建筑给排水设计中节水节能问题研究

建筑给排水设计中节水节能问题研究 马江平 郭代丽（马江平 湖北建科建设工程有限公司， 湖北宜昌， 4302）（郭代丽，三峡大学建筑设计研究院，湖北宜昌， 4302）【 摘要 】 ： 随着城市建筑业突飞猛进的发展，在城市的总水量中，建筑内部用水占据的比例逐年增加，因此，城市工业与民用建筑给排水工程的 “ 节水节能 ” 不容忽视 。 本文研究了如何在建筑给排水设计中实现节能节水 ， 并提出了相关的建议措施，以供同行参考。 关键字： 建筑；给排水；节水；节能中图分类号： TE08文献标识码： A0、引言 我 国 是 水 资 源 短 缺 的 国 家 ,资 料 显 示 ： 全 国 660座 城 市 中 有 400多 座 缺 水 ,110多座严重缺水 ,此外还有 2000多万农村人口饮水困难。近年来 ,随着城市建筑 业 的 突 飞 猛 进 的 发 展 ,在 城 市 的 总 用 水 量 中 ,建 筑 内 部 用 水 占 据 的 比 例 逐 年增加 ,使得建筑给水排水工程的节水、节能问题不容忽略。然而 ,有些工程设计人员及有关管理部门并未对此引起足够的重视 ,在工程设计中缺乏统筹考虑 、 全面规划 ,过分强调供水的安全可靠 ,或设计中考虑不周 ,造成了不必要的水量 、电能的浪费 。 因此 ,在实际的建筑给排水设计中应全面考虑 ,在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下 ,尽量考虑到设计中的节水节能问题 。 本文试对建筑给排水设计中节水节能问题进行探讨。 根 据 多 年 的 工 作 经 验 ， 笔 者 认 为 在 建 筑 给 排 水 设 计 中 只 有 做 好 以 下 几 个 方面，才能真正达到节水节能的目的。1、雨水再生利用 建筑给排水设计中的雨水再利用技术 ， 就是将雨水收集到蓄水池中 ， 利用相关过滤设备或是化学反映进行雨水的过滤 、 再生 ， 从而得到符合相关水质规定的再生水资源 ， 根据建筑各处水质要求不同 ， 此种水资源完全可以应用于建筑绿化的浇筑、厕所的冲刷等。雨水再生利用适用于年降水量大于 800mm的地区，对于我国来说 ， 东南部地区年降水量满足要求 ， 可以大力发展雨水再生利用 ， 节约能源 。 建筑进行雨水收集 ， 其通常将建筑顶端的雨水通过导管输送至建筑地表下的雨水沉沙池 ， 雨水在沉积一段时间后流入专用蓄水池 ， 再利用水泵将雨水导入杂用蓄水池，经过过滤设备或化学消毒处理后，再将其输送到中水管道系统中 。 值得注意的是 ， 为避免水源遭受酸雨 、 降尘的污染 ， 应将最初两分钟左右的降雨排除 。 当今国外许多的国家都在进行雨水的再生利用研究 ， 例如日本 、 德国 、 美国 、英国等国家的个别城市 ， 已经在建筑上装设了雨水再利用设施 ， 其将经过相关处理的雨水应用在建筑的绿化 、 消防 、 清洗等环节中 ， 经过深度处理的雨水甚至可供用户饮用，从而节约了水资源、减轻了当地污水处理及用水的负担。 2、 生活给水管道设计应注意减压节流问题 生 活 给 水 系 统 按 规 定 竖 向 分 区 后 仍 然 存 在 着 部 分 卫 生 器 具 配 水 点 水 压 偏 大的 问 题 ,而 这 一 点 常 常 被 忽 视 ,因 为 即 使 在 分 区 后 各 区 最 低 层 配 水 点 的 静 水 压仍高达 300 400kPa。 而在进行设计流量计算时 ,卫生器具的额定流量是在流出水头为 20 50kPa的前提条件下所得的 ,因而 ,若不采取减压节流措施 ,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的 4 5倍 。 随之带来了水量浪费 、 水压过高 、 漏水量增加的弊病 ,同时易产生水击 、 噪声和振动 ,致使管件损坏 、 破裂 。 国外一些国家均采用在给水支管上安装孔板 、 压力调节阀或减压阀等手段来避免部分供水点 超 压 ,为 用 户 提 供 适 宜 的 服 务 水 龙 头 ,使 竖 向 分 区 的 水 压 分 布 更 加 均 匀 ,可 使耗水量降低 15% 20%。 研制新型减压节流装置应以容易安装且不受安装位置限制为前提 ,只有这样才有利于推广应用。3、采用无负压变频供水设备 二次供水一直都没能解决二次污染的问题 ， 而且能源消耗相比其他方式也偏大 ， 在新型建筑给排水设计中已经不是最佳方案 ， 而采用环保性更好 、 能源消耗更少的无负压变频供水设备成为首选。