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建筑给排水节能环保措施探讨
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内容提示：随着我国经济的不断发展,建筑给排水行业也有着长足的进步,在充分满足用户用水的要求时,我们也需要考虑对水资源的节约和对能源的节约。无论是从设计上,还是在实际的施工中以及新型材料的使用方面,都要与新时代所提倡的节能环保所结合起来。这是每一个给排水工作人员在设计时所必须考虑的问题。
1 节能新技术
1.1 高层建筑中应充分利用市政给水管网的可用水头 HO
高层建筑，城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将管网进水直接引入贮水池中，白白损失掉了 HO，尤其是当贮水池位于地下层时，反而把 HO 全部转化成负压，甚不经济合理。在高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施，如：公共浴室、洗衣房、汽车库、餐厅、美发厅等这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例，如果全部由贮水池及水泵加压供水，无疑是一个极大的浪费。例如：某座大厦是 32 层的综合性高层建筑，地下 1~2 层为汽车库，冲洗汽车用水量为 25m3/d；地上 1~3 层商业服务用水量为 25m3/d；4~6 层办公楼用水量为 12m3/d；绿化、喷洒及其他用水 10m3/d；城市管网水压可保证供给 3 层及 3 层以下的用水，4~6 层可由管网间断供水。若这部分用水全部由地下 2 层的贮水池通过水泵房负担，则每年多耗电量约为 1.75 万 kWh，因此应该重视 HO 的充分利用。（参考《建筑中文网》）
近年来又一新型的供水设备出现———无负压变频恒压供水，它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。与之前的水池加变频泵供水系统相比，优势明显：①不用建水池、水箱，避免了水质的二次污染；②投资小、全封闭系统、占地面的少，最重要的是在节能方面的体现，能够将市政管网的压力充分利用起来，以降低整个供水系统能量的流失。
1.2 注意生活给水管道中减压节流问题
对于节能方面，这一点也往往容易被忽视。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达 300~400kPa。而在进行设计流量计算时，卫生器具的额定流量是在流出水头为 20~30kPa 的前提条件下所得的。若不采取减压节流措施，卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的 4~5 倍。随之带来了水量浪费、水压过高的弊病，同时易产生水击、噪声和振动，致使管件损坏、破裂。减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力，已有设计单位提出在配水点前安装节流孔板、减压阀等措施来避免部分供水点超压，为用户提供适宜的服务水龙头，使竖向分区的水压分布更加均匀。所以在高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。
1.3 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里，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 300~400kPa 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。
2 节水措施
2.1 推广应用新型节水设备
2.1.1 推广使用优质管材、阀门
由于镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R 管、PE 管、PVC-U 管等就能很好的解决此类浪费问题。
在建筑排水系统中，高层排水选用螺旋消声管材可以有效的减少竖向排水时所产生的噪音问题。住宅楼室内排水水平转换管及转换后管道采用具有良好的抗振柔性连接的铸铁管道系统，与传统的塑、钢产品相比，具有坚固、耐用、耐高温、低噪音、抗腐蚀、防火等功能。
在建筑室外排水系统中，能够采用聚乙烯塑钢缠绕排水管，与传统的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等在诸多方面有优势。其作为一种新型钢塑复合重力自流管道产品，由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接制成，其内壁光滑平整，具有高强度。该种管材具有耐腐蚀、密封性好、质量轻、安装简便、寿命长、可再生利用等优点。其采用不锈钢箍连接与电热熔带连接两种连接方式，简单可靠，达到零泄漏。
2.1.2 推广使用节水型卫生器具和配水器具
一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如，通常淋浴喷头每分钟喷水 20 多升，而节水型喷头则每分钟只需要 9L 水左右，节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能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。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面[1]。
2.2 完善热水供应循环系统
随着人们生活水平的提高，小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展，建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象，主要体现在开启热水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水，未产生应有的使用效益，因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。因此，新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本，根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式，尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。
2.3 控制超压出流
在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中，虽对给水配件和人户支管的最大压力做出了一定的限制性规定，但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从防止超压出流的角度考虑，因此压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。
《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于 0.45MPa，特殊情况下不宜大于 0.55MPa。而卫生器具的最佳使用水压宜为 0.20~0.30MPa，大部分处于超压出流。根据有关数据研究，当配水点处静水压力大于 0.35MPa 时，水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于 0.35MPa 时，采取减压措施。
2.4 开发第二水资源———中水
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。
2.5 建立合理有效的水处理循环系统
现如今随着社会的发展，提倡建设绿色生态型小区成为住宅建设的新方向。小区建设雨水收集系统，收集后的雨水与水景循环水一同进入雨水处理系统，雨水处理系统采用较先进的MBR，即膜法生物处理系统，就是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效污水处理与回用工艺。收集的雨水将用于小区的水景、冲洗汽车、绿化喷灌等。
2.6 消防贮水池的设置及加压
高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远，消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此，在消防水与生活贮水池合建的情况下，会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长，余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准，应定期更换贮水池中的全部存水（包括消防贮水）。所以，当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建，这样既可以延长消防贮水他的换水周期，（从而减少了水量的浪费），又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时，还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用，做到一水多用、重复利用及循环使用。同时，高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样，既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，同时可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
