給排水節(jié)能規(guī)劃路徑研討

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本文作者：沈沛然 單位：中國建材國際工程集團(tuán)有限公司

建筑給排水專業(yè)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的依據(jù)分兩類，一類是國家頒布的法律、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，適用于全國范圍內(nèi)的給排水工程設(shè)計(jì)，如：　《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《中華人民共和國建筑法》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB　50189－2005、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ　26－95、《住宅建筑規(guī)范》GB　50368－2005、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB　50015－2003（2009年版）、《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB　50555－2010、《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB　50335－2002、《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB　50336－2002、《城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS　61－1994、《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》GB　50400－2006、《節(jié)水型生活用水器具》CJ　164－2002、《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專篇－給水排水》等。另一類是各地方結(jié)合本地實(shí)際情況，頒布的地方規(guī)范、規(guī)程，僅適用于所在地的給排水工程設(shè)計(jì)，如：　《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ　01－621－2005（北京地方標(biāo)準(zhǔn)）、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DGJ　08－107－2004（上海地方標(biāo)準(zhǔn)）、《深圳市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》SJG　10－2003、《天津市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB　29－153－2005、《安徽省公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB　34／1467－2011等。設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)中執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還應(yīng)執(zhí)行工程建設(shè)所在地的地方標(biāo)準(zhǔn)。

目前建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題

用水定額取值偏高。設(shè)計(jì)中取用水量定額時(shí)，不考慮建筑的用水特點(diǎn)，為求安全，直接套用定額上限，造成供水能力超出實(shí)際使用量很多，增加了供水負(fù)荷，造成能源的浪費(fèi)。

減壓措施設(shè)置不到位。減壓措施設(shè)置不到位，僅滿足于使配水支管凈壓力不超過規(guī)范規(guī)定。致使部分用水點(diǎn)壓力偏高。給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量就大于額定流量。根據(jù)實(shí)測，DN15陶瓷閥芯水嘴靜壓P＝0．37MPa、全開時(shí)，流量Q＝0．46L／s，為設(shè)計(jì)額定流量0．15～0．20L／s的3．07～2．3倍。超出額定流量的那部分流量并未產(chǎn)生正常的使用效益，這樣就浪費(fèi)了水資源，而為輸送這部分水量所付出的能源也同時(shí)被浪費(fèi)了。

熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。小時(shí)耗熱量計(jì)算不合理：設(shè)計(jì)中不具體分析同一熱水系統(tǒng)中不同類別建筑、不同用水部門的最大用水時(shí)段等使用條件，僅簡單的把不同用水部門或建筑物的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量疊加，作為系統(tǒng)總設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量。冷熱水供水壓力不平衡：造成冷熱水出流量不同，調(diào)溫時(shí)浪費(fèi)了水量。管網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理：系統(tǒng)因循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，每次用水放出的無效冷、溫水過多造成浪費(fèi)。

材料要求含糊。目前，市場上輸配水用管材、管件、閥門等產(chǎn)品材質(zhì)及種類繁多，有很多質(zhì)量低劣，達(dá)不到國家或行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，而施工圖中未對材料等級及應(yīng)符合的國家標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定，使施工單位有機(jī)會在組織材料時(shí)為節(jié)約成本，采購達(dá)不到使用要求的材料，造成給水系統(tǒng)漏失水量超出正常范圍，浪費(fèi)了水源及輸水能源。

節(jié)水型衛(wèi)生器具選擇不明確。市場上衛(wèi)生器具品牌和型號很多，有些型號較老，不符合《節(jié)水型生活用水器具》CJ　164－2002的要求，而施工圖中又未提供衛(wèi)生器具的具體型號或圖集號，采購時(shí)一旦購買非節(jié)水型號，就造成了用水浪費(fèi)。

計(jì)量儀表選擇不合理。部分設(shè)計(jì)選用的水表型號精度不夠，遠(yuǎn)傳式水表及IC卡預(yù)付費(fèi)水表等新型水表選用不普及，致使用水得不到合理控制，沒有起到通過經(jīng)濟(jì)杠桿節(jié)約用水的效果。

建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

用水定額是設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)參數(shù)，用水定額取值偏大，就會提高供水負(fù)荷的等級，造成供水設(shè)備、設(shè)施、管徑均比實(shí)際所需值大，既耗水又耗能、耗材、占地，同時(shí)為使用者浪費(fèi)水資源提供硬件支持。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB　50015中的生活用水量定額標(biāo)準(zhǔn)，在取用水定額時(shí)，不要一味取定額范圍內(nèi)的較高值，要結(jié)合每個(gè)工程的特點(diǎn)，合理取值，做到既有余量，也不浪費(fèi)。

