浅谈建筑给排水设计中节能节水方法

2011-12-31梅文军

中国新技术新产品 2011年13期

梅文军

（秦皇岛经济技术开发区建筑市场管理服务中心，河北秦皇岛 066000）

1 建筑给排水系统中水电资源浪费现状及原因

1.1 超压出流现象

建筑内部给水系统的压力，必须能将需要的水量输送到建筑物内最不利点的用水设备处，并保证有足够的工作水头。卫生器具给水额定流量是按照卫生器具用途和使用要求而规定的卫生器具给水配件单位时间的出水量。最低工作压力是为基本上满足卫生器具使用要求而规定的给水配件前的工作压力。给水配件前的压力大于最低工作压力，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称超压出流现象。该流量与额定流量的差值，为超压出流量。为了满足最不利点水头的要求，超压出流现象必然存在。超压出流现象不但会破坏给水系统中水量的正常分配，因超压出流的水未产生任何效益，即为无效水量。而且当水压过大时，水龙头启闭时易产生水击及管道振动，使得阀门和给水龙头等磨损较快，缩短使用寿命，并可能引起管道连接处松动漏水，加剧了水的浪费。在高层建筑中，高区的供水还必须由水泵提供，提升这部分无效水量又直接造成了电能的浪费。

1.2 给水管道及附件的损坏导致水量浪费

管道的老化及生锈，阀门、水表、龙头等的破损导致水量的损耗。给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处都会有不同程度的漏水现象。尤其埋于地下的的管道破裂漏水更不易被发现，造成极大的水资源浪费；其次是给水附件的不合理选择，造成实际出流量远大于需要的用水量，造成水量的浪费。

1.3 加压贮水系统选择不合理造成浪费

目前新修高层建筑的消防加压系统一般都是各号楼单独设置，这就造成工程建设和设备投资及运转费用过高，并且多座贮水池的大消防贮水及定期换水也造成了严重的水电资源的浪费。再加上一些设计人员只求符合设计规范，没有考虑到设备及管道的投资以及后期运转上的资源消耗。比如给水方式选择的不合理，给水分区的不合理，以及选择水泵机组的不合理都造成了不同程度资源的浪费。尤其以水泵机组选择不合理造成资源浪费最为严重，因为水泵机组的运转是靠电能以维持，在整个给水工程中95%～98%的电能是用来维持水泵的运转，因此在设计时这方面必须引起重视。

2 建筑给排水系统的节能节水设计方法

2.1 采取减压措施

在给水系统中合理配置减压装置是将水压控制在限值要求内、减少超压出流的技术保障。

2.1.1 减压阀减压阀是一种很好的减压装置，可分为比例式和直接动作型。前者是根据面积的比值来确定减压的比例，后者可以根据事先设定的压力减压，当用水端停止用水时，也可以控制住被减压的管内水压不升高，既能实现动减压也能实现静减压。

2.1.2 减压孔板和节流塞减压孔板相对于减压阀来说，系统比较简单，投资较少，管理方便。实践表明，节水效果相当明显。但减压孔板只能减动压，不能减静压，且下游的压力随上游压力和流量而变，不够稳定。另外，减压孔板容易堵塞。可以在水质较好和供水压力较稳定的情况下采用。节流塞的作用及优缺点与减压孔板基本相同。适合在小管径及其配件中安装使用。

2.2 合理设置和使用水表

2.2.1 提高水表计量的准确性：在调查中发现，由于选型和水表本身的问题，水表计量的准确性较差。如有的建筑物水表型号过大，当用水量较小时，水表指针基本不动。根据有关部门的统计，约有40%的水表不符合±4%的精度要求。水表计量的准确性，不仅涉及买卖公平问题，也关系到对漏损控制的评价和采用的对策。为此，应采取措施提高水表计量的准确性。

2.2.2 水表前加装过滤器影响水表计量准确度的主要原因之一是管网水质的影响，主要表现在水中杂质堵塞了水表滤网的部分进水孔，造成水表计量不准确。在水表前安装过滤器，可以解决这一问题并减轻水表磨损。国外在给水系统的阀门、水表、用水器具前大量使用过滤器并定期清洗。但在我国，过滤器的效用还未引起人们的足够重视，只是在少数场合应用。所以应加快过滤器的研制工作，并尽快在建筑中应用。

2.3 利用太阳能用作住宅热水加热的节能技术措施

利用太阳能用作住宅热水加热的使用范围及太阳能热水器的分类：

2.3.1 太阳能作为清洁能源，取之不尽，用之不竭，是节能的重要途径。太阳能热水器是由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成。我国大部分地区均处于北纬40度以北，日照时间较长，均适合推广太阳能热水器。

2.3.2 根据现在使用的太阳能热水器技术，按集热器形式可分为平板型和真空管型。

平板型：在住宅中使用的小型热水器，目前多采用自然循环方式，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。

真空管型：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型管组合的分离式，在不同地区都全年使用。具有抗冻、耐压和耐冷热冲击能力。

2.4 合理利用市政管网余压

在城市供水中，根据城市供水规模大小不同，一般市政给水管网压力均在0.2～0.4MPa之间，只能满足三一五层多层建筑供水压力，无法保证高层建筑供水压力。合理利用市政管网压力，采用分区供水方式可以减少二次加压能耗。

2.5 开发第二资源——中水

中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排除的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是各种排水经过处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。

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。

2.6 充分利用雨水

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。现在我国的大多数建筑都将屋顶的雨水直接排入市政雨水管道，这不仅增加了市政雨水管道的承受能力，加大了管径、增加了造价，同时也是一种对水资源的浪费。建筑物收集雨水的一般结构是，由导管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉沙池，经沉积的雨水流入蓄水池，由水泵送至杂用水蓄水池，经加氯消毒后送至中水管道系统。为了解决降尘和酸雨问题，一般将降雨前两分钟的雨水撇除。