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浅析建筑给排水设计中的9个节水措施
题名：《浅析建筑给排水设计中的9个节水措施》
作者： 1、陈楠 2、汪冠宇
作者单位： 1、北京首华建设经营有限公司 2、北京易景道景观设计工程有限公司
摘要：
我国是个严重缺水的国家，而我国同时又是个能耗大国。能耗主要来源于生活、生产、环境卫生、绿化、景观等。从设计上众多节水节能措施中选取了9种最容易实现的方法包括：采用分区给水并合理利用市政管网压力、控制超压出流、采用节水卫生器具、使用新的管材与阀门、加强水表的应用、太阳能供热水、改良热水循环系统、积极发展中水、雨水的回收再利用，以实际工程案例来说明并加以分析。
关键词：节水节能、建筑给排水设计、热水、中水、雨水、管材
0 引言：
根据资料统计，建筑能耗占整体能耗的1/3。建筑给排水专业中建筑能耗主要包括：生活、生产、游乐、环境卫生、绿化等活动的给水、排水、热水、消防、中水等需要的能耗。然而仅给水一项就占整个建筑能耗的10％，热水占了20~30%。由此可见，建筑给排水专业在节能工作中是有非常重要的。设计师需要在充分满足用户用水要求的同时，还要节约水资源、降低给排水系统的日常运行能耗。本文分析了常见的9项节水措施，如将所有的措施都运用到实际工程中，那将会对国家乃至全人类造福。
1 给水工程
1.1 合理利用市政管网压力并采用分区给水方式
在城市管网供水中，一般市政给水管网压力均在0.2~0.4MPa之间。合理利用市政管网本身的压力，采用分区供水的方式，可以避免或减少二次加压所带来的能耗。《建筑给水排水设计规范2009年版》第3.3.5条规定“高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区压力应符合下列要求：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa；水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管)，宜设减压或调压设施。”因此应根据使用要求、材料设备性能、建筑物层数层高等条件，来确定是否需要加压利，如不需要则利用室外给水管网的水压即可。如市政管网压力为0.3MPa，则六层及以下楼层可采用市政管网直接供水。六层以上则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。
1.2 控制超压出流
超压出流是指给水配件前的静水压大于流出水头，其流量大于额定流量的现象。超出的那部分流量未产生正常效益，超压出流因为不易被人们察觉和认知，故也戏称为隐形水浪费。
根据有关数据研究，当配水点处静水压力大于0.15MPa时，水龙头流出水量明显上升。因此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0.15MPa时宜采取减压措施。
即可在进户管处，水表前装设减压阀实施减压，减少超压出流量。根据北京据北京建筑工程学院“课题组”对北京11栋建筑，67个配水点，螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯龙头半开时，水压和水量的有关数据研究，得出配水点处静压大于0.15MPa时，水龙头流出水量开始迅速上升。他们建议在“高层分区最低卫生器具配水点处静水压，不宜大于0.45MPa,最大不得大于0.55MPa”的基础上，采取“配水点处静压大于0.15MPa时”,采取减压措施。
1.3 采用节水卫生器具
正如广告中所说的一套好的节水器具能够对水资源的节约产生非常大的作用事实也正是如此。在选择节水型卫生器具和相关的配水器具时，不光要考虑使用对象和价格，还要考虑其节水性能的优劣。新型节水龙头、节水型马桶、节水型洗衣机等已推出，这方面的研究也一直不断。如使用小容积水箱大便器。目前我国正在推广使用6L 水箱的大便器。建议设计人员在保证排水系统正常工作的情况下用户使用小容积水箱大便器。采用延时自闭式水龙头或光电控制式水龙头的小便器、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。光电控制式水龙头不需要人触摸操作，可用在多种场所，节水效果与延时自闭式相同。虽然节水产品采购价格相对较高，但其节水、卫生、美观的特性使其长期收益要远远大于传统器具。国家在为提高广大市民的节水意识做努力，我们作为设计师更应该为推广节水器具而做出努力。
1.4 使用新管材管件、阀门
热镀锌钢管容易生锈，会造成水的污染。由于内壁会被腐蚀，所以管道长时间闲置后再使用会有大量不能使用的锈水出现，如需使用需放空一段时间，导致水资源的浪费。接口处如果锈蚀也会漏水、渗水。而大部分新型管材，如钢塑复合管、铝塑复合管、铜管、PE管、PVC、PPR等，就能很好的解决此类浪费问题。阀门、阀件也是建筑给排水中最常用的配件之一其类型和质量的好坏也能影响用水的质量，如闸阀比蝶阀关得严，当在同等条件时我们应当选用更能够节水的阀门与阀件。
1.5 加强水表的应用
水表的设置对水量的控制起着至关重要的作用。增加进户总水表的数量，分区布置，通过与各户水表进行水量平衡分析，有利于查出局部漏水的隐患。如北京体育大学，进行水量平衡测试后，查出了不少漏水隐患，经整治给水系统，取得了每月节水3万吨，每年少缴133万元水费的显著成效。目前有的建筑物水表型号过大，当用水量较小的时候，表针几乎不动，所以研发并使用更高精度的水表也是未来的发展趋势。
