給排水節能規劃路徑研討

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本文作者：沈沛然 單位：中國建材國際工程集團有限公司

建筑給排水專業在建筑節能設計中的依據分兩類，一類是國家頒布的法律、國家標準和行業標準，適用于全國范圍內的給排水工程設計，如：　《中華人民共和國節約能源法》、《中華人民共和國建筑法》、《公共建筑節能設計標準》GB　50189－2005、《民用建筑節能設計標準》JGJ　26－95、《住宅建筑規范》GB　50368－2005、《建筑給水排水設計規范》GB　50015－2003（2009年版）、《民用建筑節水設計標準》GB　50555－2010、《污水再生利用工程設計規范》GB　50335－2002、《建筑中水設計規范》GB　50336－2002、《城市污水回用設計規范》CECS　61－1994、《建筑與小區雨水利用工程技術規范》GB　50400－2006、《節水型生活用水器具》CJ　164－2002、《全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇－給水排水》等。另一類是各地方結合本地實際情況，頒布的地方規范、規程，僅適用于所在地的給排水工程設計，如：　《公共建筑節能設計標準》DBJ　01－621－2005（北京地方標準）、《公共建筑節能設計標準》DGJ　08－107－2004（上海地方標準）、《深圳市居住建筑節能設計規范》SJG　10－2003、《天津市公共建筑節能設計標準》DB　29－153－2005、《安徽省公共建筑節能設計標準》DB　34／1467－2011等。設計人員在工程設計中執行國家標準的同時，還應執行工程建設所在地的地方標準。

目前建筑給排水節能設計存在的問題

用水定額取值偏高。設計中取用水量定額時，不考慮建筑的用水特點，為求安全，直接套用定額上限，造成供水能力超出實際使用量很多，增加了供水負荷，造成能源的浪費。

減壓措施設置不到位。減壓措施設置不到位，僅滿足于使配水支管凈壓力不超過規范規定。致使部分用水點壓力偏高。給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量就大于額定流量。根據實測，DN15陶瓷閥芯水嘴靜壓P＝0．37MPa、全開時，流量Q＝0．46L／s，為設計額定流量0．15～0．20L／s的3．07～2．3倍。超出額定流量的那部分流量并未產生正常的使用效益，這樣就浪費了水資源，而為輸送這部分水量所付出的能源也同時被浪費了。

熱水系統設計不合理。小時耗熱量計算不合理：設計中不具體分析同一熱水系統中不同類別建筑、不同用水部門的最大用水時段等使用條件，僅簡單的把不同用水部門或建筑物的設計小時耗熱量疊加，作為系統總設計小時耗熱量。冷熱水供水壓力不平衡：造成冷熱水出流量不同，調溫時浪費了水量。管網循環系統設計不合理：系統因循環系統設置不當，每次用水放出的無效冷、溫水過多造成浪費。

材料要求含糊。目前，市場上輸配水用管材、管件、閥門等產品材質及種類繁多，有很多質量低劣，達不到國家或行業產品標準的要求，而施工圖中未對材料等級及應符合的國家標準作出規定，使施工單位有機會在組織材料時為節約成本，采購達不到使用要求的材料，造成給水系統漏失水量超出正常范圍，浪費了水源及輸水能源。

節水型衛生器具選擇不明確。市場上衛生器具品牌和型號很多，有些型號較老，不符合《節水型生活用水器具》CJ　164－2002的要求，而施工圖中又未提供衛生器具的具體型號或圖集號，采購時一旦購買非節水型號，就造成了用水浪費。

計量儀表選擇不合理。部分設計選用的水表型號精度不夠，遠傳式水表及IC卡預付費水表等新型水表選用不普及，致使用水得不到合理控制，沒有起到通過經濟杠桿節約用水的效果。

建筑給排水節能設計的措施

用水定額是設計給水系統、熱水系統的一項重要基礎參數，用水定額取值偏大，就會提高供水負荷的等級，造成供水設備、設施、管徑均比實際所需值大，既耗水又耗能、耗材、占地，同時為使用者浪費水資源提供硬件支持。所以，設計人員應嚴格執行《建筑給水排水設計規范》GB　50015中的生活用水量定額標準，在取用水定額時，不要一味取定額范圍內的較高值，要結合每個工程的特點，合理取值，做到既有余量，也不浪費。

充分利用市政管網的供水壓力。初步設計時，應向供水主管部門收集工程所在位置的市政管網供水壓力和流量，為施工圖的設計提供準確的數據，從而合理、有效的利用市政管網的壓力。施工圖設計時，應根據用水設備、用水衛生器具和水嘴的最低工作壓力要求，確定建筑物直接使用市政管網供水的層數。高層建筑給水系統減壓。根據《建筑給水排水設計規范》GB　50015－2003（2009年版）的規定，各分區最低衛生器具用水點的靜水壓力不宜大于0．45MPa，靜水壓力大于入戶管0．35MPa的入戶管（或配水橫管），宜設減壓或調壓裝置。此條規定僅對干管和橫支管的壓力做出了一般性的規定，但是，即使最低衛生器具的用水點的靜水壓力為0．35MPa，對于大部分衛生器具來說，仍然大于其使用壓力，根據《建筑給水排水設計規范》GB　50015－2003（2009年版）表3．1．14列舉的數據，0．35MPa仍比壓力要求最高的自閉式沖洗閥大便器的使用壓力大0．2MPa。所以設計中不能僅滿足規范最低要求，應根據所在層的衛生器具的使用壓力對支管進行減壓。減壓設配件可采用減壓閥或減壓孔板，但考慮到建筑美觀及裝修方便，采用減壓孔板對支管進行減壓為宜。給水豎向分區可采用可調式減壓閥減壓。加壓供水方式的比較，見表1。　由表1可知，從節能節水比較，4種常用供水方式中高位水箱供水和管網疊壓供水占有優勢。但由于高位水箱供水在消除二次污染等方面并不理想以及新型供水設備的普及，工程中采用高位水箱供水的方式已經越來越少了。

