建筑给排水节能节水技术解决策略范文

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《节能》2017年第4期

摘要：建筑给排水系统对水资源的调度和配给情况产生直接影响。本文主要从建筑给排水节能节水技术的重要性入手，重点对当前建筑给排水节能节水技术存在的问题进行了分析，并有针对性地提出了一系列改善措施，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：建筑给排水；节能节水技术；节水器具；分区供水；中水回用

1引言

目前，国内建筑行业发展迅猛，建筑物的各项功能也趋于完善，有效提升了人们的生活水平和生活质量。然而在发展过程中也暴露出来一系列问题，其中最为突出的问题就是建筑给排水设计不科学，造成大量水资源的浪费。因此，在建筑给排水设计过程中，设计人员必须对给排水系统的设计予以高度重视，有效提升建筑节能节水的技术水平。

2建筑给排水节能节水技术的重要性

2.1建筑给排水节能节水技术能够推动经济发展

使用节能节水技术就能够有效改善水资源的隐形浪费情况，让水资源得到充分利用。水资源是一种能源，是经济建设的动力，能够在建筑给排水这一环节能节水，同样也会有效改善水资源短缺的现状，因此，建筑给排水节能节水技术能够推动经济发展。

2.2建筑给排水节能节水技术是实现可持续发展的必要

建筑给排水系统中的排水系统是通过管道及其他辅助设备，使屋面的雨水、雪水、生活污废水和生产加工时产生的污废水能够及时排出去的网络。而不论是污水、废水的排放处理，都能够通过技术实现循环利用，从而实现水资源可持续发展的需要。同时随着城市发展，各种用水设备花样繁多，对水压的要求各不相同，供水系统进行水压控制，充分利用市政余压并通过合理分区以减少加压设备的能耗，达到节能目的实现可持续发展的需要。

3建筑给排水节能节水技术存在的问题

本人主要结合给排水的设计工作，经分析和统计，建筑给排水节能节水主要有以下几个方面的问题：

3.1建筑给水系统设计不合理

建筑给水系统按规范要求竖向分区后仍存在部分卫生器具配水点水压偏大的问题，根据调查研究，部分卫生器具使用中出水量是额定流量的4~5倍。由于水压大、流量高，造成水资源严重浪费。同时，过高的出水量易产生水击和振动，易造成水管的损坏、破裂。

3.2未考虑中水回用

中水回用，即污水资源化，我国作为一个水资源匮乏的国家，应充分利用中水回用来解决水资源短缺问题。缺水城市和缺水地区适合建设中水设施的工程项目，应按照当地有关规定配套建设中水设施。但很多项目中设计人员在实际设计中忽视了建筑中水设计，导致大量可作为中水水源的污废水（如小区雨水、盆浴和淋浴等的排水、空调循环冷却系统排污水、冷凝水等）白白排放流失，造成水资源的浪费。

3.3设备及材料选择不合理

建筑给排水系统包括给水系统、热水系统、污水系统、废水系统、消防给水系统、中水系统等各类系统，这些系统是通过各种管道、设备实现建筑供排水功能。设备及材料的选择直接影响了整个给排水系统的功效，而在设计过程中，设计人员往往忽视了从材料、设备选型方面加强对建筑给排水的节能节水控制。例如传统建筑给排水系统的设计都倾向于采用镀锌的钢管作为输水管道，原因主要在于这种材料的价格比较便宜，但是，众所周知，这种材料在使用一段时间之后，很容易出现破损、锈蚀等问题，这样不仅会导致水资源浪费，还有可能对水质造成污染，进而影响到人们的用水安全。同时一些用水器具如淋浴器、自闭冲洗阀等未选用节水型，导致使用过程中水资源浪费。由此可见，给排水设备、材料选择的合理性是非常重要的。

