淺談高層建筑給排水節(jié)能方案

【關(guān)鍵詞】高層建筑；給排水設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方案 

　　1.引 言 

　　我國是一個(gè)水資源較為緊缺的國家，從目前對(duì)能源的利用現(xiàn)狀來看，對(duì)水資源的合理利用將直接關(guān)系著我國社會(huì)的穩(wěn)步發(fā)展。隨著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，水資源短缺、電力供應(yīng)短缺和原材料短缺的矛盾日益凸現(xiàn)。由于我國人口眾多，因此家庭用水的問題較為突出，隨著目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，各種高層建筑不斷涌現(xiàn)，如何在高層建筑中對(duì)給排水進(jìn)行有效的節(jié)能節(jié)水，是當(dāng)前建筑業(yè)亟待解決的一個(gè)重要問題。 

　　因此，對(duì)建筑給水排水設(shè)計(jì)來說，如何對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，以求最大限度的節(jié)約每一寸管道、節(jié)省每一個(gè)閥門、降低每一度電力消耗等，就成為擺在廣大給水排水設(shè)計(jì)者面前的一個(gè)不容回避的問題。 

　　2.合理控制高層建筑給水系統(tǒng)分區(qū) 

　　《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50015-2003）第3.3.4條規(guī)定：衛(wèi)生器具給水配件承受的最大工作壓力不得大于0.60MPa；第3.3.5條規(guī)定：高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，豎向分區(qū)應(yīng)符合下列要求：各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓力不宜大于0.45MPa，特殊情況下不宜大于0.55MPa；水壓大于0.35MPa的入戶管（或配水橫管），宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。如果給排水設(shè)計(jì)中分區(qū)壓力選擇過大，衛(wèi)生器具給水配件可能會(huì)由于長時(shí)間超壓而產(chǎn)生水流泄露和能源的浪費(fèi)。第3.3.6條規(guī)定：建筑高度不超過100m的建筑的生活給水系統(tǒng)，宜采用分區(qū)并聯(lián)供水或分區(qū)減壓的供水方式。如果從節(jié)約能源的角度考慮，設(shè)計(jì)中有條件的情況下最好采用分區(qū)并聯(lián)的供水方式，合理的供水方式可節(jié)能25%～40%。 

　　3. 避難層集中設(shè)置報(bào)警閥 

　　省去減壓閥的做法就建筑高度在120m左右超高層建筑的噴淋系統(tǒng)的報(bào)警閥設(shè)置來說，通常采用分散設(shè)置濕式報(bào)警閥的做法：在避難層內(nèi)設(shè)置若干套濕式報(bào)警閥，供建筑高區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)使用；在地下室內(nèi)設(shè)置若干套濕式報(bào)警閥，供避難層以下的低區(qū)自動(dòng)噴水滅火 

　　系統(tǒng)使用。同時(shí)，根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50084-2001-2005）的相關(guān)要求，濕式報(bào)警閥入口壓力不應(yīng)大干1l2Mpa，在低區(qū)濕式報(bào)警閥環(huán)狀供水管道入口設(shè)置減壓閥組，控制閥前壓力不大于1.2Mpa。 

　　在閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)計(jì)算，噴淋水泵揚(yáng)程需要1.8Mpa。在整個(gè)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的各個(gè)組成部分中，結(jié)合相關(guān)噴淋產(chǎn)品所提供的技術(shù)參數(shù)，濕式報(bào)警閥的最大工作壓力為12Mpa；普通玻璃球下垂型噴頭的額定工作壓力為1.2Mpa，出廠試驗(yàn)壓力為3.0Mpa；一般水流指示器的額定工作壓力為1.2Mpa，出廠密封測(cè)試壓力為2.4Mpa；對(duì)夾式安全信號(hào)蝶閥的額定工作壓力可達(dá)1.6Mpa。在設(shè)計(jì)中，曾作過如下考慮：如果按照常規(guī)設(shè)計(jì)，采取在地下室和避難層分散設(shè)置濕式報(bào)警閥的做法，在低區(qū)報(bào)警閥組前的環(huán)狀管網(wǎng)上分別設(shè)置減壓閥組。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，減壓閥組通常采用兩組并聯(lián)，每個(gè)報(bào)警閥組采用報(bào)警閥前后設(shè)置控制閥門，并在報(bào)警閥前加設(shè)過濾器的做法。由于報(bào)警閥前后的控制閥門一般采用普通手動(dòng)閥門，一旦減壓閥出現(xiàn)故障的情況下，控制閥門不具備自動(dòng)關(guān)閉功能。因此，兩組報(bào)警閥組通常不具備故障情況下的自動(dòng)切換功能，只能手動(dòng)進(jìn)行切換。此外，由于報(bào)警閥分散設(shè)置，從一定程度上增加值班人員的工作強(qiáng)度。 

　　為了克服上述不足，進(jìn)一步確保濕式報(bào)警閥的安全，經(jīng)反復(fù)考慮，最終決定把濕式報(bào)警閥集中設(shè)置在避難層。由于避難層的建筑高度大約在60m左右，由噴淋水泵揚(yáng)程減去報(bào)警閥和噴淋水泵問的高差（噴淋水泵設(shè)在地下三層），從而可以確保濕式報(bào)警閥閥前壓力小于12Mpa。相比之下，由于報(bào)警閥在避難層集中設(shè)置，無需在閥前設(shè)置減壓閥組即可有效保證報(bào)警閥不會(huì)發(fā)生超壓，從而可以充分確保報(bào)警閥的安全，進(jìn)一步提高了整個(gè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的安全程度。同時(shí)，由于報(bào)警閥集中設(shè)置，必然利于系統(tǒng)日后的運(yùn)行管理。 