2 热水工程
2.1 太阳能供热水
太阳能是取之不尽，用之不竭的。并且是极好的清洁能源，是节能的重要途径之一。我国属于太阳能资源丰富的国家之一，我国大部分地区处于北纬40°以北，总面积2/3以上年日照时数2000小时，各项数据表明我国适合推广太阳能热水器。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。目前太阳能热水器可分为平板型、玻璃真空管型和金属-玻璃真空管型。
太阳能改造工程的节能效果明显，以笔者在北京惠新里小区的太阳能设计为例，在平改坡的坡顶上安装全玻璃真空管太阳能集热器，原屋顶上安装贮热水箱及电辅助加热装置，在每一个单元管道井中设置热水给水立管分户安装计量水表。小区内共576户，日用水量平均每户按150L计算，该小区太阳能热水系统常规能源替代量110.16吨标准煤/年，相应CO2排放减少了273吨，SO2排放减少了2.2吨，减少粉尘排放1102公斤。累计使用寿命内（15年）可替代常规能源1652.4吨标准煤。
由此可见在工程设计中热水热源的选择应优先考虑太阳能
2.2 改良热水循环系统
现在的学校大多都有住校生，所以学校提供生活热水，以供学生洗澡用。目前洗浴用水的成本占整个洗浴运营费用的3/5到4/5，随着水价、煤价、油价的不断上升，其运行费用将更加提高，我们只有采取积极的节能措施才能将费用降到最低，从而提高经济效益，把水从常温加热到适宜洗澡的温度并且保持下来，使洗澡用水在使用过程中热量尽量少流失是节能的关键环节之一。
我国大部分学校还的厨房和浴室使用的是冷热水双管系统，该系统在使用时，为达到合适的温度，需无端的放掉很多的水，造成了大量隐性浪费，如使用单管恒温系统，水资源浪费的现状将会得到很好的改善。以北京某中学改造为例，在使用前增加混水器、由冷热水双管改为单管，混水器内水温由冷热水进水管上的温控阀控制。系统管内水温由循环泵和温度传感器定时定温的控制，通过热水循环技术，避免了无效冷水的浪费。故应大力推广单管恒温供水系统或对现有的冷、热双管系统进行改造。
这种系统的优势在于1、由于温度较低，节省了燃料的消耗 。 2、在洗浴停止的间隙，热水管中的循环水由于与外界温差较小，所以降温不明显。 3、洗澡过程中不用调整水温，从而避免了手动调节水温过程中热水的浪费。4、用电量及锅炉燃料的使用量较之前节省了很多。5、用水量的完全得到控制。
根据以往所做工程的调查结果显示，7所学校全部实现了一个季度节水1/3的目标。
3 中水等其他工程
3.1 积极发展中水
中水来源于建人们日常生活中排出的生活污水、生活废水，是以上三种水经过处理后达到规定的使用标准的水。可在市政、生活、绿化等范围内杂用的非饮用水。我国的建筑排水量中生活废水所占份额如下：宾馆、饭店为87％，住宅为69％，办公楼为 40％。如果将废水收集起来经过净化处理成为中水，用作建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕所、城市绿化、道路清扫、建筑施工、车辆冲洗、消防等杂用，从而替代出等量的自来水，这样相当于增加了城市的供水量，并且降低了水厂的处理负担。
由于中水工程设备占地等原因，在老旧房屋中改造起来相对困难，但在新建工程设置却容易的多，并且其初期投资较高，所以要想强制制定成规范的话，至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但是从长远看，在水资源越发缺乏的情况下，建设第二水资源——中水势在必行。它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施，是今后节约用水发展的必然方向。建议国家相关部门应该大量支持并扶持甲方甚至用户，让大家乐于接受中水，而不是为了利益或者开销而造成更大的浪费。
3.2 雨水再利用
雨水再利用就是将雨水收集起来，经过沉淀池、清水池、过滤等处理后，得到符合某种水质指标的水再利用的过程。处理后的雨水作为再生水资源可以用于厕所冲洗、车辆冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。雨水的收集靠相应的设备在建筑物上收集雨水或地面收集雨水，为解决降尘和酸雨问题，一般将降雨前2分钟的雨水撇除。目前，世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究，以节约水资源，减轻当地的用水和污水处理负担。在我国北方的大部分城市，因水资源不足、本身降雨不足造成的生活用水少的可怜，无论是何种水，都将是极为珍贵的资源，以此再生水来做替代水，对整个城市来说都是必行的措施。
4 结语
建筑给排水节水节能的发展空间还很大，每年都有新的技术出现，如果每一位设计者都能运用自己的创新精神，在实际工程里使用、结合新的技术应用，以此来设计出更加合理的节水节能方案那绝对是一件利国利民乃至全人类的大事。
随着时间的推移，人类对于水的需求将会更多、有人预测到2030年需求将会达到7100亿立方米。这么庞大的数字需要靠建设、设计、施工、使用方的共同努力，达成共同的目标。所谓国之栋梁不可无，生命之水不可枯，节水节能将是我们义不容辞的责任。
参考文献：
[1]《建筑给排水设计规范》 GB50015-2003（2009版）
[2]《全国民用建筑工程设计技术措施---给水排水2009》
[3]刘振印. 建筑给排水节能节水技术探讨. 给水排水，2007，33：61~69
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