建筑给水排水系统节能设计探讨

沈飞（安徽省城乡规划设计研究院，安徽 合肥230022）

建筑给水排水系统节能设计探讨

沈飞（安徽省城乡规划设计研究院，安徽 合肥230022）

现阶段，从国际社会的角度来看，水资源保护以及水资源短缺始终是一个共同关注的话题，随着社会经济的发展和人们对生活水平要求的提升，社会对建筑行业提出了更多更高的要求，建筑行业的发展越来越关注节能环保设计的提升，在建筑行业发展领域，给水排水系统的节能设计一直都是这个领域研究的重点。本文从这个背景出发，首先分析了建筑行业给水排水系统节能设计的要求，然后在此基础上，对建筑给水排水系统节能设计措施进行了分析。

建筑给排水；系统节能；设计要求

前言

当今国家社会普遍关注的一个共同话题就是水资源的保护和合理利用，水作为人类的生命之源，水资源的利用不仅关系到国计民生，同时对每个国家的经济发展以及社会进步都有非常重要的作用。世界经济在不断发展的过程中，消耗了大量的能源，长时间的发展造就现阶段的世界能源危机，尤其是新世纪以来世界范围内的能源危机不断的加剧，作为人类生活不可或缺的水资源也开始面临枯竭的现状，国家社会开始普遍的关注水资源的保护、循环利用等。在建筑行业中，给排水系统的节能设计能够有效的实现水资源节约的目的，实现水资源的合理有效利用，所以现阶段建筑行业的发展要尤其关注给排水系统节能设计，在实际的建筑设计施工过程中，要将节能降耗作为重要的关注点，实现水资源等的循环合理利用，推动建筑行业朝着更加节约化的生产模式转变。

1 建筑给排水系统节能设计存在的问题

从现阶段我国给排水系统实际发展状况来看，目前给排水系统节能设计主要存在以下几个方面的问题：

（1）在给排水系统设计环节中，对整个系统的改动性相对较大，建筑本身施工阶段的节能设计可能会因为建筑或者后期装修的要求而做出相应的修改，而经过修改后的设计已经不能满足建筑节能的需求；

（2）我国现行的地方性建筑行业法规以及政策的导向不能够真正的结合建筑行业实际工程项目的节能设计要求，例如一些建筑设计中尽管热水制备选用的是可再生能源，符合节能的要求，但是在实际的用水环节以及习惯上还是会造成水资源的浪费；

（3）不同的建筑项目给排水系统的设计以及施工对于设计图纸的要求以及执行程度有很大的差异，所以对于一些特殊项目来说节能设计实际上不能实现最终的节能目的，再加上现阶段国内很多城市的供水管道相对比较老化，供水管道的给水能力非常有限，所以会出现水污染、漏水等水资源浪费现象。

2 建筑给排水系统节能设计要求

2.1 用水定额的合理选用

建筑给排水系统节能设计：①需要根据不同地区的特点合理的选择建筑供水系统，要充分的利用外部条件例如市政压力来进行楼层供水；②要明确的划分不同高度的建筑供水系统，不同的区域设置不同的减压阀，同时为了能够实现最大限度的节能尽可能不适用串联设置。合理的设计建筑给水、热水以及排水系统，根据建筑楼层建设高度准确的计算建筑用水量，建筑用水量的影响因素主要有工程项目的主要使用功能以及使用人数等，根据这些因素来制定合理的用水定额，同时要根据我国现行的《建筑给水排水设计规范》要求的建筑最高日用水定额以及小时用水变化系数来设置合理的用水定额，这个环节需要注意的是建筑自身功能或者是给水设备的实际使用周期不能按照一年365d来进行全年的用量计算，因为对于一些办公写字楼等一些特殊用途的建筑楼层可能要除去休息日等时间，所以建筑年用水量、非传统水资源利用率等数据的计算要根据不同建筑的实际功能来计算。

2.2 给水系统降耗设计

建筑给水系统的设计首先要充分的利用市政给水管道网络或者是城镇管道网络水压直接进行供水，如果使用叠压供水系统的话需要经过专业部门的批准。除去一些对供水安全有特殊要求的建筑楼层之外，建筑底部楼层要充分的利用市政给水管道网络或者是城镇管道网络水压直接进行供水。同时建筑用水中为了避免过高的水压造成的用水浪费，建筑给水系统要选择合理的竖向分区，每一个竖向区域的建筑供水压力要保持在0.45MPa以下，同时为了保证建筑节能供水，要尽可能的使用减压限流的给水措施，对于低层部分的建筑用水要合理的控制供水压力，通常供水压力要保持在0.2MPa以下。

2.3 系统计量要求

我国现行的《民用建筑节能设计标准》明确的规定民用建筑用水计量水表的计量要求，设计标准明确的规定了冷却塔循环冷却水、游乐场所设施、空调冷热水系统等系统内的补水管道需要专门设置用水计量表，同时公共建筑中出现的厨房、洗衣房、锅炉房等引入管中出现有冷热水计量要求的管道上都要专门设置计量水表，用来合理的控制不同功能的建筑用水量。

如果建筑中有集中供应热水的系统时，那么对于一些特殊的热源有专门的计量要求的水加热要安装热水表，如果集中供水系统使用的是热煤水，那么对于经过热交换站室的热煤水需要计量用量，为了更好的实现计量要求，需要在热煤管道上安装热水表耗热量表，热水表和热量表不能相互替代。