　　4. 推廣使用節(jié)水型設(shè)備， 減少用水量 

　　衛(wèi)生器具和配水器材是水的最終使用單位， 一套節(jié)水性能設(shè)備的好壞， 能夠?qū)λ�資源的節(jié)約產(chǎn)生非常大的作用。例如， 通常淋浴噴頭每分鐘噴水7 L 多， 而節(jié)水型噴頭則每分鐘只需要3L 水左右， 節(jié)約了一半的水量。可見衛(wèi)生器具和配水器具的節(jié)水性能直接影響著整個(gè)建筑節(jié)水的效果。所以在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時(shí)， 除了要考慮價(jià)格因素和使用對(duì)象外， 還要考察其節(jié)水性能的優(yōu)劣. 

　　大力推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器材是建筑節(jié)水的一個(gè)重要方面。例如， 使用小容積水箱大便器。目前我國正在推廣使用6L水箱節(jié)水型的兩檔沖洗水箱的大便器. 或者以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下， 節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果， 節(jié)水量為3%～50%，大部分在20%～30%之間。且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方， 節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。因此， 應(yīng)在建筑中（尤其在水壓超標(biāo)的配水點(diǎn)） 安裝使用節(jié)水龍頭， 以減少浪費(fèi)。 

　　5. 完善熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng) 

　　隨著人們生活水平的提高， 小區(qū)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用也得到了充分的發(fā)展， 建筑熱水循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量也逐漸變得越來越重要了. 大多數(shù)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)存在嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象， 主要體現(xiàn)在開啟熱水裝里后， 不能及時(shí)獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分冷水， 未產(chǎn)生應(yīng)有的使用效益， 因此稱之為無效冷水。這種水流的浪費(fèi)現(xiàn)象是設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面原因造成的。 

　　如在設(shè)計(jì)中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡， 循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中出現(xiàn)短流， 使遠(yuǎn)離加熱設(shè)備的環(huán)路中水溫下降； 熱水管網(wǎng)布置或計(jì)算不合理， 致使混合配水裝置冷熱水的進(jìn)水壓力相差懸殊， 若冷水的壓力比熱水大， 使用配水裝置時(shí)往往要出流很多冷水， 之后才能將溫度調(diào)至正常。 

　　6. 有效利用變頻調(diào)速水泵 

　　目前變頻調(diào)速水泵在高層建筑節(jié)水措施中有著十分廣泛的應(yīng)用，在加上現(xiàn)今變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展日趨成熟完善，其顯著的節(jié)點(diǎn)效果、快捷的調(diào)速方式、強(qiáng)大的保護(hù)功能、寬廣的調(diào)速范圍和穩(wěn)定可靠的運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)都使得調(diào)速水泵在高層建筑給排水系統(tǒng)中對(duì)減少電能浪費(fèi)的應(yīng)用具有重要意義。以往，高層建筑往往采用的是水泵水箱聯(lián)合供水的方式，其流程為通過水泵將水位提升至高位水箱，然后向下供水，這一過程水壓極大，通常需要進(jìn)行安裝減壓設(shè)置，否則會(huì)產(chǎn)生絕大的能源消耗，而在這一系統(tǒng)中電機(jī)處于頻繁的啟動(dòng)過程，因此對(duì)電能消耗亦過于浪費(fèi)。現(xiàn)如今，在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中，可以采用變頻調(diào)速水泵，它省去了水罐和水箱，直接減少了設(shè)備的投資。由其直接向給水系統(tǒng)提供用水，變頻調(diào)速水泵通過對(duì)速度的調(diào)節(jié)來進(jìn)行流量的控制，即由供水量的大小來對(duì)水泵電機(jī)自動(dòng)進(jìn)行提速或降速。水量大，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速便會(huì)自動(dòng)變大，水量小，電機(jī)轉(zhuǎn)速便減小。此方法可以有效的避免電機(jī)頻繁啟動(dòng)而造成的電能浪費(fèi)問題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，采用變頻調(diào)速水泵供水其節(jié)電率可達(dá)30%～50%。 

　　結(jié)語 

　　建筑給排水節(jié)能潛能很大，在當(dāng)前最重要的不是建筑節(jié)水技術(shù)，而是人們節(jié)約用水的生活習(xí)慣意識(shí)。若能減少人為自生的內(nèi)在原因并充分使用節(jié)水型衛(wèi)生器具，可節(jié)約建筑給排水方面所需能量的50%左右以上，那便是一件利國利民的大事。所以，使水資源不受破壞，并能進(jìn)入良性的水質(zhì)、水量再生循環(huán)，已成為政府和廣大人民群眾關(guān)注的焦點(diǎn)。因此要倡導(dǎo)、呼吁全民必須將淡水資源當(dāng)作一種珍稀資源，節(jié)約用水。 

　　參考文獻(xiàn) 

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