4建筑给水排水节能节水措施

本人通过分析给排水系统各设计环节，建议由以下几个方面进行节能节水控制。

4.1进一步推广新型节能节水设备

4.1.1节能型卫生器具

随着科学技术的不断改进和更新，越来越多的新型节水卫生器具开始出现在市场上，这些节水型设备可以有效减少水资源的浪费，起到节约用水的作用。例如，大力推行节水龙头、小容积水箱大便器及节水延时自闭冲洗阀等。节水龙头节水量为5～45%，大部分在15～30%之间，且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方，节水龙头的节水量越大。因此，应在水压超标的配水点使用节水龙头，以减少浪费。经统计调查表明，抽水马桶是家庭污水的最大来源，占耗水总量的40%，目前我国正在推广使用6L水箱节水型大便器，现在的马桶从原来的十几升水，到9L水，到6L水，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。延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭，可避免长流水、水浪费等现象。以上种种节水器具均可不同程度起到节水节能效果，应大力推广使用。

4.1.2节能型管材优质的管材

对于建筑节能节水有着巨大贡献。好的管材能提供好的水力条件，降低各种水损从而减少供水设备能耗；好的管材具有优良的保温/散热特性，能降低在热能方面的损耗，好的管材会减少管道漏损，降低水资源浪费。因此，在设计中应选用既节能又节水的管材，设计施工中严禁使用已经被确认的淘汰产品，大力推广石油副产品的耐用、防腐的塑料管材作为输送管道。在多层住宅、公共建筑的生活给水管道设计上，使用建筑节能新工艺、新技术、新设备、新产品、新材料，如PE、PP-R等给水管道产品，禁止选用易污染水质的镀锌钢管；在小区建设室外排水工程中，推广使用高密度（HDPE）聚乙烯双臂波纹管，用埋地钢管、铸铁管；新建住宅室内排水系统采用聚氯乙烯（U-PVC）塑料管，禁止使用易漏损的砂模铸铁管。增强设备与管道的保温质量控制，选择性能优良的保温材料，严格控制绝热层厚度确保绝热效果。生活热水锅炉房、热交换站的设备应采用高效节能等阀件。

4.1.3节能设备

在二次加压给水系统中，采用变频恒压供水设备以实现节约能耗的目标。根据流体力学可知，水泵轴功率P=ρgQh/η，其中流量Q与转速N一次方成正比，扬程h与转速N二次方成正比，功率P与转速N三次方成正比，即水泵电机的耗电功率与转速N近似成三次方的关系。若一台水泵电机功率为37kW，当转速下降到原来的3/4时，其耗电量为15.6kW，省电57.8%；若转速下降到原来的1/2时，其耗电量为4.6kW，省电87.5%。当使用非变频水泵时，其转速是无法调节的，无论用流量多少水泵均为全速转动，其中的无用功率不仅增加发热及线损，而且致使设备效率η低下，造成电能的浪费。变频水泵电机以软启动方式启动后开始运转，由远传压力表检测供水管网实际压力，管网实际压力与设定压力经过比较后输出偏差信号，由偏差信号控制调整变频器输出的电源频率，改变水泵转速，使管网压力不断向设定压力趋近。这个闭环控制系统通过不断检测、不断调整的反复过程实现管网压力恒定，从而使水泵根据需水量自动调节供水量，达到节能节水的目的。

4.2加大绿色能源的利用

4.2.1太阳能利用

众所周知，太阳能是一种清洁无污染的可再生能源，将太阳能加热供水技术应用于建筑给排水系统的设计中，能够显著减少人们使用热水过程中对电能、天然气等能源的浪费，当前我国太阳能的发展已经到了真空管式集热器的阶段，在加热技术上基本上已经实现了零热损失，而且受气候的变化影响较小，与传统的箱式集热器和管板式集热器相比，真空管式集热器的使用寿命要长得多。

4.2.2雨水及中水回用

（1）中水回用指的是对人们日常生活中排放的生活废水、污水等进行净化处理，使其可以达到一定的水质标准的非饮用水标准从而再次在生活、市政、环境等方面使用的节水利用方式。为实现污水、废水资源化，节约用水，治理污染，保护环境，使建筑中水工程设计做到安全可靠、经济适用、技术先进，我国已出台有《建筑中水设计规范》对中水回用设计进行指导，设计人员应严格按照规范要求进行设计，从而广泛实施中水回用以达到节约水资源的目的。

