建筑给排水的节水节能措施探讨

摘　要: 建筑给排水系统与人们的日常生活息息相关，因此对其进行科学合理的设计，减少建筑给排水系统所造成的能源浪费，对于缓解当前我国紧张的能源供应形势具有十分重要的作用。 当前我国建筑行业发展十分迅速，大量的建筑在使用。过程当中造成了大量的能源浪费，尤其是在建筑的给排水系统当中，由于各种问题造成水资源利用效率不高，存在大量的浪费现象，这是当前我国建筑行业应该重视的一个大问题。

关键词：建筑；给排水；节水；节能技术

Abstract: drainage system is closely related with people's daily life building, therefore, scientific and reasonable design of building water supply and drainage system, reduce the waste of energy, is very important to ease the energy supply situation of the current tension in our country has a role. The current development of China's construction industry is very rapid, a large number of buildings in use. Process resulting in a large waste of energy, especially in the construction of water supply and drainage system, due to various problems caused by water resource use efficiency is not high, there is a great deal of waste, which is a big problem in the construction industry in our country should pay attention to.

Keywords: construction; drainage; water saving; energy saving technology

一.建筑给排水的特点

　　1.现代化的建筑高度不断增加，这在很大程度上导致建筑给排水系统当中的管道长度增加，给排水的水量也不断的增加。 由于给水系统需要将水送到更高的高度，因此，建筑给排水管道往往需要更大的压力为了能够保证建筑给排水管道能够承受住较大的压力，因此现代建筑给排水系统管道的材料强度在不断的提升，在接口方面也尽可能的选择柔性接口，这样可以在最大的限度上保证建筑给排水系统的安全和稳定。

　　2.现代建筑的功能日趋完善，这也在很大程度上增加了建筑给排水系统的复杂性。 在现代建筑给排水系统当中，管道的长度不断增加，所使用的动力设备的数量也在不断的增加 。这些设备在使用过程当中往往会发出较大的噪音，严重的影响住户的居住感受，因此在进行给排水设计的过程当中，要注意采取相应的技术手段尽可能的降低噪音。

　　3.现代建筑的用户数量往往比较大，这就导致给排水系统的水量相对较大，在日常的工作当中，给排水系统一旦出现问题，往往会给整个建筑的用户造成巨大的不便。因此要保证建筑给排水系统的安全性和可靠性，尽可能的建设给排水系统发生故障的可能性。

　　4.由于现代化建筑的高度较高，这就导致消防系统的静水压力相对比较高。因此往往导致建筑给排水系统的相关的管道以及配件经常发生损坏。因此在设计的过程当中应该尽可能的多使用几个竖向的分区，这样可以在很大程度上减少静水压力，最大限度的保证供水系统的安全性和稳定性。

二.当前建筑用水现状

　　1.建筑生活用水分布范围大，管理难度大，节约用水的潜力还很大。对于城市生活用水的广大用户来说，一部分人认为水是取之不尽.用之不竭的， 没必要珍惜，节约用水意识极为淡薄；对于政府部门和节水部门也往往停留在口头号召多，具体实施方法少，缺少明显的实效。

　　2.管道锈蚀。 用水设备的质量差等导致大量的水消失于无形

　　3.建筑给水系统设计欠合理，超压出流浪费水量巨大。 生活给水系统按规定竖向分区后仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大的问题，据调查部分卫生器具的实际出水流量是额定流量的4 倍 -5倍带来了水量浪费 .水压过高 .漏水量增加的弊病 ，同时易产生水击. 噪声和振动致使管件损坏. 破裂。

　　4.水价不合理，水价低廉也是造成水量浪费的重要原因之一。 目前许多城市自来水售价与制水成本形成逆差，低水价政策的继续实行，不仅有碍于社会经济效益的提高同时也助长了用水的浪费。应合理制定水价或合理制定居民用水定额管理制度措施， 增收 ”超量水费”， 超量越大 ，收费标准越高，充分利用价格杠杆的作用，减少水量的浪费。

