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《節能》2017年第4期

摘要：建筑給排水系統對水資源的調度和配給情況產生直接影響。本文主要從建筑給排水節能節水技術的重要性入手，重點對當前建筑給排水節能節水技術存在的問題進行了分析，并有針對性地提出了一系列改善措施，希望給行業相關人士提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：建筑給排水；節能節水技術；節水器具；分區供水；中水回用

1引言

目前，國內建筑行業發展迅猛，建筑物的各項功能也趨于完善，有效提升了人們的生活水平和生活質量。然而在發展過程中也暴露出來一系列問題，其中最為突出的問題就是建筑給排水設計不科學，造成大量水資源的浪費。因此，在建筑給排水設計過程中，設計人員必須對給排水系統的設計予以高度重視，有效提升建筑節能節水的技術水平。

2建筑給排水節能節水技術的重要性

2.1建筑給排水節能節水技術能夠推動經濟發展

使用節能節水技術就能夠有效改善水資源的隱形浪費情況，讓水資源得到充分利用。水資源是一種能源，是經濟建設的動力，能夠在建筑給排水這一環節能節水，同樣也會有效改善水資源短缺的現狀，因此，建筑給排水節能節水技術能夠推動經濟發展。

2.2建筑給排水節能節水技術是實現可持續發展的必要

建筑給排水系統中的排水系統是通過管道及其他輔助設備，使屋面的雨水、雪水、生活污廢水和生產加工時產生的污廢水能夠及時排出去的網絡。而不論是污水、廢水的排放處理，都能夠通過技術實現循環利用，從而實現水資源可持續發展的需要。同時隨著城市發展，各種用水設備花樣繁多，對水壓的要求各不相同，供水系統進行水壓控制，充分利用市政余壓并通過合理分區以減少加壓設備的能耗，達到節能目的實現可持續發展的需要。

3建筑給排水節能節水技術存在的問題

本人主要結合給排水的設計工作，經分析和統計，建筑給排水節能節水主要有以下幾個方面的問題：

3.1建筑給水系統設計不合理

建筑給水系統按規范要求豎向分區后仍存在部分衛生器具配水點水壓偏大的問題，根據調查研究，部分衛生器具使用中出水量是額定流量的4~5倍。由于水壓大、流量高，造成水資源嚴重浪費。同時，過高的出水量易產生水擊和振動，易造成水管的損壞、破裂。

3.2未考慮中水回用

中水回用，即污水資源化，我國作為一個水資源匱乏的國家，應充分利用中水回用來解決水資源短缺問題。缺水城市和缺水地區適合建設中水設施的工程項目，應按照當地有關規定配套建設中水設施。但很多項目中設計人員在實際設計中忽視了建筑中水設計，導致大量可作為中水水源的污廢水（如小區雨水、盆浴和淋浴等的排水、空調循環冷卻系統排污水、冷凝水等）白白排放流失，造成水資源的浪費。

3.3設備及材料選擇不合理

建筑給排水系統包括給水系統、熱水系統、污水系統、廢水系統、消防給水系統、中水系統等各類系統，這些系統是通過各種管道、設備實現建筑供排水功能。設備及材料的選擇直接影響了整個給排水系統的功效，而在設計過程中，設計人員往往忽視了從材料、設備選型方面加強對建筑給排水的節能節水控制。例如傳統建筑給排水系統的設計都傾向于采用鍍鋅的鋼管作為輸水管道，原因主要在于這種材料的價格比較便宜，但是，眾所周知，這種材料在使用一段時間之后，很容易出現破損、銹蝕等問題，這樣不僅會導致水資源浪費，還有可能對水質造成污染，進而影響到人們的用水安全。同時一些用水器具如淋浴器、自閉沖洗閥等未選用節水型，導致使用過程中水資源浪費。由此可見，給排水設備、材料選擇的合理性是非常重要的。

