既有建筑防止超压出流技术研究

　　建筑节水有三层含义：一是减少用水量，二是提高水的有效使用效率，三是防止泄漏。通过之前分析，既有建筑节水仍然有很大空间。本文研究的重点主要在对于生活用水来说，节水就是节能，可以减少加压设备的提升水量，从而降低了能耗。现阶段的任务主要是变手工作业为规模经济，以强大的技术支持建筑节水节能改造。既有建筑的节水节能研究主要是针对建于不同时期老式建筑，通常建筑年代早于2000年，由于既有建筑的供水系统已经不需要选择供水方式以及设备，所以主要的重点应聚焦在节水方面，本文将就防止超压出流引起的隐性水量浪费做深入的研究。

　　2超压出流的危害

　　超压出流是指卫生器具的给水配件(如水龙头，淋浴器等)在较高水压条件下，流出大于其额定流量的水量，超出额定流量的那部分流量未产生正常的使用效益，是浪费的水量。由于这种水量浪费不易被人们察觉和认识，因此可称之为“隐形”水量浪费。

　　超压出流对用水工况的影响及造成的水量浪费尚未引起人们足够的重视，目前在建筑给水排水设计规范中，仅对防止消防给水超压问题提出了明确的要求，而对防止建筑给水超压出流问题还无具体规定，防止建筑给水超压措施的研究还不够深入。据有关研究表明，在我国既有建筑中，给水系统的超压出流现象是普遍存在而且是比较严重的，并且扬程越大，流量就越大。因此，在设计中合理限定配水点的水压是解决这个的关键所在。超压出流除了造成水量的大量浪费以外，还会带来如下的危害：

　　(1)龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用。

　　(2)水龙头开关时还易产生噪音和水击，由于压力波动，管道振动，容易引起管道松动漏水，甚至损坏，造成水的浪费。

　　(3)阀门等五金配件容易磨损，缩短使用期限，同时增加了维修工作量。水龙头处水压过高，水龙头的垫衬磨损较快，使用寿命缩短，造成大量漏水。

　　(4)如果不采取措施控制水龙头流量在额定范围以内，就会使管道水力计算与实际情况不相符合。下层水压高，出水量大，水流阻力比计算值高，导致上层水压偏低，其结果是下层供水有余而上层供水有可能中断。

　　由于超压出流造成的“隐形”水量浪费并未引起人们的足够重视，因此在我国现行的规范只是对给水配件与入户支管作一次规定，但这只是从防止给水配件承压过高损坏的角度考虑的，并未从防止超压出流的节水角度考虑，因此压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有作用，所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。

　　3目前解决超压出流的方法比较

　　控制超压出流明确提出控制超压出流的要求，以减少“隐形”水量浪费，促进科学、有效的用水，控制超压出流的有效途径是控制给水系统中配水点的出水压力，在20世纪80和90年代所建建筑中有的也较好地解决了控制给水系统超压出流的问题。经调查研究，做好防超压应从以下几方面考虑：

　　(1)首先应遵循规范，合理分区

　　规范第2.3.4条规定高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、宾馆、医院宜为300～350KPa;办公楼宜为350～450KPa。对于一个具体工程来说，最佳给水分区压力值可以通过优化设计确定，必须考虑建筑物的层数、层高，水泵的性能，室外管网的压力。

　　(2)供水方式建议采用水箱供水方式

　　在市政管网不能满足用户供水的情况下，尽量采用水箱供水方式.无论是水箱独立供水，还是各种联合水箱供水方式，比如：水泵-水箱供水方式、水池-水泵供水方式等，它不但供水可靠，而且水压稳定，因而各配水点的压力波动很小，有利于节水。

