高层楼宇建筑给排水节能措施研究

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摘要：在分析了国内建筑给排水系统的特点及存在的问题后，对高层楼宇建筑给排水系统的节能措施进行了详细分析，最后简单归纳了建筑排水系统中的雨水收集和雨水渗透两种雨水综合利用技术。

关键词：高层楼宇；建筑给排水系统；节能降耗

高层楼宇建筑给排水系统，是居民日常高效生产生活必备的系统之一，是通过相应的给排水管道、阀门、配水附件等设置与城镇给排水管网进行连通，实现建筑内部生活用水供给和生活污水排放两大功能。我国可用陆地淡水资源总量并不丰富，加上我国是一个人口数量较大，人均占有水量比较低，因此，节约能源资源已成为经济可持续发展的重要措施，而建筑节能又是其中一个重头，也可以说建筑给排水系统节水就是节能，节流就相当于节源。以一个二线省会城市为例，其在2005、2006年两年中，全年的供水量分别达到27543.6万吨和27870.9万吨，其中小区居民生活用水量则高达11560.8万吨和11978.7万吨，大约占全年供水量的40%以上，而且这个比例还呈现上升趋势，由此可见居民生活用水占整个城市供水总量的比重相当大。高层建筑给排水系统有别于其它低层建筑给排水系统，具有层数多、外部振动源多、用水量波动较大、排水量大且时间段较集中等特点，因此，在高层楼宇建筑给排水系统设计、施工、以及实际运行管理过程中，必须结合工程的实际特性，形成科学合理的给排水系统节能方案，并在工程实际中尽量采用先进的综合节能降耗技术措施，确保整个系统具有良好的运行工况，满足高层楼宇建筑给排水系统安全稳定、节能经济的高效运行发展[1]。

1 国内建筑给排水系统特点及存在的问题

1.1 高层楼宇建筑给排水系统特点

高层楼宇与低层建筑相比，其给排水系统主要呈现以下特点：

（1）高层楼宇建筑给水、热水、以及消防用水给谁系统中，由于楼宇高度较高，其静水压力相当大，如果在小区设计时采用一个区独立供水模式，不仅会大大降低建筑给水系统运行可靠性，同时在较大的静水压力作用下，很容易导致管道及配件发生破坏。因此，在进行高层楼宇建筑给谁系统设计时，要合理采取竖向分区方案，有效降低给水管道中的静水压力降低，使整个系统安全可靠运行。

(2)当高层建筑发生火灾时，由于建筑物内部结构较为紧凑，火势蔓延速度相当快，而且外部扑救十分困难。因此，在进行高层建筑给水系统中的消防子系统设计时，其安全可靠性要比底层建筑高很多，以满足高层楼宇建筑发生火灾自救功能。

(3)高层建筑中居民数量较多，而且用水时段较为集中，排水量大，排水管道长，管中压力波动范围较大，这就对高层楼宇建筑给排水系统的综合排水能力和节能降耗调节功能提出了更高的要求。

1.2 高层楼宇建筑给排水系统现存问题分析

由于受当时建设技术水平和投资资金等因素的综合制约，加上传统楼宇建筑建设理念的影响，高层楼宇建筑给排水系统中普遍存在节水、节能给水排水设备及附件等基础自动化设施不足，导致系统运行可靠性水平较低；给水系统减压、稳压调节性能较差，系统浪费较为严重；排水系统过水能力较差，稳定排水系统压力的技术水平较低等问题。

为了适应和推动高层建筑给排水系统发展需求，必须不断改进和提高高层楼宇建筑给水排水技术水平，从节水、节能、运行调节可靠性高等方面，使高层楼宇建筑给水排水系统达到一个新的高效技术水平[2]。

2 高层楼宇建筑给排水系统节能基本措施

2.1 给水系统节能基本措施

由于高层楼宇建筑给水系统其内部功能结构单元较为复杂，单一的节能措施（如给水泵的变频调速节能控制等）很难取得良好的运行效果，因此，需要采用多种节能技术构筑混合的节能方案（通常采用高区水泵-水箱供水方式，低区采用变频恒压供水方式）以达到高层楼宇建筑给水系统节能高效运行目的。

2.1.1 高区水泵-水箱供水模式

将高层建筑楼宇划分为高区和低区两个部分后，其高区供水管网的供水量就会减少50%，这样屋顶水箱容积也会相应减少一半，大大降低了屋顶水箱对建筑结构强度、承受力等的要低，在降低建筑综合投资成本的基础上，实现了高区给谁系统的节能可靠供水。

2.1.2 低区变频恒压供水模式

采用变频调速节能技术控制低区给水水泵的综合运行工况，并按照供水时段将整个低区供水系统划分为高峰期、中峰期、以及低峰期三个调节环节，以保证给水系统具有最优运行工况，达到节能降耗的目的。

2.2 排水系统节能基本措施

中水回用技术、雨水综合利用技术是高层楼宇建筑排水系统中广泛采用的节水措施，不仅可以避免高层楼宇建筑远距离输水和深井抽水等非节水、节能、且对环境有相应负面影响的供水模式，同时还可以实现建筑排水系统中水资源的重新整合，实现了水资源的有效利用，达到节能环保的功能效果。

3 建筑排水系统雨水综合利用技术措施

3.1 建筑节能雨水收集利用技术

屋面雨水收集利用系统以高层楼宇建筑屋顶为集雨面，将雨水集中回收在一起，作为小区家庭、公共、以及工业等方面的非饮用水，从而达到节水节能的功能目的。

3.2 建筑节能雨水渗透技术

建筑节能雨水渗透技术主要分为分散渗透和集中渗透两大类。通过在高层楼宇建筑小区内设置渗透地面、绿化地面、渗透管、以及渗透池等渗透排水系统，因地制宜，将多种渗透技术相结合，实现建筑渗透排水系统高效节能效果。

4 结束语

高层楼宇建筑给排水系统设计、施工、以及实际运行管理过程中，不能只考虑某一方面的节能降耗功能效果，应结合工程实际情况，将给排水系统运行可靠性、安全性、节水节能等因素充分考虑进去，从技术经济性等方面对各种方案进行详细比较和分析，从而构筑完善的高层楼宇建筑高效节能降耗给排水系统。