建筑给排水节能环保设计分析

摘要：我国是一个淡水资源严重短缺的国家，人均占有量仅占世界平均值的1/4，因此，节能节水给排水建筑设计的推广已是重中之重。节水不是限制人用水，而是让人合理地用水，高效率地用水，不可浪费。本文对建筑给排水设计中的节水节能设计进行简要分析，以供参考交流。

关键词：建筑给排水；节水；节能；设计

随着社会经济的高速发展，能源已经成为发展国民经济的重要物质基础，同时也是制约国民经济的一个重要因素，在满足人们需求的同时，节能、环保是设计当中的首要问题。大力降低能耗，最大限度地提高能源的利用效率已经成为我们目前的重要课题。建筑给排水设计涉及到人们日常生产生活活动中的给水、排水、热水、消防和回用水等消耗能源的多个方面，故建筑给排水的节能工程在整个建筑节能工程中具有极其重要的地位。本文主要针对建筑给排水设计工作中的节能问题，总结了以下节能途径。

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一、建筑给排水中的节水措施

1、合理确定建筑给水系统的供水压力

建筑物内应尽量利用室外管网直接供水，当水压不能满足要求时。则设加压装置。为了尽可能防止超压出流浪费，根据《建筑给水排水设计规范》的规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点的静水压力不宜大于0.45MPa，静水压大于0.35MPa的入户管，宜设减压或调压措施。卫生器具给水配件承受的最大工作压力不得大于0.6MPa。

2、加强对水资源的再利用

发展利用人们日常生活中排出的生活污水和生活废水可以做到水资源的循环利用。我国目前废水排放量逐年递增，情况不容乐观（如表1）。一般城市生产生活废水经过基本的生物和物理化学方法处理后，就可以达到水质标准较低的非饮用水标准，因此可以在小区中建立管道系统收集较清洁的洗涤用水，经中水站稍加处理后用于洗浴.景观.绿化.冲车.冲厕及清洁卫生等。因此，在缺水城市，以生活污水加以适当的处理，使水质达到中水标准后，再供于杂用水系统，这是一条节流的有效途径，将成为城市建筑给排水的发展趋势。

3、绿色自然能源的利用

①太阳能利用。太阳能的利用主要是用于加热冷水的技术方面。其原理十分简单，即利用有效的冷水加热设备将太阳光能吸收，进而将冷水加热。此工作原理节能、环保，且集热效果和保温性能均比较高，应广泛采用。

②雨水利用。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，得到符合某种水质指标的水再利用的过程。类似于中水，处理后的雨水作为一种可以利用的水资源可以用于冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。建筑物收集雨水的一般结构是，由导管把屋顶的雨水引人设在地下的雨水沉沙池，经过沉积的雨水流人蓄水池，由水泵送人杂用水蓄水池，经加氯消毒后送人中水道系统，为解决降尘和酸闻可强，一般将降雨前两分钟的雨水撇除。目前，世界上许多围家都展开了对雨水利用的研究，以节约水资源，减轻当地的用水和污水处理负担。

4、各种新型的节水节能设备的采用

①节能卫生器具。在卫生器具方面，目前市面比较流行的有脚踏开关淋浴器、真空式大便器和节水延时自闭冲洗阀等，均可以不同程度地起到节水、节能的效果，应广泛使用。

②节能配水管材。优质的管材也对建筑设计节能工程有着巨大的贡献，以往采用的镀锌钢管极易生锈，长时间闲置后再使用时需放出部分锈水，导致水资源浪费，同时水管接头处如果锈蚀也会漏水渗水，从而造成水资源的污染和浪费。如果采用新型的铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PVC-U管、PP-R管和PE管等就能很好的解决此类浪费问题。此外，在阀门方面，截止阀比闸阀关得严，闸阀比蝶阀关得严，采用合理节能的阀门一样可减少漏水带来的水资源浪费问题。同时厨房的洗涤盆、盥洗室的面盆龙头沐浴水嘴若采用充气水嘴或瓷芯节水龙头，均可在不减小水流直径的同时达到节水的目的。

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5、采用真空节水技术

为了保证卫生洁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、污物冲吸干净，达到节约用水、排走污浊空气的效果。一套完整的真空排水系统包括：带真空阀和特制吸水装置的洁具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制设备及管道等。真空泵在排水管道内产生40～50kPa的负压，将污水抽吸到收集容器内，再由污水泵将收集的污水排到市政下水道。在各类建筑中采用真空技术，平均节水超过40%。若在办公楼中使用，节水率可超过70%。

