建筑给排水节能设计的几点体会

　　摘要：本文结合工程实践，从建筑给水、排水、雨水、冷却水和消防给排水、自动控制和计量等方面进行节能技术介绍，增强节能意识，为节能设计提供资料，供节能设计参考。
　　关键词：建筑给排水，节能，节水
　　0前言
　　“节能”是一个永恒的话题，是当前实现可持续发展，低碳建设资源节约型、环境友好型社会的重要内容之一，是“节能减排”的核心组成。建筑节能是我国经济发展中的重要国策。根据《中华人民共和国节约能源法》的有关规定，住宅建筑为建设部指定要求采用节能技术的建筑物之一。目前涉及建筑给水排水方面的节能标准并不多，但随着节能要求的提高，建筑给水排水的节能将逐步得到提高，标准也将不断完善。在建筑给水排水设计方面，已在2003年和2007年的《全国民用建筑工程技术措施》给水排水节能专篇中，提出了具体要求和实践措施，需要设计人员在日常建筑给排水工程实践中去执行和理解。
　　下面本人主要结合《建筑给排水设计规范》B50015-2003、2007版《全国民用建筑工程设计技术措施》给水排水节能专篇的学习和设计工作实践，谈点体会。
　　1建筑给水
　　1.1合理确定用水量的定额
　　随着国家节水法规、政策的出台，民众节水意识的提高，节水卫生器具的推广及用卡取水的应用等，现《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第3.1.9及3.1.10条明确规定各种建筑生活给水（含热水）定额是否偏大，定额值下限是否可以放宽？如果用水量均选择偏大，则城市自来水厂，污水处理厂的规模会偏大，市政给排水管道在管材、流速一样的情况下，管径会增大，或排水管道坡度会增大，建筑工程相应的蓄水池容积、加压泵的流量等均不同程度地加大，可见并非用水量越高越好。
　　根据规范及当地实际情况合理确定用水量的定额关系到给排水工程的方方面面，关系到各个城市各个供水工程的节能工作。
　　1.2合理利用市政管网余压，采用分区给水方式并采用新型供水设施的节能措施
　　合理确定供水分区，控制超压出流。在满足使用要求的前提下，充分利用市政供水压力供水。高层建筑的供水应进行分区，分区减压阀设置，从节能方面考虑，尽量不串联设置，单个减压阀减压值不宜过大，可调试减压阀不应大于0.4MPa,比例式减压阀减压不宜大于3：1，在超过本值时宜增设供水泵组，减少同一泵组供水范围，减少能耗的浪费。同时推荐支管减压作为节水节能的重要措施，推荐支管的工作压力限值为0.15MPa,静水压力限值为0.25MPa,压力超过上述限值时，采取减压措施。在热水系统设计时，应考虑减压措施不能影响热水系统的循环。
　　为保障城市给水管网安全运行，充分利用城市给水管网余压选用叠压、无负压供水设备，水泵在高效区运行，防止二次供水水质污染，节水节电。目前国内二次供水中，正迅速推广无负压变频供水技术。对该技术关注的热点问题是：从城市给水管道直接抽吸是否要取得主管部门批准：该技术应用的前提是什么？城市给水管供水量与二次供水用户最大用水量的匹配关系；无负压变频供水设计流量如何取值，泵要否备用；稳流罐起何作用？是密闭的吗？容积如何取值；真空抑制器起何作用？如何保证空气不污染二次供水水质？
　　合理应用变频的供水设备。变频系统主要有恒压变量变频及变压变量变频两种，有条件时应尽量将恒压点移至最不利用水点附近，变成变压变量系统，较为节能。在变频供水设置中，水泵的选用十分重要。应让水泵基本在高效区运行，选用Q-H特性曲线随流量的增大，扬程逐渐下降的曲线，在额定转速时的工作点应位于高效端的末端。泵组宜多台运行。因此选择何种供水方式，何种节能节水设备很重要。
　　1.3合理设计热水供应系统，尽可能利用太阳能作热水加热。
　　合理设计热水供应系统，热水循环方式的选择是影响无效冷水量多少的主要因素之一，新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本，根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式，尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。热水供应系统储水温度宜控制在55~60℃。应合理确定热水用水定额、耗水量、耗热量、供水水温、水质等热水系统的基本设计参数。
　　对于不同场所可选择不同的热源形式。热水的制备占热水系统的能耗85%以上，因此热源的选择十分重要。局部热水供应的热源在有条件的地区和建筑应优先采用太阳能、空气源热泵，其次选用电、燃气等热源。在采用电能作为热源时，宜采用贮热式，以降低用电功率。
　　当前我国能源严重短缺，条件具备的应当至少选择一种可再生能源用于建筑物的热水供应。太阳能作为清洁能源，取之不尽，用之不竭。应大力推广太阳能热源的使用，是节能的最重要途径。利用太阳能热水器作预热可充分利用太阳能的能量。太阳能热水系统应设置辅助热源及加热设施，辅助热源及加热设施应保证太阳能集热系统充分工作的条件下辅助运行。根据现有太阳能热水器技术，使用全玻璃真空管比较经济合理。具体应用太阳能热水器应根据工程具体情况及住宅物业管理情况确定，在土建施工阶段预留热水器及管道井。做到太阳热水器与建筑造型如何互相融合不影响建筑景观。
