建筑给排水节水节能技术研究

娄国杰

摘要：随着人民生活水平的提高，对供水量和质的要求正不断扩展。同时实施水的可持续利用和保护，使水资源不受破坏，并能进入良性的水质、水量再生循环，也已成为政府和广大人民群众关注的焦点。这一切都给建筑给排水工程的设计及施工专业人员提出了许多新的要求，在节水方面，本文主要介绍了新型节水设备，新型热水循环系统，超压出水的控制，中水回用等措施。关于节能，主要介绍了在给水管网水头的利用方面，减压节流问题方面，水泵方面的节能等措施。

关键词：建筑给排水、节水、节能、节水设备、中水回用、减压节流

中图分类号：TU991.63 文献标识码： A 文章编号：

0、绪论：在中国这样一个人口众多的国家，水资源和能源近年来越来越短缺，为保持国家能源的可持续发展，造福子孙后代，就需要把节水、节能工作摆在重要的研究课题。建筑节水、节能是一项系统工程，除应制订有关节水、节能的法律法规、加强日常管理和宣传教育、利用价格杠杆促进节水、节能工作外，还应采取有效的设计、施工等技术措施，以保证建筑节水、节能工作全面深入的开展。

一、节水技术

1、 防止给水系统超压出流造成的"隐形"水量浪费

我们知道由于给水管网范围的扩大，输送水管的延长以及因为楼房的兴建而产生的高度差异，都会采用提高给水始端压力的方法，保障最不利供水点能够得到充足的给水，这样就会有大量的供水区域是高压给水的。因此给水配件前的静水压大于流出水头，其流量就大于额定流量。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。

1.1采取减压措施

在给水系统中合理配置减压装置是将水压控制在限值要求内、减少超压出流的技术保障。

减压阀便是一种很好的减压装置，可分为比例式和直接动作型，前者是根据面积的比值来确定减压的比例，后者可以根据事先设定的压力减压，当用水端停止用水时，也可以控制住被减压的管内水压不升高，既能实现动减压也能实现静减压[1]。

1.2采用节水龙头

有试验表明，陶瓷阀芯节水龙头和普通水龙头在全开状态下，前者的出流量小于后者的出流量。即在同一压力下，节水龙头具有较好的节水效果，节水量在20%～30%之间。且在静压越高，普通水龙头出水量越大的地方，节水龙头的节水量也越大。因此，应在建筑中安装使用节水龙头，减少水量浪费。

2 减少热水系统的无效冷水量

随着人民生活水平的提高和建筑功能的完善，建筑热水供应已逐渐成为建筑供水不可缺少的组成部分。据调查，各种热水供应系统，大多存在着严重的水量浪费现象，比如我们家在开启热水配水装置后，往往要放掉不少冷水后才能正常使用。这部分流失的冷水，未产生使用效益，可称为无效冷水，也就是浪费的水量。无效冷水的产生原因是多方面的，应想办法从建筑热水系统的各个环节抓起，减少无效冷水的排放。也可以有意识的将这部分收集起来用于厕所冲洗等发面。

2.1选用支管或立管循环方式

热水系统的循环方式直接决定了无效冷水是否存在及冷水量的相对大小。目前我国现行的《建筑给水排水设计规范》中提出了三种热水循环方式：干管循环、立管循环、支管循环；同时，允许热水供应系统较小、使用要求不高的定时供应系统，如公共浴室等可不设循环管。有调查表明：支管循环方式最节水，立管循环方式的节水量虽比支管循环少但投资回收期较短，具有较明显的经济优势。而干管循环方式无论从节水的角度还是从工程成本回收的角度看均无优势。无循环系统会产生大量的无效冷水量，不符合节水要求，同时也给人们的使用带来不便，综合上述分析并结合我国国情，新建建筑热水系统不应再采用干管循环和无循环方式，而应根据建筑物的具体情况选用支管循环或立管循环方式。

2.2减少调温造成的水量浪费

为减少调温造成的水量浪费，公共浴室应采用单管热水系统，温控装置是控制其水温的关键部件。在生活中我们可以发现现有温控装置是不够灵敏的，洗浴水忽冷忽热。因此应积极开发性能稳定、灵敏的单管水温控制设备。 目前我国建筑双管热水系统冷热水的混合方式大多采用混合龙头式和双阀门调节式，每次开启配水装置时，为获得适宜温度的水，都需反复调节。因此应逐步采用带恒温装置的冷热水混合龙头快速得到符合温度要求的热水，减少由于调温时间过长造成的水量浪费。