原因主要以下 2个方面：第一，可以有效地降低成本 ； 第二 ， 对环境的污染更小 。 常规二次供水方式是需要将水输送到水池水箱 ， 水在水池水箱存放过程中 ， 可能会有大量的微生物生长 ， 导致水的污染 。无负压变频供水设备供水时，水不需要储存，减少了污染；节能效果突出。 传统二次供水方式首先加压将水输送到水池，然后再一次加压进行供水 ， 这样造成了能源的浪费 。 而采用无负压变频供水设备进行二次供水 ， 设备的水泵是跟市政管网是直接连接的 ， 可以有效地利用原有市政管网压力供水 ； 节水效果突出 。 常规的二次供水方式的水池水箱都是混凝土结构 ， 抗渗防漏性能一般 ， 不可避免地存在着跑冒滴漏现象 ， 虽然量不是很大 ， 但日积月累 ， 造成的浪费也是非常惊人的 。 而且为了防止水的污染 ， 需要定期清理水池水箱 ， 无负压变频供水设备供水方式基本上不会出现上述的这种情况。 4、 科学合理设置建筑配套消防系统 生活给水系统和消防给水系统两者宜分别单独设置 。 在高层建筑给水设计中宜把生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置 ， 因为 2种给水系统对水压的要求不同，若合用一个系统为满足 2种用水需要，势必造成水量或电能浪费 ，还会增加运行管理费用 。 消防贮水池宜单独设置或与游泳池 、 水景兼用 ， 做到一水多用 、 重复利用及循环使用 。 因为在消防水与生活贮水池合建的情况下 ， 会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长 ， 造成水质的劣化 ， 使给水系统用户用水端发生二次污染 。 而按标准定期更换贮水池中的全部存水 (包括消防贮水 )又会造成巨大浪费 。 以区域集中消防加压贮水系统取代各建筑物中的单个消防加压贮水系统 ， 这样既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题 ， 又可以节省工程建设和设备投资 ， 降低运转费用 ， 便于集中管理，同时可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。 5、充分利用清洁能源 采用清洁能源对减收传统能源的消耗具有重要的意义 ， 如地热 、 风能以及目前应用最广 ， 技术最成熟的太阳能 。 以太阳能为例进行说明 ， 我国大部分地区位于北纬 40度以北，日照时间比较充足，太阳能资源比较丰富，为太阳能的广泛应用提供了良好的基础条件 。 而且随着太阳能技术的逐渐成熟 ， 其技术成本也得到了相应的下降 。 基于以上两个原因 ， 目前太阳能在我国的应用越来越多 ， 应用范围也越来越广。但在给排水节能设计方面主要是利用太阳能制备生活热水 ， 减少了大量的传统能源的消耗 ， 从而减少了对环境的污染 。 目前太阳能热水器按集热器形式分为两类 ： 平板型和真空管型 。 这两类都具有集热效率高 、 保温性能好 、操作简单维修方便等系列优点，十分方便建筑设计。 6、 采用节水节能型卫生器具和设备对生活饮用水 ,节水就是节能 。 据资料统计 ,在高层建筑中 ,生活用水的比例是 :饮食用水占 4%5%,大便器冲洗用水占 37%39%,洗澡用水占 34%37%,其它用水占 2%左右。其中大便器用水和洗澡用水占全部生活用水 70%以上 ,因此高层住宅节水 ,应着眼于这两部分用水 。 节约用水不能影响卫生器具本身功能要求和卫生标准。这里所提倡的节约用水 ,必须在满足使用功能的前提下节约 ,而不是简单地减少水量 。 建筑中主要的节水器具和设备包括水龙头 、 淋浴器 、 厕所冲洗设备及自来水管道等。 总之 ， 建筑给排水中节水节能的潜能很大 ， 涉及到建筑给排水系统的各个环节 。 在建筑给排水系统的设计过程中 ， 应 “ 坚持开发与节约并举 ， 把节约放在首位 ” ，同时依靠科技进步，通过不断采取新工艺、新材料、新设备来达到节水节能的目的 。 这样不仅能取得显著的经济效益 ， 而且能在一定程度上缓解城市用水供需矛盾 ， 解决高峰期缺水问题 ， 还能减少污水排放量 ， 保护环境 ， 取得较好的社会效益和环境效益。参考文献 1建筑节水技术与中水回用 ，付婉霞、吴俊奇