1.1 高层建筑中应充分利用市政给水管网的可用水头 HO
高层建筑，城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将管网进水直接引入贮水池中，白白损失掉了 HO，尤其是当贮水池位于地下层时，反而把 HO 全部转化成负压，甚不经济合理。在高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施，如：公共浴室、洗衣房、汽车库、餐厅、美发厅等这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例，如果全部由贮水池及水泵加压供水，无疑是一个极大的浪费。例如：某座大厦是 32 层的综合性高层建筑，地下 1~2 层为汽车库，冲洗汽车用水量为 25m3/d；地上 1~3 层商业服务用水量为 25m3/d；4~6 层办公楼用水量为 12m3/d；绿化、喷洒及其他用水 10m3/d；城市管网水压可保证供给 3 层及 3 层以下的用水，4~6 层可由管网间断供水。若这部分用水全部由地下 2 层的贮水池通过水泵房负担，则每年多耗电量约为 1.75 万 kWh，因此应该重视 HO 的充分利用。（参考《建筑中文网》）
近年来又一新型的供水设备出现———无负压变频恒压供水，它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。与之前的水池加变频泵供水系统相比，优势明显：①不用建水池、水箱，避免了水质的二次污染；②投资小、全封闭系统、占地面的少，最重要的是在节能方面的体现，能够将市政管网的压力充分利用起来，以降低整个供水系统能量的流失。
1.2 注意生活给水管道中减压节流问题
对于节能方面，这一点也往往容易被忽视。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达 300~400kPa。而在进行设计流量计算时，卫生器具的额定流量是在流出水头为 20~30kPa 的前提条件下所得的。若不采取减压节流措施，卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的 4~5 倍。随之带来了水量浪费、水压过高的弊病，同时易产生水击、噪声和振动，致使管件损坏、破裂。减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力，已有设计单位提出在配水点前安装节流孔板、减压阀等措施来避免部分供水点超压，为用户提供适宜的服务水龙头，使竖向分区的水压分布更加均匀。所以在高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。
1.3 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里，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 300~400kPa 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。
2 节水措施
2.1 推广应用新型节水设备
2.1.1 推广使用优质管材、阀门
由于镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R 管、PE 管、PVC-U 管等就能很好的解决此类浪费问题。
在建筑排水系统中，高层排水选用螺旋消声管材可以有效的减少竖向排水时所产生的噪音问题。住宅楼室内排水水平转换管及转换后管道采用具有良好的抗振柔性连接的铸铁管道系统，与传统的塑、钢产品相比，具有坚固、耐用、耐高温、低噪音、抗腐蚀、防火等功能。
在建筑室外排水系统中，能够采用聚乙烯塑钢缠绕排水管，与传统的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等在诸多方面有优势。其作为一种新型钢塑复合重力自流管道产品，由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接制成，其内壁光滑平整，具有高强度。该种管材具有耐腐蚀、密封性好、质量轻、安装简便、寿命长、可再生利用等优点。其采用不锈钢箍连接与电热熔带连接两种连接方式，简单可靠，达到零泄漏。
2.1.2 推广使用节水型卫生器具和配水器具
一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如，通常淋浴喷头每分钟喷水 20 多升，而节水型喷头则每分钟只需要 9L 水左右，节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能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。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面[1]。
2.2 完善热水供应循环系统
随着人们生活水平的提高，小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展，建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象，主要体现在开启热水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水，未产生应有的使用效益，因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。因此，新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本，根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式，尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。
2.3 控制超压出流
在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中，虽对给水配件和人户支管的最大压力做出了一定的限制性规定，但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从防止超压出流的角度考虑，因此压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。
《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于 0.45MPa，特殊情况下不宜大于 0.55MPa。而卫生器具的最佳使用水压宜为 0.20~0.30MPa，大部分处于超压出流。根据有关数据研究，当配水点处静水压力大于 0.35MPa 时，水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于 0.35MPa 时，采取减压措施。
2.4 开发第二水资源———中水
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。
2.5 建立合理有效的水处理循环系统
现如今随着社会的发展，提倡建设绿色生态型小区成为住宅建设的新方向。小区建设雨水收集系统，收集后的雨水与水景循环水一同进入雨水处理系统，雨水处理系统采用较先进的MBR，即膜法生物处理系统，就是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效污水处理与回用工艺。收集的雨水将用于小区的水景、冲洗汽车、绿化喷灌等。
2.6 消防贮水池的设置及加压
高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远，消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此，在消防水与生活贮水池合建的情况下，会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长，余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准，应定期更换贮水池中的全部存水（包括消防贮水）。所以，当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建，这样既可以延长消防贮水他的换水周期，（从而减少了水量的浪费），又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时，还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用，做到一水多用、重复利用及循环使用。同时，高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样，既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，同时可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201102/14764.htm
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