浅谈建筑给排水节水节能设计

李燕霞

北京中天元工程设计有限责任公司

浅谈建筑给排水节水节能设计

李燕霞

北京中天元工程设计有限责任公司

在建筑行业蓬勃发展的同时，全球对节能措施方面持续广泛关注。给排水设计作为建筑行业的重要组成部分，所采取的节水节能措施越发受到重视。本人结合多年设计经验和体会，对本专业相关节能措施进行探讨。

节水节能；给排水系统；管材；卫生间器具；水资源利用近

1 前言

年来，随着建筑行业的蓬勃发展，建筑能耗不断增加，所占比例约为整个社会能耗总量的32%，更是达到了是发达国家的2～3倍[1]。如何大力降低能耗，最大程度地利用清洁能源、提高能源利用率是被整个社会广泛关注的问题。而建筑给排水行业作为其中重要组成之一，其系统设计的合理性、质量的保障性以及维护与减少安全隐患将对节能产生重要影响。本人作为一名给排水专业的设计人员，依据近几年完成的工程项目，从本专业某些系统及施工方面，对节能方面的相关措施做一探讨。

2 充分利用市政管网水压

相对八九十年代而言，近十几年来高层建筑物所占比例越来越多。给水系统中，充分利用市政给水管网的剩余水头，成为节约能源的主要方式之一。一般的市政自来水管网的压力在0.18MPa～0.40MPa之间，甚至有的地方可以达到0.60MPa[2]。本人设计的北京市的项目，市政自来水压力基本位于0.18MPa～0.20MPa之间，朝阳区某个项目稍高一些，可达到0.25MPa。设计中，针对不同建筑的情况，尽量做到最大程度的利用市政压力。如本人设计的昌平某住宅小区，市政压力为0.20MPa，住宅层高2.8m，市政给水直接供至住宅3层；小区配套小学层高3.9m，市政给水供至小学3层。另外，采用无负压供水方式也是一种有效的节能方式。无负压设备可直接从市政管网吸水，既充分利用了城市管网压力、达到了节能目的，又避免了设置水箱带来的二次污染问题。

3 减压限流

根据相关数据显示，当洁具配水点压力超过0.35 MPa时，用水量明显上升[2]。故在GB 50555—2010《民用建筑节水设计标准》4.1.3条中明确规定：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45 MPa，且分区内底层部分应设减压设施保证各用水点处供水压力不大于0.2 MPa。本条相对于《建筑给水排水设计规范》3.3.5条和3.3.5A条规定的超过0.35 MPa设减压设施而言，更加严格：要求设计人员在满足使用要求的同时，还要做到减少超压现象。在工程设计中，需结合建筑高度、建筑功能、用水时间及用水量大小等综合情况一并考虑，优化系统分区方案，减少不必要的水量和水压的浪费。

4 热源的选择

合理地选择热源可以从根本上减少能源的消耗。以下介绍两种节能热源：

太阳能资源清洁、环保且取之不尽、用之不竭，采用优质太阳能资源可以节约很大能耗。在住宅建筑中，热水系统与人们的生活密不可分，采用太阳能热水系统与建筑进行一体化设计，既能和建筑有机结合为一体，又可以充分利用太阳能资源制备热水，是城市节能减排的一道靓丽风景线。如本人设计的北京市怀柔区某个居住用地项目，均采用集中集热、分户储热辅热的太阳能生活热水系统。该系统可以将运行费用折合到物业费中，无需进行计量，管理方便。

工业余热是指利用从工业设备回收的余热作为热源。多数耗能设备，如原动机、加热炉等，都只利用了热能中的一小部分。回收一部分本来废弃不用的工业余热进行集中供热，能节约一次能源，提高经济效益，减少污染。工业余热废热相对于太阳能而言，可以做到不受气候和地理位置的影响无需另行增设辅助热源。这无疑是更可靠、更节能的一种热源。如北京石景山钢铁厂已向50万米左右的建筑物提供这种工业余热蒸汽锻锤的废蒸汽作为集中供热的一种热源，用以满足本厂及周边住宅区的生活用热。

5 雨水资源回收利用

经济的发展造成了水资源的匮乏。随着人们对水需求的增加，水资源浪费和污染问题也不断暴露出来。水资源的利用已经成为制约人类发展进步的重要因素。因此，在建筑建设中，要增加水资源回收再利用的技术措施，提高水资源的综合利用效率。雨水资源作为一种天然水资源，如能被人们有效回收利用，对滞蓄雨水、削减峰值流量、减轻洪涝灾害等效果显著，也能达到充分节约水资源的目的。雨水在下凹绿地、透水铺装内等暂存，可使周边空气湿润，改善居住环境。北京自2011年来强降雨现象造成的内涝频现，推行雨水控制与利用工程，切实消减峰值径流排水量，实现雨水的资源化利用，势在必行。

本人在设计北京市海淀区某住宅项目时，结合景观，保证一定的下凹绿地比例。另外，在靠近市政雨水排放口的绿地下，设计了两座有效容积分别为120m3和150m3的PP聚丙烯塑料蓄水模块组合蓄水池。回收的雨水经过过滤和简单消毒处理后，可以作为小区绿化和浇洒道路使用。这样，既能达到了减少雨水外排和削减峰值流量的效果，又保证了节能环保。

6 管材的选用

常用的建筑给水管材主要是金属管、塑料管和复合管等。不同管材之间的粗糙系数也可能不同，因此,相近或相同规格各种给水管材之间的水力工况也有差异。水力计算时，应严格对应所选管材的物理参数，如公称压力、计算内径等进行水头损失计算不宜随意套查水力计算表，否则将影响水头损失计算结果的正确性造成系统供水压力浪费或不足。

在建筑排水管材选择中，塑料管因具有外表美观、价格便宜、安装方便、投资省和节能的优点，在建筑给排水系统中得到了广泛应用。随着新兴塑料管材的不断发展，使其原具有的噪声大、易老化等不足在一定程度上得到了解决。不过，通过塑料管和机制铸铁排水管的现场观测对比试验，发现铸铁管的降噪效果非常明显，因此在高层及超高层建筑中还是应优先考虑采用机制排水铸铁管。

7 卫生器具

早期的建筑中，卫生间内的洁具没有考虑节水性，尤其老式蹲便器，冲洗水箱容积能达到12升～26升。但是今近年，我国推广应用水箱为6L的节水型坐便器，且坐便器的冲洗方式有了很大变化，比如：虹吸式、虹吸涡旋式等，都可以用较少的水量达到良好的冲洗效果。

新型的节水龙头也代替了传统的螺旋式水龙头，比如：感应式节流水龙头；延时自动关闭水龙头；手压、脚踏、肘动式水龙头；停水自动关闭水龙头等，这些节水龙头在近年的建筑中得到广泛应用，都具有良好的节水效果。

8 小结

建筑给排水行业中，节水节能技涉及到很多环节，本文只是就其中几点做了探讨。在建筑给排水系统的设计过程中，不仅要满足使用功能，还应从节水节能的角度出发进行科学、合理的设计和优化，以实现水资源的可持续充分利用和保护，为节约社会能源和保护环境做出一定的贡献。

[1]王丽华.建筑给排水节能设计思路与节能措施研究[J].中国高新技术企业,2015(7):96～97.

[2]单超群.谈住宅建筑给排水节能环保措施[J].山西建筑,2015(2):194～195.

[3]GB 50242—2002.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[J].