给排水节能设计和应用浅析

摘要：能源是国民经济发展的重要物质基础，也是制约国民经济的一个重要的因素，在中国和世界上大多数国家面临的能源危机，以及加强能源建设的同时最大限度地提高能源利用效率，减少能源的消耗也越来越得到重视。本文针对给排水节能设计和应用进行探讨，分析施工过程中在给排水节能设计存在的问题，并提出有效的给排水节能的主要途径。

关键词：给排水节能;设计;应用

引言

能源是人类生存和发展的重要基础，经济的发展取决于能源的发展。给排水节能是经济发展的需要，水的问题已成为全世界共同关注的问题，水资源短缺已成为制约经济发展的主要因素。节水是环境的保护需要，促进建筑给水节能，减少污染物的排放，改善居住环境，提高生活质量的一种有效方法。随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高，人们追求更舒适的生活环境建设。在水资源非常紧张的情况下，节约用水是特别重要的。建筑给排水设计中的节能是建立在合理的，舒适要求的前提下，通过技术，降低水的消耗量，提高水的利用效率，满足节能要求。

二、给排水节能设计应用中存在的问题分析

2.1管道铺设问题

由于近几年给水管的需求量上涨，发展迅速。开发商为达到建筑室内美观，环保。在室内铺设给水管道，但是有些问题也应注意。管材应选择塑料管和铝塑复合管，当我们采用PP - R热熔连接管，连接器是安装在地面下，当使用铝塑复合管热熔连接管接头，应设置在地面上以防止水泄漏，造成维修困难。因为地上建筑物的表面层厚度的限制和供热管道铺设交叉的限制，当铺设给水支管外径小于25毫米。铺设给水管道时，找平层就不能按要求铺设。

2.2地漏设置和水问题

地漏的设置应符合《建筑给水排水设计规范》2003版规定的第4.5.7条例，卫生间及其它经常从地面排水的排水室应设置地漏。根据不同场合应设置不同类型的排水。如：饭厅，厨房和浴室宜选择网框式地漏。在实际生活中，卫生间和下水管道异味浓郁，严重了影响了人们的生活工作。究其问题的根源是排水水封被破坏，排水管进入室内形成污染。

2.3户内阀门的设置问题

为便于室内供水设施维护，在厨房和卫生间给水管道是适当增加控制阀，一旦漏水用户可以及时关闭水阀，以免造成更严重的后果，从而保证了使用的安全性。阀门选型应符合《建筑给水排水设计规范》，给水管道用阀门的各种材料，根据管径大小和应力水平和使用温度，使用铜、不锈钢和塑料阀门，不应使用镀铜的铁，。

2.4水龙头头问题

水龙头是厨房、洗脸盆的主要供水设施，使用推荐采用节水水龙头。节水型水龙头是手动或自动开关和控制出口流功能使用。目前市场上最常见的陶瓷阀芯水龙头，可以使用十万次不漏水，与普通自来水龙头比较可以节水30- 50%。在公共建筑中，可以通过自闭式节水龙头，节水效果明显。

2.5卫生间的设计问题

设计应使用质量好的节水型新产品，如冲厕水箱的水压力，通过管道水压力水箱中的空气压缩，使水箱内的水具有一定的压力，冲洗水冲厕的高速度，高压力水箱的空气比一般的高40%，冲一次只3. 5L水量。总之，在设计过程中必须合理安排，选择质量较好的节能产品，按要求安装计量设施满足节能节水要求。

三、给排水节能设计应用所存在问题的解决方案

3.1使用新的节水设备和节水器具

一个好的设备对节约了水资源产生了很大的影响。例如，通常喷头水每分钟喷水20升，而节水喷头每分钟需要大约一半的水。厨房的水槽、淋浴水龙头和浴室盆水龙头陶瓷芯水龙头和充气塔代替普通水龙头，水压力相同的条件下节水水龙头优于普通自来水节水效果。普通的自来水龙头是一个出水量很大的地方，节水水龙头节水量更大。

3.2真空节水技术

为保证卫生洁具及下水道冲洗效果，真空技术在排水工程中用空气代替散装水，依靠真空负压产生的高速气水混合物，快速的生活污水中的污物。整套真空排水系统包括：一个真空阀和专用设备的卫生洁具，密封管道，真空容器，真空泵，控制设备和管道。真空泵在排水管道40~50kpa产生负压吸污到收集容器内，再由污水泵将收集的污水排入城市下水道。据统计，在所有类型的建筑物使用真空技术，平均节电率可超过40%。如果办公楼使用节水率在70%以上。

3.3提高供应热水循环系统

随着人们生活水平的提高，住宅集中热水供应系统也得到了充分的发展，建筑热水循环系统的质量变得越来越重要。最集中热水供应系统存在严重浪费现象，主要体现在开放式热水器，可以用温热水，但让一部分冷水能正常使用。这一部分的冷水并没有产生应有的使用效益，因此称为无效水。这水浪费现象是设计、管理和其他方面的原因。新的建筑集中热水供应系统在选择周期应根据节水效果和项目成本，根据建筑性质、建筑标准和区域经济条件等具体情况，尽可能选择立管循环方式，减少或消除无效水浪费的。