　　(3)设置减压装置

　　要解决超压出流问题首先应在设计中确定恰当的给水压力范围，其次是如何在减少管路的剩余水头，使水量合理分配均衡供水，是节约用水的根本问题之一，实际在此基础上采用各种措施实现合理的压力控制。供水系统应用的减压节流方式有许多种，减压的最佳状态是使卫生器具给水配件的流出水头为规范规定的数值，在该流出水头下的给水配件出水量正好为规范规定的额定流量。这种情况在实际工程中难以做到，但应尽量与之接近。设计中应本着节约用水的原则，在必要的部位上设置减压装置，用户因地制宜的采取调压节流措施，以节约用水、降低漏失率。

　　4主要的减压措施

　　要解决超压出流问题首先应在设计中确定恰当的给水压力范围，其次是如何在此基础上采用各种措施实现合理的压力控制。因此如何在设计中确定合理的供水压力，减少管路的剩余水头，使水量合理分配均衡供水，是节约用水的根本问题之一。实际应用中供水系统应用的减压节流方式有许多种，减压的最佳状态是使卫生器具给水配件的流出水头为规范规定的数值，在该流出水头下的给水配件出水量正好为规范规定的额定流量。这种情况在实际工程中难以做到，但应尽量与之接近。设计中应本着节约用水的原则，在必要的部位上设置减压装置，用户因地制宜的采取调压节流措施，以节约用水、降低漏失率。

　　4.1设置减压阀

　　减压阀有弹簧减压阀和比例式减压阀两种，尽管构造不同，但其作用原理一致，即通过压力的变化或增强局部水头损失来达到减压的目的，既减动压又减静压。对于高层住宅，根据实际需要，在给水立管的适当位置设减压阀，可优化高层给水分区，但各区支管压力分布仍不均匀。支管减压，可使供水压力分配更加均衡，避免部分供水点超压，但压力控制范围小。采用支管减压不但技术上先进合理，而且经济上可节省投资。因此，如果能将立管和支管减压结合起来，用于高层住宅给水分区减压和入户管减压，则易使给水系统压力分配均匀、经济合理。

　　4.2减压孔板

　　孔板是一种构造简单的节流装置，经过长期的理论和实验研究，该装置现已在消防供水领域标准化。在高层建筑给水工程中，减压孔板可用于消除给水龙头和消火栓前的剩余水头，以保证给水系统均衡供水，达到节水、节能的目的。孔板装置应安装在需要节流和减压的管道上游，可安装在水平管道上，也可安装在垂直或倾斜的管道上。特点是：只减动压，不减静压，节省投资，方便管理，系统也比较简单，减压的同时限制流量，下游的压力随上游压力和流量而变，不稳定。据调查，由于市政供水水质的原因，有时减压孔板易堵。

　　4.3节流塞

　　节流塞的作用与减压孔板相同，可用于消除水龙头前的剩余水头。同样不能减静压，适于在小管径及其配件中安装使用，尤其适用于在住宅内部的管道或配件中安装使用，具有经济可靠、管理方便、安装简单的优点。

　　5结束语

　　从目前的研究分析表明三种主要减压方法各有千秋，均可用于给水系统设计和系统改造，可根据实际情况合理选用。这些措施为防止给水系统中的超压出流现象及由此而产生的水量浪费具有重要意义。减压阀已经广泛应用于给水系统，在消防给水系统中减压孔板的应用也已经标准化。但减压节流在既有建筑生活给水中的应用没有的到广泛推广，并且消防给水中采用减压装置限制工作压力也不是从节能节水的角度出发，而是基于保护设备和人身安全的角度。

　　参考文献

　　[1]李玉华，张爱民.高层建筑给水排水设计[M].哈尔滨，黑龙江科学技术出版社，2002.

　　[2]李大美，杨小亭.水力学[M].武汉：武汉大学出版社，2004.

　　[3]陈礼洪.减压孔板设计选型应注意的一个问题.给水排水，2003，29(11)：94-96.

　　[4]王玉明.北京市高层住宅节水对策的研究[D].北京：北京建筑工业学院，2000.

　　[5]赵志领.高层建筑给水保障体系研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2002.