3 建筑给水排水系统节能措施

3.1 合理划分生活用水系统和消防用水系统

建筑用水用，生活用水和消防用水所需要的水压有很大的差异，对于水压的要求完全不同，所以这两种建筑给水系统要进行明确的划分和设置，通过给水压力的合理设置来明确划分不同的用水，避免由于压力问题造成的水资源浪费。同时为了提高生活用水的利用率，可以使用中水回用的方式，中水水源有以下几种类型：

（1）不包含厨房、卫生间排水，主要是以冷却水、雨水以及洗浴用水为主的优质杂排水；

（2）包含厨房用水排水在内的杂排水；

（3）杂排水和卫生间排水。

3.2 选择合理的变频调速水泵

对于高层建筑来说，一般情况下使用的是水泵水箱结合进行供水的方法，水通过水泵提升运送到建筑高处的水箱中，然后建筑中的用水由水箱来提供，而这种给水系统通常需要设置专门的减压装置来控制给水压力，而这个环节有会产生过多的能耗，再加上系统需要频繁的启动电机，所以还会造成大量的电能消耗。如果使用变频调速水泵来控制给水系统，可以通过调节水泵直接给高层建筑加压供水，变频调速水泵能够通过调速的方法来控制建筑用水流量，同时根据用水量的大小自动的控制和调节电机的运行速度，不同使用量电机的运转速度也会随之变化，还能够避免水泵电机的频繁启动。

3.3 选择合适的节水管材

针对现阶段国内一些城市的老旧给水管道现状，可以逐步的改善给水管道管材的使用。城市居民用水过程中水资源的运送需要经过复杂的给水管道网络，给水管道中水的流速、管道内壁的粗糙程度对于水头损失会产生不同程度的影响，所以对于现阶段城市管道管径已经确定的现状，可以从节能的角度出发，选择使用内壁粗糙度较小并且阻力较小的管材，如果给水系统需要进行二次加压供水，为了能够降低供水管材的阻力损耗，可以选择内壁较光滑的给水管材，前提是能够满足建筑供水需求。

3.4 建筑给水管道减压节流措施

生活建筑给水系统需要按照竖向分区进行布置，然后针对一些卫生器具配水点水压过大的问题可以通过减压节流的方式来调节压力，所以对于高层建筑来说，给水系统首先需要选择竖向分区，之后为了减少超过压力部分出现水浪费的问题，需要在给水系统中设置专门的减压装置，例如减压阀、减压孔板以及节流塞等将系统水压控制在限定的范围内。

3.5 使用节水节能型的卫生器具和配水器材

建筑中卫生器具和配水器材的节水性能对建筑整体节水效果与很大的影响，卫生器具和配水器材节水节能可以从以下几个方面入手：

首先要使用小型的积水箱，这样可以减少马桶冲水时的用水量，表1显示的是使用两档的冲洗阀门下不同用途的建筑节水效果。

表1 使用两档的冲洗阀门不同用途的建筑节水效果

从表1可以明显的看出，不同的建筑类型使用两档的冲洗阀门可以节省大量的水资源，同时生活用水系统要选择节能节水型的卫生洗浴器具，例如马桶、洗浴装置等，图1显示的马桶和洗浴一体化装置。

图1马桶洗浴一体化装置

图1 显示的就是卫浴节水装置，这套装置能够将洗浴用水再进行二次充分利用，这种节水装置让马桶用水不再使用一次循环水，而是使用二次用水进行冲洗，能够有效的提升水资源的利用率。

国内现在一些大城市有大量的公共卫生间，例如商场、地铁等地方，对于庞大的公共卫生间用水系统来说，冲洗系统尽量的使用光电数控技术进行控制，现在使用比较普遍和实用的冲洗系统基本是感应冲洗装置，这种装置主要是利用红外线的作用，当人离开坐便器的时候会自动的以最小限度的水进行冲洗，节水性能非常好。水龙头的使用可以选择充气水龙头、感应水龙头以及节水延时自闭冲洗阀门，这些装置的节水性能都相对较好，例如充气水龙头和普通的水龙头相比，能够节约30%左右的水资源。

4 结论

总的来说，建筑给排水系统的节能设计涉及到很多方面，而节能的方式也多种多样，除了文章中所提到的这些方法还有例如使用新能源（太阳能等）来充分的发挥水资源的作用，优化建筑水资源循环处理方式等，总之建筑给排水系统节能设计随着科技的发展会有更多新技术出现，但是不论使用哪一种节能措施，水资源的节约都需要每一个人从生活实际做起，为资源节约型社会贡献一份力量。

[1]许晓帆，刘建军.浅谈高层建筑给水系统分区设计[J].低温建筑技术，2013.

[2]谢福泉，黄丽华.国外绿色建筑发展经验及启示[J].绿色科技，2015.

[3]吴常军.浅谈管网叠压（无负压）给水设备设计[J].给水排水，2012.

[4]王生太.高层建筑给水系统分区设计探讨[J].给水排水，2014.

[5]兰 昆，李启铭.绿色建筑发展研究[J].西安建筑科技大学学报（社会科学版），2013.

TU821

A

2095-2066（2016）22-0202-02

2016-7-18

沈 飞（1981-），男，江苏盐城人，工程师，本科，从事建筑给排水设计工作。