3 防止二次污染造成的水量浪费

二次污染事故的发生，使得建筑给水系统不能正常工作，造成用户用水困难。同时，受到污染的水将会被排放；对供水系统的清洗处理，也需耗费大量的自来水，这些都造成了水的严重浪费。因而防止建筑给水系统二次污染，对节约用水有着十分重要的意义[2]。

3.1在高层建筑给水中采用变频调速泵供水

水池、水泵、高位水箱加压供水方式曾经是高层建筑中使用较多的供水方式。有研究表明，这种供水系统的水质指标合格率有所下降，其原因约有一半是水在加压输送和贮存过程中造成的。变频调速泵供水直接用泵将贮水池内的水送至用户，取消了水箱，减少了发生二次污染的几率。我国有的地区已明令在特定情况下使用这种供水方式。如上海住宅设计标准中规定，住宅设计规模在400户以上时，采用变频调速水泵集中供水。在其它市，变频调速泵也得到了一定程度的应用。

3.2水池、水箱应定期清洗强化二次消毒措施

为保证水箱良好的卫生条件，卫生防疫部门应加强对水箱水质和水箱清洗的监管力度，并应适当增加水箱的清洗次数。生活饮用水池（箱）内的贮水，在最高日用水情况下，12 h内不能得到更新时，宜设置消毒处理装置。实践证明这对防止高层建筑的水质污染起到了很好的作用。

3.3推广使用优质给水管材

在建筑给水中传统的给水管材是镀锌钢管但由于镀锌钢管易受腐蚀，造成水质污染，一些发达国家和地区已明确规定普通镀锌钢管不再用于生活给水管网。我国建设部等四部委也联合发布文件，要求自2000 年6月1日起，在全国城镇新建住宅给水管道中，禁止使用冷镀锌钢管，并根据当地实际情况逐步限时禁止使用热镀锌钢管，推广应用新型管材。目前有铜管、不锈钢管、聚氯乙烯管、聚丁烯管、铝塑复合管、高密度聚乙烯管等新型管材可以用来取代镀锌钢管。

4 大力发展建筑中水设施

中水是把一个地区居民洗脸、洗澡、洗衣服等洗涤水和冲洗用水集中起来，经过去污、除油、过滤、消毒、灭菌处理，输入中水道管网，以供冲厕所、洗汽车、浇草坪、洒马路等非饮用水之用。

用一立方米的中水，等于少用一立方米清洁水，少排出近一立方米污水，一举两得，达到节水近50%[1]。

二、节能技术

1、高层建筑中应充分利用市政给水管网的可用水头H0

高层建筑，城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将管网进水直接引人贮水池中，白白损失掉了H0，在高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施，如：公共浴室、洗衣房、汽车库、美发厅等这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例，如果全部由贮水池及水泵加压供水，无疑是一个极大的浪费。

2、注意生活给水管道中减压节流问题

上文在叙述给水管道出水压力过大问题时提及到容易发生超压出流而造成水资源的浪费。而对于节能方面，这一点也往往容易被忽视。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300kPa-400kPa。若不采取减压节流措施，卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的4-5倍。随之带来了水量浪费、水压过高的弊病，同时易产生水击、噪声和振动，致使管件损坏、破裂。已有设计单位提出在配水点前安装节流孔板、减压阀等措施来避免部分供水点超压，为用户提供适宜的服务水头，使竖向分区的水压分布更加均匀[3]。

3、合理选用变频水泵

在不设调节水箱的供水方式中应选用高效、节能的变速水泵。变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水量、电能的浪费问题，在各类资源紧缺的今天有着广阔的前景。同样，在热水供应系统中，循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数，从而节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备节电10%~40%[4]。

结语：以上节水、节能技术目前已经逐渐地得到应用，但像如何解决配水点超压出流造成的水量、电量浪费问题、热水供应系统的立管支管循环问题、以及给水支管上装设减压阀问题还有待得到广大同仁的重视。我相信只要大家齐心协力把节约水资源和能源当作自己应尽的责任，水资源及能源的可持续发展问题将会逐步的得到解决。

参考文献：

[1] 杨庆香浅谈建筑节水措施 科技情报开发与经济 2005年第15卷第4期

[2] 刘杰建筑给排水节水措施剖析 黑龙江水利科技2004年第4期

[3] 赵妹丽陈玉丽 民用建筑节水措施研究节能 2005年第6期（总第275期）

[4] 陈运珍变频调速是供水系统节能的最佳选择 水工业应用 变频器世界 2005年1月