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1、浅谈建筑给排水设计中节能节水措施摘要：本文介绍了建筑给排水设计中中节水节能的诸多措施。节水方面，主要介绍了支管减压，利用中水，雨水回收利用等技术措施。节能方面，主要介绍了太阳能利用，合理使用市政管网压力，无负压供水，变频泵调控的技术措施。关键词：建筑给排水，节水，节能1.前言 随着我国经济的不断发展，社会生产和居民生活水平不断提高，建筑能耗和用水量也在逐年增加。据资料介绍，建筑能耗约占整个社会能耗的1/3，位居榜首【1】。因此，节能在充分满足用户用水的要求时，我们也需要考虑对水资源的节约和对能源的节约。每一个建筑给排水专业的技术人员，应清醒地认识到本专业在建筑节能、节水中的重要作用，真正把节能
2、、节水放在重要位置。 2.建筑给排水节水措施 2.1推广支管减压 建筑给水排水设计规范第3.3.5条规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45 MPa，特殊情况下不宜大于0.55 MPa，而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20 MPa-0.30 MPa，大部分处于超压出流。有关数据研究表明，当配水点处静水压力大于0.15 MPa时，水龙头流出水量明显上升。规范虽然对给水配件和入户支管的最大压力做出一定的限制性规定，但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从防止超压出流的角度考虑，因此压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用，
3、如果没有考虑这一点，会造成很大的水资源浪费【2】。针对这一情况，我们在进行工程设计时，根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理设计，以避免水资源浪费。 减压阀的使用大大地简化了供水系统，节省了建筑面积，在建筑给排水设计中得到了广泛的应用。特别是支管可调式减压阀的应用，对节水有着非常重要的意义。据有关实测资料显示，如果按全国1.5亿个家庭，一家使用一个水龙头计算，假设其中有60是压力超标水龙头，则全国日浪费水量1944万m3/d，浪费能源108万KWh。年浪费水量近71亿m3，浪费能源近3.9亿KWh【3】。从上述水龙头的实测及研究分析和惊人的耗水耗能数字可以看出限制水龙头前
4、的水压对节能、节水有很大的意义。因此在给水系统设计时，应广泛推广支管减压的措施。 2.2中水的利用 我国的建筑排水量中生活废水所占份额住宅为69%，宾馆、饭店为87%.办公楼为40%，如果收集起来经过净化处理成为中水，用作建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用，从而替代出等量的自来水，这样相当于增加了城市的供水量。以某高校为例，在目前的技术条件下，中水工程的投资大约为3000元/m3-4000元/m3，水处理费用为1.5元/m3左右。该校平均每天用水量约为8000m3，若按计划内用水费用2.4元/m3计算，则每年的水费将高达700多万元，若考虑计划
5、外用水费用及水费不断增长的因素，则每年的水费将突破1000万元【4】。为节约水资源，目前，该校结合生态校园规划，陆续在一批学生宿舍及游泳池等建筑物中设置了中水回用设备，并在保证供水水质的条件下，实现了分质供水。据不完全统计，此举不仅每天为该校节约了1200m3左右的水量，而且将为该校每年节约水费100万元左右，效益十分显著。 2.3雨水利用 雨水利用就是将雨水收集起来，经过一定的设施和药剂处理后，得到符合某种水质指标的水再利用的过程。类似于中水，处理后的雨水作为一种可以利用的水资源可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。 建筑物收集雨水的一般结构是，由导管把屋顶的雨
6、水引人设在地下的雨水沉沙池，经沉积的雨水流人蓄水池，由水泵送人杂用水蓄水池，经加氯消毒后送人中水道系统，为解决降尘和酸雨问题，一般将降雨前两分钟的雨水撇除。目前，世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究，以节约水资源，减轻当地的用水和污水处理负担。如德国，日本等国在一些城市的建筑物上设计了收集雨水的设施，将收集到的雨水用于消防、小区绿化、洗车、厕所冲洗和冷却水补给等，也可以经深度处理后供居民饮用。东京、福冈、大阪、名古屋四个城市的拱型建筑棒球场的雨水利用系统。集水面积在1.6-3.5万m2，贮水槽容积为1000-2800m3，经砂滤和消毒后用于冲洗厕所和绿化。每个系统年利用雨水量在3万吨以上。【