三.建筑给排水中的节水节能技术

　 1．使用节水型卫生器具,减少用水量及加压能耗
以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果，节水量为3%～50%，大部分在20%～30%之间。使用小容积水箱大便器。目前我国正在推广使用6L水箱节水型大便器。设计人员应在保证排水系统正常工作的情况下建议用户使用小容积水箱大便器。也可以参考国外（以色列）的做法，采用两档冲洗水箱：两档冲洗水箱在冲洗小便时，冲水量为4L（或更少）；冲洗大便时，冲水量为9L（或更少）。 采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱。延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭，可避免长流水现象。出水时间可在一定范围内调节，但出水时间固定后，不易满足不同使用对象的要求，比较适用于使用性质相对单一的场所，比如车站、码头等地方。光电控制式水龙头可以克服上述缺点，且不需要人触摸操作，可用在多种场所，但价格较高。目前，光电控制小便器已在一些公共建筑中安装使用。
2．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。减压孔板和节流塞 减压孔板相对于减压阀来说，系统比较简单，投资较少，管理方便。实践表明，节水效果相当明显。但减压孔板只能减动压，不能减静压，且下游的压力随上游压力和流量而变，不够稳定。另外，减压孔板容易堵塞。可以在水质较好和供水压力较稳定的情况下采用。节流塞的作用及优缺点与减压孔板基本相同。适合在小管径及其配件中安装使用。
3.利用太阳能用作住宅热水加热的节能技术措施
太阳能作为清洁能源，取之不尽，用之不竭，是节能的重要途径。太阳能热水器是由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成。我国大部分地区均处于北纬40度以北，日照时间较长，均适合推广太阳能热水器。根据现在使用的太阳能热水器技术，按集热器形式可分为平板型和真空管型。平板型：在住宅中使用的小型热水器，目前多采用自然循环方式，且为单循环，即集热器内被加热的水直接进入储水箱提供使用。结构简单，成本较低，抗冻能力弱。真空管型：全玻璃真空管结构简单，价格适中，水在玻璃管内直接被加热，其组成的家用热水器一般是将真空管直接接入非承压水箱，采用落水法取热水。也有采用金属热管组合的承压式及采用U型管组合的分离式，在不同地区都全年使用。具有抗冻、耐压和耐冷热冲击能力。

转 4.合理利用市政管网余压
在城市供水中，根据城市供水规模大小不同，一般市政给水管网压力均在0.2~0.4MPa之间，只能满足三~五层多层建筑供水压力，无法保证高层建筑供水压力。合理利用市政管网压力,采用分区供水方式可以减少二次加压能耗。
5.开发第二资源#8212;#8212;中水
中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排除的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是各种排水经过处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。我国的建筑排水量中生活废水所占份额住宅为69%，宾馆、饭店为87%，办公楼为40%，如果收集起来经过净化处理成为中水，用作建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用，从而替代出等量的自来水，这样相当于增加了城市的供水量。
6.充分利用雨水
雨水利用就是将雨水收集起来，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，可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。现在我国的大多数建筑都将屋顶的雨水直接排入市政雨水管道，这不仅增加了市政雨水管道的承受能力，加大了管径﹑增加了造价，同时也是一种对水资源的浪费。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，经沉积的雨水流人蓄水池，由水泵送至杂用水蓄水池，经加氯消毒后送至中水管道系统。为了解决降尘和酸雨问题，一般将降雨前两分钟的雨水撇除。
7.生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置
在高层建筑给水设计中宜把生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设立，因为两种给水系统对水压的要求不同。按规定：生活给水系统按静水压力不大于300kPa ～400 kPa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；若常年用减压阀降压节流，又势必造成电能浪费；若按生活给水水压要求分区，则会相对增加水泵机组数目。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、消防给水系统分开设置。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。贴于 中节能的效果有直接影响，在选择节水型卫

