建筑给排水中的节水节能问题探讨
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摘要：随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断增加，高层建筑有别于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点。现代化新世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善的方向发展，其所需要的总耗能量也在不断增加。这就给建筑给水排水设计提出了更高的要求。本文对此进行了探讨。
Abstract: with the rapid development of economy and the improvement of science, the height of the high-rise building and layer are also growing, high-rise buildings is different from the low-rise building, has the layer, the height of the great, vibration source, water supply, demanding, more displacement big etc. Characteristics. The modernization of the new century, the high building toward layer more, equipment more perfect the direction of development, its need total consumption energy has also increased. This will give architectural water drainage design put forward higher request. In this paper, this is discussed.
Keywords: building water supply and drainage water and energy saving
中图分类号：S276文献标识码：A 文章编号：
在实际的建筑给排水工程中，除了在原材料等客观因素上尽量控制给排水工程质量外，还要满足规范、规程的要求。国内建筑给排水专业积累了一个多世纪的实践经验，借鉴了国外的新技术，在专业技术上有了明显的突破和进展。
一利用无负压给水方式
无负压给水设备是在传统变频调速给水设备的基础上研制和发展起来的，主要由稳流补偿器、真空抑制器、水泵、控制柜、控制仪表、管道、阀门等组成。无负压变频恒压供水系统的水泵是直接连接在市政管网上，充分利用市政管网余压，节能效果好，不需要建造蓄水池，直接与市政管网连接，没有水质的二次污染。无负压变频恒压供水有着水泵-水箱联合供水和普通变频恒压供水不可比拟的优势，有很大的节能潜力，在人们对水质要求越来越高，并且更加注重节能的社会，是未来高层建筑供水方式的发展方向。无负压变频恒压供水是在变频恒压供水设备上发展起来的，它主要由无负压调节罐、水泵、气压罐、智能控制系统等组成。就它的工作原理介绍如下：自来水管网的水直接进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时，设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器（或压力控制器、电接点压表）给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰期时，若自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若自来水管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。真空消除器是本设备的核心，依靠它消除管网中负压，从而不影响周围用水，保护管网与设备，达到市政供水的要求。作为一种新型的供水方式，无负压变频恒压供水方式有它独到的特点和优势：水质安全、卫生；充分利用原有管网的压力节能；设备管理方便、简单；投资少、运行成本低；施工周期短，安装简单；占地面积小，检修方便。
二 给水系统分区
1．水泵组选择
（1）所选水泵应基本在高效区运行 ,切忌 “大马拉小车” 。《建筑给水排水设计规范》3.8.1条对给水加压泵的选择作了较明确的规定。
a.“水泵的 Q-H 特性曲线,应是随流量的增大,扬程逐渐下降的曲线”。即不要选 Q-H 特性曲线凸形弧线的水泵,因这种泵供水压力波动大，出流不稳定,用水时耗水量增大。
b. “应根据管网水力计算进行选泵,水泵应在其高效区内运行”。 这一款的要求是水泵的 Q、H 应经计算确定,既要考虑水泵长期使用，叶轮磨损留有一定的富裕量(一般可按 1.05～1.1 的安全系数考虑) ,又不能选泵过大,使水泵 “大马拉小车”，低效运行,严重耗能。
c. “调速泵在额定转速时的工作点,应位于水泵高效区的末端”。因调速泵按秒流量选泵，工作点即为达到秒流量时的工况点，而一天中管网出现秒流量的时间是短暂的,水泵大部分时间均在低于秒流量的工况运行,水泵工作点位于高效区末端,就能使水泵最大限度地在高效区运行,节能效果佳。
(2) 泵组宜多台运行。一般离心泵运行的高效区流量范围为(1～0.5) Q。而实际运行过程中,生活用水随用水人数、生活规律、用水器具等多因素的变化,用水量极不均匀。尤其是近年来兴建的居住小区,其入住率一般都低于80% ，甚至达不到50%，但设计时必须按100%入住率设计。因此,如果采用变频调速泵组时不考虑这些因素，势必导致运行时水泵效率低下。较好的解决办法是多台大小不同的泵并联运行。晚间用水量极小时可辅以小泵+气压罐供水。水泵的配置可以按下列选择：
a.对于用水量不大的单体建筑可选3 台泵，1台变频、 1台工频、1台备用轮换工作。每台泵的流量可按60 % q ( q为设计流量)选择。这样水泵在高效段运行时间相对比按流量为100 % q选泵要多得多。
b.对于像小区集中供水这种难以准确计算其用水量的供水系统，可采用大泵、中泵多台并联并配晚间小泵+气压罐组合供水。运行过程中可以根据小区的入住情况随时调整，尽量避免大马拉小车的低效耗能供水运行状态。
三 使用节水型卫生器具和配水器具
配水装置和卫生设备是水的最终使用单元，它们节水性能的好坏，直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时，除了要考虑价格因素和使用对象外，还要考察其节水性能的优劣。因而大力推广使用节水器具是实现建筑节水的重要手段和途径。
1、以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。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（尤其在水压超标的配水点）安装使用节水龙头，以减少浪费。充气水龙头是在国外使用较广泛的节水龙头，据报道可节水25％左右，应在我国逐步推广使用。
2、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，并已有一次冲水量为4.5L甚至更少水量的大便器问世。应在保证排水系统正常工作的情况下使用小容积水箱大便器，否则会带来管道堵塞、冲洗不净等问题。
也可以采用两档冲洗水箱：两档水箱在冲洗小便时，冲水量为4L(或更少)；冲洗大便时，冲水量为9L(或更少)。以三口之家为例，若每人每天大便1次、小便4次，使用现有9L水箱，一天要用水135L；使用6L水箱，一天用水90L；而使用两档水箱，一天用水75L，可见采用9L两档水箱比采用6L水箱更节水。当然使用6L两档水箱节水效果更好。
3、使用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头、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。
4、在热水系统中安装多种形式的节水器具。如在公共浴室安装限流孔板；在冷、热水入口之间安装压力平衡装置；安装使用低流量莲蓬头、充气式热水龙头和恒温式冷、热水混合龙头等。
四雨水利用、污水回收
污水回用是作为节水的重要措施．在工程中，中水的回用量与中水用水量常常不平衡，尤其在夏季，集中空调补水，绿化用水等用水的增加，造成在中水池中补充大量的生活用水。由于建筑物的回水量小，如用中水处理设施处理屋面和地面汇集的雨水，使之成为一套适用于处理和利用雨水的水处理系统，其增加投资不大，又作为中水补充，满足全年中水回用量。这就可以大大降低中水成本，也达到真正节水目的。中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、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。
五 结束语
在建筑给排水中采用上述节水技术，实践证明，根据实际情况详细分析，进行合理的规划设计，其节水效果都是显著的,可节约许多能量及用水量，更是一件利国利民的大事。这样不仅能取得显著的经济效益，而且能在一定程度上缓解城市用水供需矛盾，解决高峰期缺水问题，还能减少污水排放量，保护环境，取得较好的社会效益和环境效益。
参考文献
【1】《建筑中水设计规范》(GB50336―2002)
【2】《给水排水工程施工》中国建筑工业出版社 2004