3.4再生水和雨水

通常，雨水的地表径流都被浪费。雨水利用是雨水收集后，经由某些设施化学处理后，再次进入生活中的各个层面。例如：建筑结构收集雨水：雨水从屋顶由导管引导入雨水沉淀池，沉淀后经过一定的化学处理，可以用做人、蓄使用。但是雨水的收集利用中，为了解决雨水中的粉尘和酸雨，一般都不收集雨前2分钟的雨水。但是在建筑工程中，雨水收集间接建筑影响整个系统的工程建设项目效益，所以目前发展水平至少很难让开发商接受。但从长远看，在水资源越来越匮乏的情况下，建设水资源节能是当务之急，它是实现节约水资源的有效措施，也是未来发展给排水节能的方向。

3.5有效利用太阳能

太阳能热水器是利用太阳能热的一个典型的装置，它用途广泛形式多样。最常见的一种太阳能热水器是支架在屋顶上的平板热水器，通常用于洗澡。事实上在工业生产和加热，游泳和许多其他方面也可以利用太阳能。太阳能热水器按结构分为闷晒式、管式。按安装方式分为家庭建立太阳能热水器和建筑太阳能热水器。前者用于个人家庭，控制方便，但热水器安装高度只适用于多层建筑;后者需要集热水箱，广泛应用于多层和高层住宅，不少人可持续利用。以家庭为例，利用每人淋浴热水量100升。考虑，年平均气温10摄氏度的冷水，热水淋浴温度40度，平均每人淋浴能量=100 L*(40- 10)*(4.19*103 J/公斤，每度)的电能加热计算，考虑水加热器加热效率为0.9，每次淋浴=12570 /(3617* 0.90)=3.86kwh。每人每月八次，每户三人，80%用于太阳能热水器热水计算，年节能=3人*8次*12月*3.86kwh/人.次*80%=889Kwh。节能效果明显。

3.6消防贮水池的设置

高层建筑消防用水和生活用水的往往是不同的，消防给水设计流量可能是生活给水系统设计流量的很多倍。由于消防储水要符合火灾时期延续消防给水要求，消防和生活在储罐的条件下的建筑，消防储水远大于生活储水，储水箱中的水在长时间内失去余氯造成水质恶化。所以确保水质符合卫生标准的游泳池，应定期更换水箱的水。因此，当系统容量大，两者应建立系统的储存罐可延长消防储水和换水周期，从而减少废物的数量。而且还可以保证饮用水质量符合要求。同时，也应注重消防尽可能与游泳池相结合，使一个多用途的水再利用和再循环。高层建筑或地区应尽可能使用共同的消防水池和加压水泵，火水存储在一个最大的高层建筑供水需求。这样，不仅可以避免消防加压给建筑设计带来了许多技术问题，并可节省工程建设投资和设备投资，降低运行成本便于集中管理，从而避免少数消防储水和周期性变化的水造成的浪费。

3.7注意给水管道的减压节流

根据城市水供应量不同，一般市政自来水管网压力为0.2~0.4 MPa。合理利用市政管网压力，采用分区供水方式，降低二次加压能耗。一些工程设计的管网进水管直接进入储水箱，其水压没得到利用即被损失掉。特别是当水箱位在较低水平形成负压，这种设计不合理。所以当市政管网压力可以确保0.3mpa时，五层和下面的楼层将能够利用市政管网直接供水，五层以上采用无负压变频供水设备供水系统。如此一来不但不浪费市政管网余压，而低层建筑的管网压力也不会太高，达到节能利用的作用。即使在分区，最低一层水分布的静水压力一般仍高达300kpa-400kpa。在给排水系统设计和卫浴设备额定流量率的流出水头20kpa~30kpa条件下。如果我们不采取措施，卫生设备真空节流阀，实际水流量将有4 - 5倍额定流量。随着水资源的浪费和高水压力的问题，且易发生水击和噪音与振动，从而加速管的损坏和破裂。因此，必须注意对给水管道真空节流阀。真空节流阀的有效措施是控制供水系统的水点的压力，可以在水分配点之前的安装孔板减压阀，避免部分供水点的超压，并选择合适的水龙头，水压力分布更加均匀垂直分区。所以在高层给水系统垂直分区中还应注重给水管道真空节流阀问题。

结论

给排水节能潜力很大，如果我们能充分利用节水洁具和其他节能模式，并在给排水设计上合理、优化设计，可以节省大量能源和水。本文通过施工过程中存在的给排水节能设计问题进行分析，指出与给排水节能设计紧密相关的问题，如：管道铺设问题、地漏设置和水问题、户内阀门的设置问题、水龙头头问题、卫生间的设计问题等。并且针对给排水节能设计和应用提出有效的解决方案。如：使用新的节水设备和节水器具、提高供应热水循环系统、真空节水技术、再生水和雨水、有效利用太阳能、消防贮水池的设置、注意给水管道的减压节流等。给排水节能和新能源开发利用是缓解水危机和减少环境污染的有效途径，是改善工作和生活条件，促进经济持续发展的有效措施。作为一个建筑师，不应该只追求建筑造型新颖独特而忽视了水资源的浪费。

参考文献

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