（2）雨水作为另一种自然资源，其利用原理也非常简单，就是将屋顶或小区的地面雨水收集起来，经过一定的设施和药剂处理后，使得雨水达到雨水回用水质标准，再次利用于诸如洗车、绿化、冲厕等用水方面，实现自然水的可持续利用。为实现雨水资源化，节约用水，修复水环境与生态环境，减轻城市洪涝，使建筑与小区雨水利用工程做到技术先进、经济合理、安全可靠，我国已出台有《建筑与小区雨水利用工程技术规范》，设计人员应严格按照规范要求进行设计，从而实现雨水回用的推广，达到节水目的。

4.3合理设计供水水压

建筑给水系统水压过高不仅造成能耗浪费，还会导致卫生器具出水量过大从而浪费水资源，同时还易造成管网漏损等诸多危害，因此，在建筑给水设计时应控制给水系统中配水点的出水压力，使其在保障用水点最低工作压力的需求后尽量减少超压。首先应充分利用市政供水的可用水头。一般市政给水管网压力均在0.2～0.4MPa之间，只能满足三～五层多层建筑供水压力，无法保证高层建筑供水压力。在高层建筑给水系统设计中，如果将市政供水管网直接连接用户自身的贮水池，将导致市政给水网的可用水头的损失。而当我们将高层用贮水池设计于地下层时，则会将市政管给水网的余压全部转化成负压，这些不利于节能。因此市政给水管网水压的充分利用不容忽视，我们应充分采取无负压给水设备来解决市政供水水压浪费的问题。其次减少二次加压能耗，进行分区供水。依据市政管网压力大小，分层采用市政管网直接供水和无负压变频调速供水设备供水。底层由市政管网直接供水，高层采用变频调速水泵根据水量大小自动调节水泵电机转速，以调节速度的方式来调节水流量，避免电机频繁启动，防止电能浪费。

4.4推广节能节水计量

①增加小区进户总水表的设置。根据对各户水表输入水量和输出水量间的均衡关系加以具体的剖析，找出可能漏水之处，开展有效的节水查漏工作。②提升水表计算的精准度。水表计算的精准性牵涉到对用水漏损管控的评定与有关策略的运用问题。而当前因为选型与水表生产自身的问题，大概有40%的水表达不到±4%的精准度要求，让水表计算的精准性降低，因此应当采用科学的举措提升水表的精准性。③发展远传水表与智能IC卡水表。当前，中国的房屋设计大部分把水表设计在管井中亦或大都设计在1楼，此种设计存有供水管线的运用量过大与施工困难程度增大、成本过多的问题，并且用户查看水表也极不便利。为此，水表的运用技术改善应当向着远传水表系统与智能IC卡水表的方向迈进。④限制水表运用时间。因为当前中国对生活用水表仅进行第一次强行检查，对到期更新的制度并没有采用强行举措进行落实，因此在现实中水表大部分是没有使用时间的限制的，而水表本身的零件存有机械老化问题，水表运用的时间愈长，其精准性就愈低，因此为了提高水表的工作精准度，应限制其使用年限。

5结语

建筑给排水节水节能技术的产生，是随着社会的发展，节能理念的不断深入而产生，具有时代性特点。能源对一个国家的发展起着不可忽视的效能，建筑给排水在能源节省、水资源节省方面的空间巨大，如果我们所有的给排水设计人员可以在设计工作中把节能视为一项重大职责，联系工程的现实状况，设计出更为科学的节能、节水的计划，是一件无论对于国家还是人民都有利的重大事件。作为给排水的专业工作者，我们应当明白给排水专业在能源节省方面依旧有较大潜力，因此我们应当在工程建设过程中用心摸索，运用与发现更为高效的给排水工程节能技术。

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作者：易琳 单位：武汉市政建设科研有限公司