6、生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置

①在高层建筑给水设计中常把生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置，因为两种给水系统对水压的要求不同，而且消防用水不同于生活用水，对水质要求不高。按规定：生活给水系统按静水压力不大于300kPa--400kPa分区为宜，消防给水系统按静水压力不大于800kPa分区为宜。故若按消防要求水压值分区时，将使得生活给水管道超压而造成超量供水等问题；若按生活给水水准要求分区，则会相对增加水泵机组数量。所以．无论从节能节流还是节约工程投

资、运行管理方便的各个角度来看，均应把生活、消防给水系统分别设置。这样便于合理确定各给水系统的竖向分区的压力值，避免造成能量浪费。

②采用合适的加压设备。在高层建筑群消防加压系统设置方面，应按其中需水量最大的一座建筑来计算，尽可能共用消防水池和加压水泵，既避免建筑设计在消防加压方面遇到的诸多技术问题，同时又可节省工程建设和设备投资费用，避免了多座贮水池的大量消防贮水频繁换水造成的浪费。

二、建筑给排水中的节能措施

1、热水系统的应用

生活热水的制备传统上是依靠锅炉或热水机组，也可以靠蒸汽、高温水置换。不管哪种方式都是通过消耗电、煤、石油、天然气等能源，将这些能耗转化为热能。这些传统的能量转化方式在浪费了不可再生能源的同时，也增加了碳排放，污染了环境，而利用太阳能的直接加热设备有真空管式和热管式,其集热效率高,保温性能好,受环境影响小,全自动运行,操作简单、维护方便,可全年使用。太阳能热水系统的基本原理就是在屋面或墙面放置太阳能集热器，通过吸收太阳辐射，将太阳能转化为热能并加热水的系统。由于太阳能节能、环保的特点，所以现在各地纷纷制订有关政策，鼓励新建住宅设置太阳能生活热水系统。

2、二次供水设备的选择

传统的水泵-水箱供水方式中水质易受污染,所以二次供水已越来越多的被气压罐供水和变频调速供水所取代。其中变频调速设备是20世纪90年代以来迅速发展并得到广泛应用的供水方式,它采用变频器改变电机的供电频率,根据用水量的大小实现对水泵的无级调速和循环软起动。变频设备已从最初的恒压变量供水发展到变压变量、变频气压供水等方式,根据系统的运行特点和设备的节约特性,合理的选择设备,其节能效果是十分突出的。

3、管网叠压技术的应用

常用的供水方式是市政自来水管网将市政水送入单体建筑的储水箱内，再通过变频水泵将储水箱内的水压力输送到建筑各用水点。市政自来水进入建筑时是有压的，也就是带着能量的，但进到水箱后，这部分能量就损失掉了，压力变为零，因此水泵需要将水从压力为零重新增加到用户需要的工作压力，这个过程因存在中间环节的能量损失所以是不节能的。而管网叠压技术就是充分利用市政自来水的压力，取消储水箱，将水泵与市政管道对接，直接加压送到建筑内的市政水。这种供水方式利用了市政水的压力，从而降低了水泵的功率，节约了电能。

三、建筑给排水的环保措施

现代城市建筑的污水处理排放过程一般是经过收集、化粪池初步处理、城市污水处理厂深化处理再排放到江河。由于城市污水处理厂的处理能量不足，或者污水管网的渗漏，很容易对环境造成污染，因此建筑设计时考虑将污水进行深化处理后再排放，减轻污染，减少污水处理厂的负担就很有必要。现在运用较多、取代化粪池、对污水进行深化处理而又不耗能的处理设备是污水处理装置是无动力微型污水处理装置。无动力微型污水处理装置它是通过在厌氧池投放微生物，污水通过重力流通过微生物的处理，再经过氧化处理、消毒处理后达到直接排放的污水处理设备。它有以下特点：1.无需电能。2.无气味。3.处理后的污水达到直接排放标准。对于大型社区，建议污水处理考虑采用生态污水处理系统。它是通过人工建造沼泽地，利用生态系统将生活污水净化。

结语：

能源对一个国家的发展起着至关重要的作用，建筑给排水在节水、节能方面的发展潜能很大，百利而无一害，若我们每一位给排水设计者能在建筑设计中将节能作为一项重要使命，结合工程实际，设计出更加合理的节水、节能的方案，将是一件利国利民的大事。随着自然环境污染的情况越来越严重，能源供应将越来越紧张，节能、环保越来越引起人们的重视。在现代建筑设计中，节能、环保技术的运用越来越受到国家的重视，并因此出台了一系列的法规，相信随着科技的发展，使用环保节能的技术会越来越成熟。