试论建筑给排水中的节能设计
论文关键词:建筑给排水;给排水设计;节能设计;环保节能
论文摘要:随着经济的发展，自然资源日益紧张。在建筑领域，给排水的设计如何能达到节能也成为检验建筑物是否节能的标尺。文章从利用太阳能热水器，利用市政管网余压分区给水，以及节水型卫浴用品等方面论述了如何做好建筑给排水中的节能设计。
一、节能设计的意义
水是生命之源，不仅关系国计民生，也对经济发展和社会进步起着重要作用。近年来能源危机进一步加剧，水资源日益紧张，世界各国越来越重视水资源的保护、中水利用，以及污水治理。在建筑领域，给排水的设计如何能达到节能也成为检验建筑物是否节能的标尺，因此做好给排水节能设计很有必要，是设计环节中的重要环节。1故好建筑给排水节能设计具有深远的意义。
二、给排水设计的节能措施
(一)利用市政管网余压，采用分区给水方式
城市供水中，般市政给水管网压力一般在0.2~0.4MPa之间。合理利用市政管网压力，采用分区供水方式，可以减少二次加压能耗。如市政管网压力为0.3MPa，一则五层及以下楼层可采用市政管网直接供水。五层以上采用无负压变频供水设备供水。这样即不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过高，造成能耗及水量浪费。
由于市政给水管网承受的压力有限，供水水压通常难以完全满足高层建筑的供水要求，因此高层建筑给水系统设计中常采用增压给水方式，将管网进水直接引人贮水池中，然后用水泵将水抽到水箱或打到水罐中，再向给水系统供水。市政给水管网供水水压通常为200MPa左右，夜间可以达到250MPa-270MPa左右，但由于以往市政供水管网供水安全性不是很稳定，为确保建筑供水的安全性，宁愿舍弃该部分水压，从而造成电能的浪费，尤其是当贮水池位于地下层时，反而把可用压力全部转化成负压，很不经济合理。设计中应充分考虑利用市政给水管网提供的水压，高层建筑下部几层直接采用市政给水管网供水，上部采用水箱供水或水泵加压供水，当下部用水安全要求较高时，设计中可以考虑将上下部分管网用常闭阀门进行连接，平时分区供水，市政管网发生事故时，将常闭阀门打开，由水箱或水泵加压供水，在节能的同时可以兼顾供水的安全性。
(二)开发中水系统
建筑中水是指建筑物或建筑小区内的生活废水、冷却用水及雨水等各种排水经过适当处理后回用于建筑物或建筑小区内，作为杂用水的水源。中水设施由原水收集、储存、处理及供给等设施构成，该系统是目前现代化住宅功能配套设施之一，资料显示，采用建筑中水后居住区用水量可节约30%~40%，废水排放量可减少35%~50%，在以上几种中水水源内盟洗废水水量最大，其使用时间较均匀、水质较好且较稳定等，因此其应作为建筑中水首选水源，但目前建筑中水技术具有运行效果稳定性差且造价较高等缺点，因此在设计过程中应综合技术、管理、投资等多方面因素来选择新的优良的中水处理工艺。
(三)采用变频调速水泵
高层建筑通常采用水泵水箱联合供水方式，由水泵将水提升到高位水箱，再向下供水，为防止一些用水点超压，需设置减压装置，造成不必要的能耗，而由于电机的启动非常频繁，也会造成电能的大量浪费。设计中可以采用变频调速水泵直接向给水系统供水，采用调节速度的方式来调节流量，根据水量需要自动调节水泵电机转速，水量需要大时电机转速增大，需要小时电机转速减小，避免电机频繁启动，从根本上防止电能浪费。同时省去了水箱、水罐，减少了设备投资费用。有调查结果显示，采用变频调速水泵供水，节电率可达30%~50%。如今变频调速技术已经日臻完善和成熟，具有显著的节电效果、方便的调速方式、较高的调速范围、完善的保护功能以及运行可靠等优点，因此推广变频调速水泵在建筑给排水系统中的应用，对于减少电能浪费具有重要意义。
(四)自动控制计最
计量用水也是建筑节水的重要手段，采用该技术主要是为了避免大便器延时自闭阀延时器调整及故障的及时处理，调节水池水箱等水位上限无监控，一旦进水阀们出现故障进水水位超过滋流口却不能及时发现造成用水浪费等现象，因此在设计过程中应尽量选用自动控制和质量好的产品及设计思路。
(五)选用节水管材
水在从水厂到配水点的输送过程中给水管道的流速及管道内、壁的粗糙度对水的水头损失会产生很大影响，管道内壁的粗糙度及局部阻力越小则水在管道中的流动阻力也越小，因此当管径确定后从节能的角度考虑应选用粗糙度小局部阻力小的管材，而对于需二次加压供水的给水系统，其工程管线越长其阻力损失值就越大，对于选用的加压泵对系统最不利点的供水压力稍显不足时可通过调整内壁较光滑的供水管材来降低阻力损失，并保证满足系统供水要求的目的。
(六)利用太阳能制备住宅热水，节约电能和天然气
现代的太阳热能科技是将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。太阳能取之不尽、用之不竭的特点使其成为节能设计的首选。在给排水节能设计中，可考虑采用太阳能热水器或热泵热水器取代传统高能耗的燃煤、燃油、燃气热水器及电锅炉。
太阳能热水器是由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成的。我国大部分地区日照时间较长，适宜推广使用太阳能。太阳能一般分为平板型和真空管型两种。单幢建筑或多幢建筑合用太阳能热水器，并设置热水箱，用作户内热水器预热水源，单户内设置快速热水器。热水系统可安装在屋顶、墙壁及阳台等位置，可以在一定程度上实现集热器与建筑完美结合，但在太阳能热水系统设计中应注意在寒冷地区应考虑其抗冻性能、抗热冲击性能以及其承压能力等因素。
{七)使用节水型卫浴用品
配水器具和卫生器具作为水的最终使用单元其节水性能直接影响着建筑节水工作的成效，因此在满足其使用功能的前提下应尽量选用节水节能型卫生器具，其具体措施主要包括使用小容积水箱来减少马桶冲洗水量，目前，我国普遍采用冲水量≥11L的坐便器，耗水量大。若全部使用冲水量≤6L的马桶，则住宅可节水14%，宾馆、饭店可节水4%，办公楼可节水27%。对于厨房、淋浴、盆洗等用水器具的节水则主要从改善给水配件的性能来实现，如采用充气水龙头、脚踏开关淋浴器、节水延时自闭阀等，该类配件均能在不同程度上起到节水节能的功效，并且节能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其节能效果越明显，对于公共卫生建筑内的冲洗系统应取缔传统的定时冲洗而代之以光电数控控制或红外线作用的器具等。
此外，各建筑物在设计过程中应根据当地及该建筑物的具体情况针对性地采取系列措施，如利用低阻力管道阀门和低阻力倒流防止器等器具来减少管道的局部水头损失;因塑料管材具有成本低廉、安装方便、内壁光滑、耐腐蚀、不结垢、污染小及价格便宜等优点，同时还有导热系数，J谱特点，因此在新型建筑物设计中尤其是在热水管道设计中应尽量采用塑料管材以代替原来的金属管材等。
三、结语
由于现代社会滥用资源，同时又不注意保护环境，造成的负面效应越来越严重地影响到了经济的发展。大多数资源的不可再生性迫使人们在节约能源上作文章，水作为人们时刻利用的但资源紧缺的资源更是越来越受到人们重视，在现代建筑物设计过程中应坚持节能减排、治污节水等方面下手搞好节能节水工作。