7、5】 3.建筑给排水节能措施 3.1太阳能利用 太阳能是一种环保、节能、廉价、无污染的绿色能源，利用价值大。凡当地年日照时数大于1200 h，年太阳辐射量大于4200MJ/m2及年极端最低气温不低于-45的地区均可采用太阳能作为热源。我国是太阳能资源十分丰富的国家，三分之二的国土年日照在2200小时以上，年辐射总量大约在每年3340-8360MJ/m2，适合大力开展太阳能利用【6】-【7】。太阳能热水器集热效率高，保温性能好，受环境影响小，自动运行，操作简单，维护方便，春、夏、秋季热水温度基本可满足家庭使用要求，冬季也可部分利用太阳能，节约大量能源。 在住宅中使用的小型热水器中，多采用循环方式
8、，且为单循环，即集热器内被加热的水直接进入储水箱提供使用，结构简单，成本较低，抗冻能力弱。全玻璃真空管结构简单，价格适中，水在玻璃管内直接被加热，其组成的家用热水器一般是将真空管直接接入非承压水箱，采用落水法取热水。也有采用金属热管组合的承压式及采用U形管组合的分离式，在不同地区都全年使用，具有抗冻、耐压和耐冷热冲击能力。 太阳能热水系统工程应从经济性能和技术因素两方面进行综合评价。其经济性能指标包括增投资回收年限、节能量及年节能费用。工程设计时计算简单回收年限即可，用增投资除以年节能费用。在太阳能资源丰富区，其简单回收期宜在5年以内，资源较丰富的地区宜在8年以内，资源一般的地区宜在10年以内
9、，资源贫乏的地区宜在15年以内。 3.2合理利用市政管网压力 合理的给水系统分区、供水加压方式、加压系统控制是节能的有效途径。现在城市城区土地利用率均较高，城区住宅高层建筑增多，且一般多层住宅楼层均在5层以上，供水均要求采用二次加压。一般市政给水管网压力在0.2 MPa0.4 MPa，只能满足3至5层建筑供水需求。合理利用市政管网压力，采用分区供水方式并采用新型供水设施，可以减少二次加压能耗-。 3.3采用无负压供水系统 我国城市高层建筑与小高层建筑的给水系统长期以来主要是采用二次供水，采用“水箱、水泵供水方式”，在该系统中，低楼层住户由市政自来水管网直接供水，高楼层住户由加压水泵将水送至高位
10、水箱，再由高位水箱二次供水，或采用“变频水泵机组供水方式”。常规的二次供水方式需设置调节水箱，存在二次污染的问题，水箱清洗时需停水，给生活带来不便。针对二次供水存在的问题，目前市场上出现了一种环保、卫生、节能的无负压供水方式。无负压供水方式的工作原理是：设备采用水泵与自来水管网直接相连，用压力调节罐作为水泵进水储水装置，采用稳流补偿器消除管网内所产生的负压，在充分利用自来水管网原有压力的基础上实现供水的二次增压。 使无负压给水设备可取消水池及水箱，减少投资。同时，还可以避免水池和水箱位置的二次污染问题。重要的是传统二次加压方式是将市政自来水接入水池或水箱中，原有压力归零，再用水泵加压供水，而无
11、负压供水设备与供水管网直接串接，有效利用原有市政管网压力供水，节约能耗。 3.4有效利用变频调速水泵 目前变频调速水泵在高层建筑节水措施中有着十分广泛的应用，在加上现今变频调速技术发展日趋成熟完善，其显著的节点效果、快捷的调速方式、强大的保护功能、宽广的调速范围和稳定可靠的运行等优点都使得调速水泵在高层建筑给排水系统中对减少电能浪费的应用具有重要意义。以往，高层建筑往往采用的是水泵水箱联合供水的方式，其流程为通过水泵将水位提升至高位水箱，然后向下供水，这一过程水压极大，通常需要进行安装减压设置，否则会产生绝大的能源消耗，而在这一系统中电机处于频繁的启动过程，因此对电能消耗亦过于浪费。现如今，在
12、高层建筑给排水设计中，可以采用变频调速水泵，它省去了水罐和水箱，直接减少了设备的投资。由其直接向给水系统提供用水，变频调速水泵通过对速度的调节来进行流量的控制，即由供水量的大小来对水泵电机自动进行提速或降速。水量大，则电机的转速便会自动变大，水量小，电机转速便减小。此方法可以有效的避免电机频繁启动而造成的电能浪费问题。根据调查结果显示，采用变频调速水泵供水其节电率可达30-50。 4.结语 建筑给排水系统作为建筑重要组成部分之一，其节水节能工作应该引起人们的高度重视。给排水节能节水的途径也是多样化的。通过支管减压，雨水、中水和太阳能利用，无负压供水，变频泵调控等技术措施，不仅可以有效实现建筑给
13、排水的节水节能，而且一定能为建筑的节能降耗作出贡献。 参考文献: 【1】俞希球.浅谈建筑给排水节能、节水设计.大科技,2010,(10):253-254. 【2】刘东心,高洋.建筑给排水节水节能新技术. 黑龙江科技信息,2008(16)：223. 【3】许萍,刘晓冬.节水型水龙头普及中的问题及建议.给水排水,2003,29(10)：94-95 【4】李乔.浅析建筑中水回用的广阔前景.水利天地,2008(2):31-32. 【5】何强,柴宏祥.绿色建筑小区雨水资源化综合利用技术.环境工程学报,2008(2)：63-65 【6】吴金应.高层建筑给排水节能节水的实现.价值工程,2010,29(23):77. 【7】翁丽荔.浅谈我国建筑给排水设计中的节能黑龙江科技信息,2007(4)：51-52 刘振印. 建筑给排水节能节水技术探讨.给水排水,2007,33(1):61-70. 陈健.我国绿色建筑给排水节能新技术的应用.山西建筑,2008,34(26)：182-183 马敬誉,王浩.建筑给排水节水节能方法探讨.山西建筑,2010,36(23):206-207. 刘长清.建筑给排水节水节能新技术.科技风,2010(5):130.