4建筑給水排水節能節水措施

本人通過分析給排水系統各設計環節，建議由以下幾個方面進行節能節水控制。

4.1進一步推廣新型節能節水設備

4.1.1節能型衛生器具

隨著科學技術的不斷改進和更新，越來越多的新型節水衛生器具開始出現在市場上，這些節水型設備可以有效減少水資源的浪費，起到節約用水的作用。例如，大力推行節水龍頭、小容積水箱大便器及節水延時自閉沖洗閥等。節水龍頭節水量為5～45%，大部分在15～30%之間，且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方，節水龍頭的節水量越大。因此，應在水壓超標的配水點使用節水龍頭，以減少浪費。經統計調查表明，抽水馬桶是家庭污水的最大來源，占耗水總量的40%，目前我國正在推廣使用6L水箱節水型大便器，現在的馬桶從原來的十幾升水，到9L水，到6L水，設計人員應在保證排水系統正常工作的情況下建議用戶使用小容積水箱大便器。延時自閉式水龍頭在出水一定時間后自動關閉，可避免長流水、水浪費等現象。以上種種節水器具均可不同程度起到節水節能效果，應大力推廣使用。

4.1.2節能型管材優質的管材

對于建筑節能節水有著巨大貢獻。好的管材能提供好的水力條件，降低各種水損從而減少供水設備能耗；好的管材具有優良的保溫/散熱特性，能降低在熱能方面的損耗，好的管材會減少管道漏損，降低水資源浪費。因此，在設計中應選用既節能又節水的管材，設計施工中嚴禁使用已經被確認的淘汰產品，大力推廣石油副產品的耐用、防腐的塑料管材作為輸送管道。在多層住宅、公共建筑的生活給水管道設計上，使用建筑節能新工藝、新技術、新設備、新產品、新材料，如PE、PP-R等給水管道產品，禁止選用易污染水質的鍍鋅鋼管；在小區建設室外排水工程中，推廣使用高密度（HDPE）聚乙烯雙臂波紋管，用埋地鋼管、鑄鐵管；新建住宅室內排水系統采用聚氯乙烯（U-PVC）塑料管，禁止使用易漏損的砂模鑄鐵管。增強設備與管道的保溫質量控制，選擇性能優良的保溫材料，嚴格控制絕熱層厚度確保絕熱效果。生活熱水鍋爐房、熱交換站的設備應采用高效節能等閥件。

4.1.3節能設備

在二次加壓給水系統中，采用變頻恒壓供水設備以實現節約能耗的目標。根據流體力學可知，水泵軸功率P=ρgQh/η，其中流量Q與轉速N一次方成正比，揚程h與轉速N二次方成正比，功率P與轉速N三次方成正比，即水泵電機的耗電功率與轉速N近似成三次方的關系。若一臺水泵電機功率為37kW，當轉速下降到原來的3/4時，其耗電量為15.6kW，省電57.8%；若轉速下降到原來的1/2時，其耗電量為4.6kW，省電87.5%。當使用非變頻水泵時，其轉速是無法調節的，無論用流量多少水泵均為全速轉動，其中的無用功率不僅增加發熱及線損，而且致使設備效率η低下，造成電能的浪費。變頻水泵電機以軟啟動方式啟動后開始運轉，由遠傳壓力表檢測供水管網實際壓力，管網實際壓力與設定壓力經過比較后輸出偏差信號，由偏差信號控制調整變頻器輸出的電源頻率，改變水泵轉速，使管網壓力不斷向設定壓力趨近。這個閉環控制系統通過不斷檢測、不斷調整的反復過程實現管網壓力恒定，從而使水泵根據需水量自動調節供水量，達到節能節水的目的。

4.2加大綠色能源的利用

4.2.1太陽能利用

眾所周知，太陽能是一種清潔無污染的可再生能源，將太陽能加熱供水技術應用于建筑給排水系統的設計中，能夠顯著減少人們使用熱水過程中對電能、天然氣等能源的浪費，當前我國太陽能的發展已經到了真空管式集熱器的階段，在加熱技術上基本上已經實現了零熱損失，而且受氣候的變化影響較小，與傳統的箱式集熱器和管板式集熱器相比，真空管式集熱器的使用壽命要長得多。

4.2.2雨水及中水回用

（1）中水回用指的是對人們日常生活中排放的生活廢水、污水等進行凈化處理，使其可以達到一定的水質標準的非飲用水標準從而再次在生活、市政、環境等方面使用的節水利用方式。為實現污水、廢水資源化，節約用水，治理污染，保護環境，使建筑中水工程設計做到安全可靠、經濟適用、技術先進，我國已出臺有《建筑中水設計規范》對中水回用設計進行指導，設計人員應嚴格按照規范要求進行設計，從而廣泛實施中水回用以達到節約水資源的目的。