充分利用市政管網(wǎng)的供水壓力。初步設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)向供水主管部門收集工程所在位置的市政管網(wǎng)供水壓力和流量，為施工圖的設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而合理、有效的利用市政管網(wǎng)的壓力。施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)用水設(shè)備、用水衛(wèi)生器具和水嘴的最低工作壓力要求，確定建筑物直接使用市政管網(wǎng)供水的層數(shù)。高層建筑給水系統(tǒng)減壓。根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB　50015－2003（2009年版）的規(guī)定，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具用水點(diǎn)的靜水壓力不宜大于0．45MPa，靜水壓力大于入戶管0．35MPa的入戶管（或配水橫管），宜設(shè)減壓或調(diào)壓裝置。此條規(guī)定僅對干管和橫支管的壓力做出了一般性的規(guī)定，但是，即使最低衛(wèi)生器具的用水點(diǎn)的靜水壓力為0．35MPa，對于大部分衛(wèi)生器具來說，仍然大于其使用壓力，根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB　50015－2003（2009年版）表3．1．14列舉的數(shù)據(jù)，0．35MPa仍比壓力要求最高的自閉式?jīng)_洗閥大便器的使用壓力大0．2MPa。所以設(shè)計(jì)中不能僅滿足規(guī)范最低要求，應(yīng)根據(jù)所在層的衛(wèi)生器具的使用壓力對支管進(jìn)行減壓。減壓設(shè)配件可采用減壓閥或減壓孔板，但考慮到建筑美觀及裝修方便，采用減壓孔板對支管進(jìn)行減壓為宜。給水豎向分區(qū)可采用可調(diào)式減壓閥減壓。加壓供水方式的比較，見表1。　由表1可知，從節(jié)能節(jié)水比較，4種常用供水方式中高位水箱供水和管網(wǎng)疊壓供水占有優(yōu)勢。但由于高位水箱供水在消除二次污染等方面并不理想以及新型供水設(shè)備的普及，工程中采用高位水箱供水的方式已經(jīng)越來越少了。

目前，工程中普遍采用無負(fù)壓供水設(shè)備，這是一種在變頻恒壓供水設(shè)備上發(fā)展起來的新型設(shè)備，它主要由穩(wěn)流罐、給水泵、小型穩(wěn)壓罐、防負(fù)壓裝置、智能控制系統(tǒng)等組成。與之前的水池加變頻泵供水系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)勢：節(jié)省投資：不用建水池、水箱，也不需要大型氣壓罐，占地面積小，而且由于管網(wǎng)疊壓的利用，加壓泵型號可減小。無二次污染：從市政管網(wǎng)至用戶取水構(gòu)成全系統(tǒng)封閉運(yùn)行，避免水源污染問題。高效節(jié)能：與管網(wǎng)直接相聯(lián)，能充分利用管網(wǎng)自身的壓力，切實(shí)有效的發(fā)揮變頻調(diào)速的優(yōu)勢，用水低峰期設(shè)備不用運(yùn)行，降低了整個(gè)供水系統(tǒng)能量的流失，節(jié)能效果明顯。

科學(xué)計(jì)算耗熱量。設(shè)計(jì)計(jì)算用水人數(shù)、單位時(shí)，要盡量準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)應(yīng)向業(yè)主核實(shí)，計(jì)算耗熱量時(shí)，應(yīng)根據(jù)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)全日供應(yīng)熱水、定時(shí)供應(yīng)熱水，同一熱水系統(tǒng)中，不同類別建筑、不同用水部門的最大用水時(shí)段等使用條件分別按《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB　50015－2003（2009年版）中關(guān)于小時(shí)耗熱量的相應(yīng)條款和公式計(jì)算，不應(yīng)不加分析，簡單的把各部分設(shè)計(jì)耗熱量疊加，作為系統(tǒng)總設(shè)計(jì)耗熱量。完善熱水供應(yīng)系統(tǒng)。不少集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)因循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，存在嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在開啟熱水裝置后，不能及時(shí)獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷、溫水之后才能正常使用。這部分冷、溫水量有時(shí)多達(dá)10～20L，未產(chǎn)生應(yīng)有的使用效益，因此稱之為無效冷水。因此，集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)保證配水點(diǎn)處冷熱水壓力平衡，具體要求是高層建筑冷、熱水系統(tǒng)分區(qū)應(yīng)一致，水加熱器冷水應(yīng)由同層冷水管道供給，仍不滿足時(shí)，應(yīng)采取減壓措施保證用水點(diǎn)冷、熱水壓力一致。且系統(tǒng)必須設(shè)熱水回水管道，并設(shè)循環(huán)水泵，采用機(jī)械循環(huán)，以保證干管和立管中熱水的循環(huán)。在選擇循環(huán)方式時(shí)需綜合考慮節(jié)水效果與工程成本，根據(jù)建筑性質(zhì)、建筑標(biāo)準(zhǔn)等具體情況選用支管循環(huán)方式或立管循環(huán)方式，盡可能減小乃至消除無效冷水的浪費(fèi)。