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、 题目

某高层住宅楼建筑给排水设计

二、工程概况

某综合楼建筑共11层，建筑总高度为38.9m。1～2层设计为商场，3层以上主体建筑为住宅，11层以上有一为设备层。设计内容有建筑给水系统、排水系统、雨水系统、消防系统，污水处理系统。

室内要求设置给水系统，排水系统，雨水排水系统、消火栓系统和自动喷淋灭火系统。市政管网可以提供供水水压为0.35Mpa。

三、设计依据

（1）建筑给排水设计规范GB50015(2003年版)

（2）建筑设计防火规范GB50016 (2006年版)

（3）高层建筑防火设计规范GB50045－95 (2001年版)

（4）给排水制图标准GB/T50106-2001

（5）自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001 (2005年版)

（6）建筑灭火器配置标准GB50140-2005

（7）各有关文件及各工程提供的资料，包括各层平面图、总平面图。

四、设计内容

本设计范围：室内外给水、排水。

本设计内容：包括室外给排水管网综合，室内生活给水系统、排水系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统。

五、参考文献

（1）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140#8212;2005）

（2）《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）

（3）《给水排水设计手册》第二册和第五册

（4）《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）

（5）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）

（6）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

（7）《给水排水制图标准》（GBJ106-2001）

（8）《全国民用建筑工程设计技术措施#8212;#8212;给水排水》

（9）《全国通用给水排水标准图集》

六、系统选择

1.给水系统

拟订三种方案：

1、设水泵、水箱联合供水方式：水泵统一加压，仅在顶层设置水箱，下区供水利用减压阀减压。

2、分区并联供水方式：各给水分区分别设置水泵或调速泵，各分区水泵采用并列方式供水。

3、气压给水方式，在给水系统中设置气压给水设备，根据需要设置气压罐的高度。

三种供水方式优缺点比较：

综合考虑三种方案优缺点，第二种方案能更好的满足商住楼建筑的需求，设计运行稳定，管理维护方便，能很好的满足各类群体的需要。

2．排水系统

高层建筑排水系统一般不分区，但有时为保证最低横支管至横干管的最小垂直距离，底层排水系统单独排出。同时依据建筑层数确定是否需要设置专用通气管、主通气管、副通气管或环形通气管。

本设计采用双立管排水系统，双立管排水系统由一根排水立管和一根专用通气立管组成。利用排水立管与另一根立管之间进行气流交换，避免形成气堵，影响排水的通畅。

3.雨水系统

（1）分区情况

雨水有檐沟外排水、天沟外排水和内排水三种。高层建筑采用内排水。雨水系统不分区，一排到底，雨水斗设置越高，越易排放。

（2）方案选择

高层建筑采用雨水内排水系统，部分屋顶水箱间或级别要求不高的建筑物的裙房可以采用檐沟外排水。最好选用单斗悬吊式排水。

4、消防给水：

（1）消火栓系统

由《高层民用建筑设计防火规范》表3.0.1知，该建筑为二类商住楼，建筑高度为38.9m，高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。室外消防用水量为20L/s，室内消火栓用水量为20 L/s，每根竖管的最小流量是10 L/s，每只水枪的最小流量是5 L/s。消火栓的栓口直径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱取12m，最不利情况同一立管上同时出水三股水柱，消防立管管径为DN100。经核算采用临时高压消防给水系统，本设计采用消防水泵和屋顶水箱联合供水，消防水池设于地下室。室外消消防立管设置在楼梯间、管道井内，消火栓应该尽量靠近立管。室外给水管道布置成环状，设两根进水管，分别从两条市政给水管道引入，设置呈环状管网增加系统的安全性。

（2）自动喷淋系统：

拟定两种方案：

①湿式自动喷水灭火系统

②预作用喷水灭火系统

方案比较

经综合考虑两方案的优缺点，本工程采用第一种方案湿式自动喷水灭火系统。均采用吊顶喷头，喷头布置一般为3.6m*3.6m正方形布置，距墙不大于1.8m，为定期进行安全检查，各层均设末端试压装置。