（2）雨水作為另一種自然資源，其利用原理也非常簡單，就是將屋頂或小區的地面雨水收集起來，經過一定的設施和藥劑處理后，使得雨水達到雨水回用水質標準，再次利用于諸如洗車、綠化、沖廁等用水方面，實現自然水的可持續利用。為實現雨水資源化，節約用水，修復水環境與生態環境，減輕城市洪澇，使建筑與小區雨水利用工程做到技術先進、經濟合理、安全可靠，我國已出臺有《建筑與小區雨水利用工程技術規范》，設計人員應嚴格按照規范要求進行設計，從而實現雨水回用的推廣，達到節水目的。

4.3合理設計供水水壓

建筑給水系統水壓過高不僅造成能耗浪費，還會導致衛生器具出水量過大從而浪費水資源，同時還易造成管網漏損等諸多危害，因此，在建筑給水設計時應控制給水系統中配水點的出水壓力，使其在保障用水點最低工作壓力的需求后盡量減少超壓。首先應充分利用市政供水的可用水頭。一般市政給水管網壓力均在0.2～0.4MPa之間，只能滿足三～五層多層建筑供水壓力，無法保證高層建筑供水壓力。在高層建筑給水系統設計中，如果將市政供水管網直接連接用戶自身的貯水池，將導致市政給水網的可用水頭的損失。而當我們將高層用貯水池設計于地下層時，則會將市政管給水網的余壓全部轉化成負壓，這些不利于節能。因此市政給水管網水壓的充分利用不容忽視，我們應充分采取無負壓給水設備來解決市政供水水壓浪費的問題。其次減少二次加壓能耗，進行分區供水。依據市政管網壓力大小，分層采用市政管網直接供水和無負壓變頻調速供水設備供水。底層由市政管網直接供水，高層采用變頻調速水泵根據水量大小自動調節水泵電機轉速，以調節速度的方式來調節水流量，避免電機頻繁啟動，防止電能浪費。

4.4推廣節能節水計量

①增加小區進戶總水表的設置。根據對各戶水表輸入水量和輸出水量間的均衡關系加以具體的剖析，找出可能漏水之處，開展有效的節水查漏工作。②提升水表計算的精準度。水表計算的精準性牽涉到對用水漏損管控的評定與有關策略的運用問題。而當前因為選型與水表生產自身的問題，大概有40%的水表達不到±4%的精準度要求，讓水表計算的精準性降低，因此應當采用科學的舉措提升水表的精準性。③發展遠傳水表與智能IC卡水表。當前，中國的房屋設計大部分把水表設計在管井中亦或大都設計在1樓，此種設計存有供水管線的運用量過大與施工困難程度增大、成本過多的問題，并且用戶查看水表也極不便利。為此，水表的運用技術改善應當向著遠傳水表系統與智能IC卡水表的方向邁進。④限制水表運用時間。因為當前中國對生活用水表僅進行第一次強行檢查，對到期更新的制度并沒有采用強行舉措進行落實，因此在現實中水表大部分是沒有使用時間的限制的，而水表本身的零件存有機械老化問題，水表運用的時間愈長，其精準性就愈低，因此為了提高水表的工作精準度，應限制其使用年限。

5結語

建筑給排水節水節能技術的產生，是隨著社會的發展，節能理念的不斷深入而產生，具有時代性特點。能源對一個國家的發展起著不可忽視的效能，建筑給排水在能源節省、水資源節省方面的空間巨大，如果我們所有的給排水設計人員可以在設計工作中把節能視為一項重大職責，聯系工程的現實狀況，設計出更為科學的節能、節水的計劃，是一件無論對于國家還是人民都有利的重大事件。作為給排水的專業工作者，我們應當明白給排水專業在能源節省方面依舊有較大潛力，因此我們應當在工程建設過程中用心摸索，運用與發現更為高效的給排水工程節能技術。

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作者：易琳 單位：武漢市政建設科研有限公司