高层建筑给水系统的节能及优化设计探析

陆士根

摘要：在高层建筑当中，给水系统的稳定性和节能环保性直接关系到后期的实际给水运作，事關城市整体的发展以及人类社会的环境和谐。所以在研究高层建筑给水系统设计的过程中，应当考虑节能的要素，通过优化设计的元素，从而节约水资源，减少能源浪费的情况出现，使得高层建筑物的发展能够朝着保护环境、节约资源的方向推进。

关键词：高层建筑;给水系统;节能及优化设计

高层建筑物在进行给水系统设计的过程当中，需要通过考虑诸多的功能因素从而调节系统的总体水量，使得科学技术有效融入给水系统当中，支撑给水系统的正常运作，并使得整个系统的给水形式更加的方便、快捷，能够有效的节约能源，从而迎合保护环境的原则。这也是迎合时代发展运营而生的建筑要求，在高层建筑当中应当予以重视。

一、高层建筑给水系统的运行现状

在高层建筑物当中，给水系统的功能性要求较高，它必须要满足每一个楼层用户的用水问题，又必须要结合现当代对于给水系统的要求，减少能源浪费的情况。所以在进行给水系统设计的过程中，应当对于各项功能以及节能要求做出足够多的考量。

1.1超压出流

超压出流是指在给水系统的配件选择时，没有考虑到实际给水系统运作的情况，导致在开展给水系统运作过程中，其恒压已经超过了工作运行的最低压力，从而使得单位时间内的出水量超过了限定值，最终出现给水系统崩溃的问题。这种情况不仅会导致水量无法正常分配，还有可能会出现漏水等情况，而使得水泵受到损毁，甚至会威胁到整个建筑物的安全，带来电能、水能等的损失[1]。

1.2设备损坏

给水系统当中，需要通过利用各种配件的组合形成系统的整体结构。如果受到各种因素的影响，使得配件出现损坏，不仅会导致浪费水资源，还会使得渗漏现象的发生。而渗漏情况不仅会影响到人们对于水资源正常的利用，还会导致资源浪费的情况出现，不符合给水系统当中对于节能要求的考量。

1.3结构不当

高层建筑物构建时，进行给水系统设计的过程中，如果出现设计不规范的情况，就会使得区域内的水资源供给分布不均匀。无论是进水的结构还是水泵的选择出现问题，也都会导致整个系统的安全和稳定性大大降低，最终出现水资源浪费的现象。这样的情况一旦出现，不仅会导致浪费电能，还会影响人们的正常生活。因此，必须要提高对于给水系统当中结构的设计，保证设计人员的专业度[2]。

二、高层建筑给水系统节能及优化设计

伴随着城市化进程的加快，人们对于土地的需求越来越大，随之而来带来许多高层建筑物的衍生和构建。而高层建筑物对给水系统的稳定性和节能性则提出了更多的要求，这对于设计给水系统的工作人员而言，也是一项挑战。为了能够更好的保证系统的稳定性以及节能方面的要求，应当从以下几个方面着手：

2.1明确优化方向

为了能够解决超压出流的问题，在实际进行给水系统构建时，要考虑到经济性和实用性。必须要在满足节能目标和正常给水的前提之下来降低成本。通过选择一些具有性价比的节能、节水设备，合理的对零件进行布置，做好各种新型零件的开发工作。从而使得设备的技术性和科学性得到提升，通过提高整个给水系统的技术含量，使得无论是从技术出发，还是材料出发，都能够基于整个系统的稳定性，做好不断的提升工作。充分考虑建筑整体的结构和实际的情况，避免受到周围环境对于给水系统的影响而造成给水困难的现象。为了能够满足建筑居民对于用水的要求，并且尽量的减少能源的浪费，可以通过使用一些高科技手段来进行演算，比如借助计算机软件，通过给水管网整体的优化来找到与市政水利管网当中其他设备的契合度，提高整体的设计效果[3]。

2.2系统整体优化

在我们讨论系统整体优化的过程当中，可以通过合理分区的形式，再对每一个区域进行有效分配，确定相关配件的工作压力值，来达到优化整体给水效果的目的。通常卫生器具的水配件最大的工作压力不应超过0.60MPa，分区当中的静水压力也不应超过0.45MPa。如果区域当中具有集中热水系统，也应当通过规范最大静水压力值，使得压力值的数值不超过0.55MPa。如果货管的水压过大，超过了0.35MPa数值，就应当通过增加一些设备来调节水压。通过使用减压阀或者调压设备，能够有效的降低给水过程对于管道设备的影响，从而防止管道出现损毁和破裂的情况，而造成减少水压对于设备出现障碍的情况。同时，还应当增加一些压力表，使得水流和压力值得到控制。在一些对环境安静度要求较高的场所，则通过控制减压法的前后压差，从而降低噪音的污染[4]。

2.3给水方式的优化措施

现当代在进行高层建筑物当中的给水系统设计师通常有效地给水形式有以下几种：

2.3.1直接给水

从市政给水网直接给高层建筑提供用水是最为简单的一种给谁结构，它通过借助市政管网的压力，来实现高层供水的目的，能够有效的节约水资源。但是如果建筑的内部没有水量的补给和储存，就会直接导致市政网管停水，室内也会直接断水，这种形式并不适用于高层建筑物中对于防火需求较高的建筑群体。

2.3.2水泵、水箱联合给水

水泵可以通过随时向水箱供水来实现给水的过程，这种情况之下，水箱可以不用选择容积较大的类型。而给水过程中，可以通过在水箱的调节之下达到稳定出水的目的。但这种给水形式相对较为复杂，而且在进行保养和管理的过程中，困难度较大，也会容易使水质的健康度、洁净度造成影响，导致污染的问题发生。这种形式比较适用于市政网管压力无法满足稳定值的情况之下，从而以此来给建筑的给水过程带来稳定作用。

2.3.3气压给水

封闭性的系统能够保质水质的健康程度和清洁程度，同时也能够通过储存一定的水量保证在停水的情况下，建筑内部人就拥有水量的补给。气压给水的形式通过带来水压的剧烈波动来实现水泵的正常运作，但是在这种给水形式之下，系统平均的效率相对较低，而且会消耗巨大的能源，这对于节能要求较高的高层建筑物中并不适用。而且这种形式存在一定的安全问题，也无法通过设置水箱来达到用水的稳定性目标。

2.3.4变频调速泵给水

使用变频调速泵给水的形式具有着较高的安全性，而且它能够有效的降低系统整体的占地面积，在外观上具有着一定的优势。但是从技术人员的角度来考虑，高层建筑物当中，进行该种给水形式会使得设备整体的维修成本和养护成本较大，经济效益较低。

三、结束语

综上所述，通过研究给水系统的设计问题，可以找到现阶段设计方面的缺陷，更好地达到节能环保的目标，维持给水系统的可持续发展。

参考文献

【1】邓成宪.论高层公共建筑给水排水工程节能途径及节水措施[J].科技创新与应用[J]，2019（12）：124-125.

【2】朱兵仔，兰葶.建筑给水排水系统节能设计要求探讨[J].住宅与房地产，2019（36）：82-83.

【3】魏天云.建筑给水系统水泵节能优化与工程应用[J].长春师范大学 报，2019（8）：102-104.

【4】张琳明.高层建筑给水系统设计节水优化措施分析[J].工程建设与设计（下半月刊），2018（6）：6-7.