高层建筑给排水系统节能设计探究

高层建筑给排水系统节能设计探究

王宏锋

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摘要：根据高层建筑工程的自身情况、给排水设计要求，充分考虑节能技术的应用，可为排水节能设计效果提供技术保障，使设计方案具有良好的适用性，避免高层建筑工程给排水系统应用中出现能耗过大等现象。在细化高层建筑工程给排水设计内容的过程中，应充分重视节能技术的应用，科学应用节能型给排水设备、系统，有效应对低碳经济时代的形势变化，拓宽建筑工程建设事业长效发展思路。

关键词：高层建筑；给排水系统；节能设计

引言

建筑给排水属于相对独立的行业，在其发展至今共经历了三个不同阶段，分别为房屋卫生技术设备阶段、室内给排水阶段即反思阶段和建筑给排水阶段即发展阶段。当前建筑规模逐渐扩大，更多高层、超高层建筑及建筑群被建设出来，相应的给排水系统也逐渐复杂。基于当前绿色建筑发展需要，急需种合理的节能方法实现对高层建筑给排水系统的节能，因此本文开展高层建筑给排水系统节能设计研究。

1给排水系统介绍

1.1给水系统

在日常生活中，人们都离不开清洁、安全的用水。如果没有饮用水源，就无法洗衣做饭。生活对用水的要求较高，因此对给水系统的建设要求也比较高，必须达到相关的行业标准。随着城乡一体化进程加快，城市的供水管网面临的压力越来越大，如果不经过加压处理，根本无法向高层建筑提供生活用水。针对高层住宅用户，通常有两种供水方式：一是对低层用户采用直接供水的方式，二是对高层用户采用加压供水的方式。所以，对高层供水系统的设计和建设有着更高的要求。

1.2消防给水系统

消防给水系统对高层建筑具有非同寻常的意义。如果消防给水系统设置不科学，一旦发生火灾就会危及广大住户的人身和财产安全。全系统由消火栓、喷洒、水泡等分系统组成。高层建筑内人口比较密，一旦发生紧急情况，短时间内难以疏散，所以必须注重消防给水系统建设。

2高层建筑给排水节能节水存在的问题

2.1隐形水资源浪费严重

在现实生活中，建筑物的给水设备和排水设备之间存在很大的压力，致使从水龙头或者其他各种漏水处流出许多水，这些浪费的水资源没有给人们带来任何的效益，这就是隐形水资源。从到处可见的长流水现象就知道，隐形水资源的浪费在我国普遍存在，造成的浪费十分惊人。在工程建筑中隐形水资源造成的浪费也是惊人的，带来巨大的经济损失。

2.2热水系统的浪费

当前，我们使用的热水供应系统还存在技术方面的不足，短板问题比较突出。其中一个突出的问题就是，冷水和热水同处于一个供水系统中，会造成以下现象：如果需要使用热水的话，必须先把管道中的冷水排干净，之后流出来的才是热水；同样的道理，需要使用冷水的时候，也必须先把管道中的热水流干净。按照这样的操作手法，无端浪费了大量的水资源，然而这样的供水系统却在学校和工厂等大型单位广泛使用，如果计算总量的话，浪费的水资源的确令人触目惊心。如果要想在终端达到相应的温度标准，就必须不停地加热，从而造成更多的资源浪费。

3高层建筑给排水系统节能设计

3.1建立高层建筑单循环中水结构

对于高层建筑而言，中水实质上是将生活废水经过单独采集、处理，并在符合国家用水标准后再次利用的杂用水。结合中水利用概念，在高层建筑当中构建单循环中水结构能够在一定程度上实现对给排水系统的节能。为确保单循环中水在重复利用的过程中，水质始终达到相应的标准，需要在结构当中引入中水综合水质标准，表1为高层建筑单循环中水水质标准对照表。

综合表1中不同类型排水的各类杂质浓度，在利用中水时，尽可能选用优质杂排水作为水源，其次为杂排水，最后为生活污水。为确保中水在回用过程中不会对人体造成威胁，满足安全可靠原则，需要对其进行处理，并且根据水质的具体情况应用到不同给排水管道当中。基于此，本文构建如图1所示的高层建筑单循环中水结构示意图。按照图1所示构建高层建筑单循环中水结构，将符合中水回用要求的生活废水单独收集汇总，并将其引入中水处理单元当中进行有效处理，再进行循环利用。通过这样循环结构，不仅能够有效降低基础建筑设施的投资量，同时结构流程简单易操作，具备良好的应用效果。将该结构应用到高层建筑小区当中需要调整生活排水管的传输路径，增设一套生活废水收集与排放系统，做到室内外污废分流、独立收集与排放。收集到的生活废水通过中水处理单元进行处理、加压至二次利用，将其应用到整个小区的冲厕用水以及绿化景观用水当中，最后排入市政下水管当中，完成一个涉及范围更广的单循环中水利用，以此实现对水资源的节约。

3.2引入变频调速恒压供水系统

对于高层建筑给排水系统而言，供水加压系统是其中不可或缺的组成部分，加压系统在运行过程中会消耗大量的能源以及成本，也是本文节能方法重点关注对象。为了进一步提高对能源的高效利用，本文在供水加压系统中重点讨论变频调速恒压供水装置和无负压供水装置。变频调速恒压供水装置，指在供水量发生变化时，通过对变频泵的变速调节，达到出口压力保持不变，确保整个用水官网里随时都有充足的水压和水量。由于泵组始终保持着高效运行工况状态，由此可减少不必要的扬程浪费。基于节能需要，在选择变频节能水泵时，应当根据高层建筑给水最不利点的扬程以及流量参数对其进行选择。由于在给排水系统实际运行过程中，最不利情况出现的概率极小，并且大多数变频节能泵都能够满足水量和扬程的需要，为了实现对给排水系统的节约，根据高层建筑的用水需要，对变频节能泵组进行设计，给出不同类型的泵组组合模式。根据用水量的大小及波动大小选择主泵数量，当主泵数量达到3台泵以上时，要考虑主泵之间互为备用、逐一启动，减少备用泵的数量；并在主泵旁边配置小流量泵，用作夜间小流量供水使用，尽可能使整个主泵均处在高效区内运行，降低能耗；适当情况下，可与气压罐配套使用，效果更佳。且变频调速恒压供水系统一般配置有不承压的调节水箱，当市政管网断水是，仍能满足基本的生活用水需要。

3.3二次利用雨水资源

雨水是一种天然免费资源，并且具有较好的水质，因此只需要通过简单的净化处理便能够将其应用到生活绿化用水和冲厕用水当中，因此为达到更理想的给排水系统节能效果，本文对雨水资源进行二次利用设计，进一步提高雨水资源的利用效率。雨水二次利用包括雨水渗透系统和雨水回收利用系统。地面雨水和屋面初期雨水可通过人造透水地面、下凹式绿地、渗透管等对雨水资源进行渗透，

结束语

本文在绿色建筑建设发展的需求背景下，开展对高层建筑给排水系统节能方法的设计研究，通过研究提出几种新的节能方法。除本文提出的节能方法外，通过太阳能热水器应用、其他节水器具大量引入也能够在一定程度上达到节能效果，从而进一步改进和完善节能方法，实现最佳的节能效果。

参考文献

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