設(shè)計(jì)說明中，材料部分應(yīng)包括管材、閥門、衛(wèi)生器具的型號。塑料給水管道應(yīng)注明材質(zhì)及管系列，金屬給水管道應(yīng)注明金屬牌號及公稱壓力，給水鋼塑復(fù)合壓力管道應(yīng)注明種類代號及公稱壓力。選用的各種閥門、配件均應(yīng)注明具體型號。衛(wèi)生器具應(yīng)選用節(jié)水型衛(wèi)生器具，給水水嘴應(yīng)采用陶瓷芯等密封性能好、能限制出流流率并經(jīng)國家有關(guān)質(zhì)量檢測合格的節(jié)水水嘴。大、小便器應(yīng)采用節(jié)水型產(chǎn)品，坐便器水箱容積不大于6L。公共浴室及設(shè)公共淋浴器的場所，宜采用系統(tǒng)設(shè)可靠恒溫混合閥等閥件或裝置的單管供水。公共衛(wèi)生間宜采用紅外感應(yīng)水嘴、感應(yīng)式?jīng)_洗閥小便器、感應(yīng)式?jīng)_洗閥大便器等能消除長流水的衛(wèi)生器具，具體型號可在國標(biāo)圖集09S304中選擇。如由業(yè)主自行選擇衛(wèi)生器具，則應(yīng)說明衛(wèi)生器具應(yīng)符合《節(jié)水型生活用水器具》CJ　164－2002的要求，并交代坐便器水箱容積不得大于6L等內(nèi)容。

建筑中宜設(shè)置建筑給排水自動化的監(jiān)控系統(tǒng)。建筑物的引入管、住宅的入戶管及公共建筑物需計(jì)量的給水管道上均應(yīng)設(shè)置水表。水表應(yīng)選擇計(jì)量精度高的產(chǎn)品。各類型水表的比較，見表2、表3、表4。　由表2～表4比較可知，速度式濕式多流束水表既有較好的計(jì)量性能，又有較好的實(shí)用經(jīng)濟(jì)性。工程設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采用。目前，新型水表發(fā)展迅速，產(chǎn)品日益成熟，如卡式預(yù)付費(fèi)水表和遠(yuǎn)傳水表?？ㄊ筋A(yù)付費(fèi)水表由流量傳感器、機(jī)電式先道閥等檢測控制系統(tǒng)組成，用戶先繳納一定數(shù)額的費(fèi)用，系統(tǒng)按預(yù)定的程序自動從用戶費(fèi)用中扣除水費(fèi)，并有顯示剩余水量、累計(jì)用水量的功能，當(dāng)剩余水量為零時(shí)自動關(guān)閉閥門停止供水。分戶遠(yuǎn)傳水表仍安裝在戶內(nèi)，與普通水表相比增加一套信號發(fā)送系統(tǒng)，各戶信號線路均連接至樓宇的流量集中集算儀上，各用戶使用的水量均顯示在流量集中集算儀上，并累計(jì)流量。自動抄表系統(tǒng)可免去逐戶抄表，節(jié)省了人力物力，且大大提高了計(jì)量水量的準(zhǔn)確性。企事業(yè)單位、學(xué)生宿舍的公共浴室、淋浴間等宜刷卡（或采用紅外線、腳踏開關(guān)）來用水。

結(jié)語

建筑給排水節(jié)能問題的關(guān)鍵在于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的節(jié)能化設(shè)計(jì)需要結(jié)合建筑的特點(diǎn)和建筑物所在地區(qū)的具體情況，采取靈活多樣的方式，綜合應(yīng)用各種技術(shù)手段。合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以極大的提高能源利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。給排水節(jié)能設(shè)計(jì)措施的日益完善，必將有效的推動節(jié)能減排工作，取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。