　　1.4推广使用节水器材、器具，禁用淘汰产品，减少用水量及加压能耗。
　　由于管道及阀门泄漏问题，给排水设计应配合施工严把第一关，选择正规厂家的合格产品。镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长期不用再使用时会有锈水放出导致浪费，同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R管、PE管、PVC-U管等就能很好减少漏水可能，延长使用寿命，同时，减少阻力损耗及热损耗达到节能节水的目的。
　　阀门是建筑给排水中最常用的配件之一，其类型和质量的好坏也能影响用水质量。一般截止阀比闸阀关的严，闸阀比蝶阀关得严。当同等条件时，我们就应当选用更能够节水的低阻力阀门和倒流防止器。
　　使用小容积水箱大便器。为减少冲洗水量，目前我国正在推广使用冲水量6L水箱节水型大便器。设计人员应在保证排水系统正常工作的情况下建议用户使用小容积水箱大便器。也可以参照国外的做法，采用两挡冲洗水箱：两档冲洗水箱在冲洗小便，冲水量为4L（或更少）；冲洗大便时，冲水量为9L（或更少）。
　　厨房洗涤盆、沐浴水嘴和盥洗室的面盆龙头可采用充气水嘴；限制卫生器具的流出水头、红外线感应龙头和便器；不应采用无控制花管、长流水的小便槽等。
　　1.5自动控制和计量
　　加强给水用水量计量，是节水的重要措施之一。有条件直接进行一户一表改造。水表应设置使用期限，建议DN15~DN20不超过6年，DN25~DN50不超过4年。住宅应设分户水表计量，其他需要独立计量的管道系统（如道路浇洒用水、汽车冲洗用水、地面冲洗用水等）宜设水表计量，企事业单位、学生宿舍的公共浴室、淋浴间等宜刷卡（或采用红外线、脚踏开关）来用水。
　　建筑中宜设置建筑给排水自动化的监控系统（温度设定与控制、水池、水箱的报警和监控）。变频泵供水方式宜采用管网末端压力表控制水泵转速的运行方式。
　　1.6消防贮水池的设置及加压
　　高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压泵，合理集中建设消防泵站及消防贮水池，是节水节能的一个有效手段，其节地节水、节省工程造价及管理费用非常惊人。
　　2排水和雨水
　　排水应尽量重力排水的方式，污废水管道的敷设遵循就近排放，并应避免压力提升。充分考虑中水的利用和空调凝结水、蒸汽凝结水的回收利用，并进行雨水的收集和综合利用。
　　在有些发达国家，由于环保理念的普及，居民排污的单位收费是高于给水的，这也和排水项目相对于给水项目投入资金更多的情况相一致。我国的排水收费体制眼下绝大部分城市还是依托城市给水系统，随着我国节能减排政策的进一步落实和社会各界对环境保护认识的不断深化，排水项目的投入和效益应当越来越顺应经济规律甚至科学量化。
　　2.1真空节水技术
　　为了保证卫生器具及下水道的冲洗效果，可将真空技术运用于排水工程，用空气代替大部分水，依靠真空负压产生的高速气水混合物，快速将洁具内的污水、污物冲洗干净，达到节约用水、排走污浊空气的效果。
　　2.2废水再利用
　　冷却水宜循环利用，提高水的重复利用率。在水源条件许可的情况下，可采用江水、河水、湖泊水、海水、地下水等作为循环冷却水。在绿化、道路浇洒、汽车冲洗、地面冲洗用水中，尽量采用非生活饮用水，可采用雨水、中水等杂排水，并对冲洗用水回收利用。消防水池尽可能与游泳池、水景合用，做到一水多用、重复利用、循环使用，并设置水处理装置。在条件许可情况下设置合用消防水箱，以减少消防水箱的清洗用水。利用消防试验排水将消防排水返回到消防水池。增加消防水池、消防水箱的水处理设备。
　　建筑中水是节约用水的好措施，但因为在初期投资较高让开发商目前还难以接受，从长远看，在水资源日益缺乏的情况下，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。
　　2.3雨水利用
　　雨水的收集和综合利用是一种既经济又适用的水资源开发方式。雨水作为非传统资源的利用具有多重功能：节约用水，缓解水资源危机，路面积水，城市排洪，由于我国雨水回收利用还刚刚起步，所以有很多值得关注的热点。
　　总结
　　综上所述，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，对供水量和质的要求正不断扩展，同时实施水的可持续利用和保护，使水资源不受破坏，并能进行良性的水质、水量再生循环，是政府和广大人民群众关注的焦点。也是我们每一个给排水工作人员在设计时所必须考虑的问题，也给建筑给排水工程设计提出了许多新的要求，作为建筑给排水设计人员在保证建筑物基本使用功能的设计当中应同时贯彻“建筑节能、节地、节水、和环保”的方针，应在技术合理、经济可行的条件下，积极采用节能技术，处理好节能与经济性之间的关系。为使节能节水设计工作真正服务于我国的社会主义经济建设，为早日实现国家“十一五”规划要求，节能减排，需要我们从业人员不断学习交流和不懈的共同努力。