简论给排水节水设计

裘正伟

【摘要】本文论述了一些建筑给排水设计中的节能措施，为我国建设节约型社会带来可观的能源节约， 减轻建筑能耗在我国能源消耗中比重。探讨了节能在给排水设计中的重要意义。

【关键词】 给排水；设计；节能

引 言

当前我国日益严重的水资源短缺问题和水环境污染，不仅困扰国计民生，并已经成为制约社会经济可持续发展的重要因素。节约用水已经成为我国的基本国策。

一、完善热水供应循环系统

随着人们生活水平的提高，小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展，建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象，主要体现在开启热水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水，未产生应有的使用效益，因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡，循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流，使远离加热设备的环路中水温下降；热水管网布置或计算不合理，致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊，若冷水的压力比热水大，使用配水装置时往往要出流很多冷水，之后才能将温度调至正常。同一建筑采用各种循环方式的节水效果，其优劣依次为支管循环、立管循环、干管循环，而按此顺序各回水系统的工程成本却是由高到低。修订后的《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003第5.2.10条提出了两种循环方式，即立管、干管循环和支管、立管、干管循环.取消了干管循环，强调了循环系统均应保证立管和千管中热水的循环，对节水、节能有着重要的作用。

二、给水系统选择

1.高层建筑加压给水系统主要有水池- 水泵-水箱联合供水和水池- 水泵调速供水两种方式。水池- 水泵调速供水， 水压稳定， 此系统无高位水箱是目前建筑高度小于100m的高层建筑的主要供水方式， 水泵通过改变水泵电机频率来改变水泵出水流量， 可以明显节能。

2. 水泵调速一般是减速问题。当采用变频调速时， 原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生变化， 另外， 管路特性曲线与调速泵并联运行的定速泵等因素， 都会对电机调速范围产生影响， 超过一定调速范围节能的目标就难以实现。一般认为变频调速不宜低于额定转速的50%， 最好处于75%～100%。因此在选择变频泵组时， 水泵台数一般不小于3 台或者设计一台小流量泵， 以适应一定范围内的流量变化。

3.居住小区给水泵房采用变频泵供给时， 分区并联供水比水泵升压减压阀分区供水安全性能高且节省能量。现以某居住小区采用两种供水方式为例， 比较电能的消耗。

三、热水系统的节能措施

1. 热水循环

当代集中供热的热水供应系统基本采用立管循环系统， 但在设计时需注意以下四点：

2.循环系统

应尽量设计成同程式， 避免采用异程式， 以防止出现循环水流短路， 造成远冷近热， 引起无效冷水量；

3. 对于集中供热的建筑， 当部分用水点较分散且远离供水设备时， 这部分用水点宜采用局部加热设备以减小供水管道的长度， 减少热损失；

4.对于设置分区给水系统的高层建筑， 除在分区上冷热水压一致外， 在同一个分区内热水出水点压力应适当控制， 宜控制在25m以下， 超过30m时宜设置支管减压阀， 避免热水的超压出流，节约热量。

4.应注意生活给水管道中减压节流问题

生活给水系统按规定竖向分区后仍然存在部分卫生器具配水点水压偏大的问题， 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， 随之引起水量浪费、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。因此，高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。

5.采用太阳能热水器作为热水加热的节能技术

太阳能作为清洁能源是节能的重要途径， 利用太阳能制备生活热水，既节约能源又保护环境。我国大部分地区均适合推广使用太阳能热水器。太阳能热水器由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成，由70 年代发展至今已经经历了三个发展阶段： 第一阶段是箱式集热器，技术原始、效率低； 第二阶段是管板式太阳能集热器， 利用传统集热技术并加以改进， 效率可达40 % ， 价格便宜、寿命较长，但热损失大，冬季和阴天不能使用，易损坏；第三阶段是真空管式集热器，又分玻璃套金属管式和全玻璃式，基本做到没有热损失， 效率提高、受季节和天气的影响程度小、寿命更长，但价格相对较高。

四、雨水利用

建筑物收集雨水的一般结构是，由导管把屋顶的雨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，一般將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1.6～3.5万平方米，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。

五、开发中水

中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盟洗排水等杂排水。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、车辆冲洗等杂用，从而替代出等量的自来水。以某单位为例，在目前的技术条件下，中水工程的投资大约为3000～4000元/立方米，水处理费用为1.5元/立方米左右。该校平均每天用水量约为8000m3，若按计划内用水费用2.4元/立方米计算，则每年的水费将高达700多万元，若考虑计划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。为节约水资源，该单位陆续在一批建筑物中设置了中水回用设备，实现了分质供水。据不完全统计，每天节约了1200m3左右的水量，每年节约水费100万元，效益很显著。

由于中水工程初期投资较高，所以要想制定成标准规范至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但是从长远看，在水资源越发缺乏的情况下，建设第二水资源――中水势在必行，是今后节约用水发展的必然方向。

小 结

建筑业作为我国经济发展的支柱产业，正在飞速发展。随着人民生活质量的提高，人们对供水量和质的要求正在不断提升。同时实施水的可持续利用和保护，使水资源不受破坏，并能进入良性的水质、水量再生循环，也已经成为政府和广大人民群众关注的焦点。这一切都给建筑给排水工程的设计提出了许多新的要求，而目前节水最关键的不是建筑节水技术，而是人们的节水意识和人们良好的用水习惯。因此，应倡导人们将淡水资源当做一种珍稀资源，节制使用，呼吁全民节水。