目前，工程中普遍采用無負壓供水設備，這是一種在變頻恒壓供水設備上發展起來的新型設備，它主要由穩流罐、給水泵、小型穩壓罐、防負壓裝置、智能控制系統等組成。與之前的水池加變頻泵供水系統相比，具有以下優勢：節省投資：不用建水池、水箱，也不需要大型氣壓罐，占地面積小，而且由于管網疊壓的利用，加壓泵型號可減小。無二次污染：從市政管網至用戶取水構成全系統封閉運行，避免水源污染問題。高效節能：與管網直接相聯，能充分利用管網自身的壓力，切實有效的發揮變頻調速的優勢，用水低峰期設備不用運行，降低了整個供水系統能量的流失，節能效果明顯。

科學計算耗熱量。設計計算用水人數、單位時，要盡量準確，數據應向業主核實，計算耗熱量時，應根據集中熱水供應系統全日供應熱水、定時供應熱水，同一熱水系統中，不同類別建筑、不同用水部門的最大用水時段等使用條件分別按《建筑給水排水設計規范》GB　50015－2003（2009年版）中關于小時耗熱量的相應條款和公式計算，不應不加分析，簡單的把各部分設計耗熱量疊加，作為系統總設計耗熱量。完善熱水供應系統。不少集中熱水供應系統因循環系統設置不當，存在嚴重的浪費現象，主要體現在開啟熱水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷、溫水之后才能正常使用。這部分冷、溫水量有時多達10～20L，未產生應有的使用效益，因此稱之為無效冷水。因此，集中熱水供應系統應保證配水點處冷熱水壓力平衡，具體要求是高層建筑冷、熱水系統分區應一致，水加熱器冷水應由同層冷水管道供給，仍不滿足時，應采取減壓措施保證用水點冷、熱水壓力一致。且系統必須設熱水回水管道，并設循環水泵，采用機械循環，以保證干管和立管中熱水的循環。在選擇循環方式時需綜合考慮節水效果與工程成本，根據建筑性質、建筑標準等具體情況選用支管循環方式或立管循環方式，盡可能減小乃至消除無效冷水的浪費。

設計說明中，材料部分應包括管材、閥門、衛生器具的型號。塑料給水管道應注明材質及管系列，金屬給水管道應注明金屬牌號及公稱壓力，給水鋼塑復合壓力管道應注明種類代號及公稱壓力。選用的各種閥門、配件均應注明具體型號。衛生器具應選用節水型衛生器具，給水水嘴應采用陶瓷芯等密封性能好、能限制出流流率并經國家有關質量檢測合格的節水水嘴。大、小便器應采用節水型產品，坐便器水箱容積不大于6L。公共浴室及設公共淋浴器的場所，宜采用系統設可靠恒溫混合閥等閥件或裝置的單管供水。公共衛生間宜采用紅外感應水嘴、感應式沖洗閥小便器、感應式沖洗閥大便器等能消除長流水的衛生器具，具體型號可在國標圖集09S304中選擇。如由業主自行選擇衛生器具，則應說明衛生器具應符合《節水型生活用水器具》CJ　164－2002的要求，并交代坐便器水箱容積不得大于6L等內容。

建筑中宜設置建筑給排水自動化的監控系統。建筑物的引入管、住宅的入戶管及公共建筑物需計量的給水管道上均應設置水表。水表應選擇計量精度高的產品。各類型水表的比較，見表2、表3、表4。　由表2～表4比較可知，速度式濕式多流束水表既有較好的計量性能，又有較好的實用經濟性。工程設計中應優先采用。目前，新型水表發展迅速，產品日益成熟，如卡式預付費水表和遠傳水表。卡式預付費水表由流量傳感器、機電式先道閥等檢測控制系統組成，用戶先繳納一定數額的費用，系統按預定的程序自動從用戶費用中扣除水費，并有顯示剩余水量、累計用水量的功能，當剩余水量為零時自動關閉閥門停止供水。分戶遠傳水表仍安裝在戶內，與普通水表相比增加一套信號發送系統，各戶信號線路均連接至樓宇的流量集中集算儀上，各用戶使用的水量均顯示在流量集中集算儀上，并累計流量。自動抄表系統可免去逐戶抄表，節省了人力物力，且大大提高了計量水量的準確性。企事業單位、學生宿舍的公共浴室、淋浴間等宜刷卡（或采用紅外線、腳踏開關）來用水。

結語

建筑給排水節能問題的關鍵在于系統的設計。系統的節能化設計需要結合建筑的特點和建筑物所在地區的具體情況，采取靈活多樣的方式，綜合應用各種技術手段。合理的系統設計可以極大的提高能源利用率，達到節能減排的目的。給排水節能設計措施的日益完善，必將有效的推動節能減排工作，取得良好的社會效益和經濟效益。