洗衣排水、盥洗排水等作为杂用供水，这就形成了中水的来源，目前我国中水系统在住宅、商务场所的使用较大，占据总用水量的30%，使城市的下排水压力得到了有效缓解。但是目前的中水系统建设成本很高，不仅需要占用大量面积，还需要由专人进行管理，所以就中水回收系统的投资效益来看并不能取得很好的效果，促使这项技术在我国不能广泛使用，所以进行低成本的新技术开发和产品研究是未来节水设备中需要关注的，只有合理降低中水处理系统的成本，才能推动中水回收系统在全国范围内被广泛应用。

（3）维持适宜水压，避免水量的流失

在《建筑给水排水设计规范》中对入户支管和给水配件所能达到的最大压力都有明确的规定，高层建筑的分区压力也必须控制在一定范围内。在实际设计中必须要注意水压情况，减少浪费现象。压力不符合标准，是超压出流现象的主要因素，严重的浪费了水资源，高水压和漏水的现象也有可能出现，甚至还会造成噪声并引起水击、振动和水管破裂。因此在建筑给水设计中，设计人员要对配水情况有一个全面的掌握，将配水压力控制在0.15pa之内，减少水资源浪费。

5.结语

总之，在建筑给水的设计中，应该充分考虑到节水节能的重要性，从节能环保的角度出发，采用更加科学合理的节水节能技术，推动绿色建筑的发展。

参考文献：

[1]赵福增.我国绿色建筑节水及水资源利用技术措施和指标研究[D].重庆大学.2007年

[2]田燕.谈节水节能新技术[J].辽宁建材.2009（01）