从经济性角度论高层建筑给排水节能设计

　　摘要：本文笔者结合工作经验总结了高层建筑给排水的特点，针对高层建筑排水系统的组成和布置作出分析，最终提出了高层建筑给排水节能节水方法。
　　
　　关键词：高层建筑；给排水；节能方法；经济性
　　引言
　　随着经济建设的快速发展，科学技术的进步和人们生活水平的提高，高层建筑的高度和层数也在不断增加。
　　随着全世界资源紧缺的现象不断加剧，其中水资源的枯竭、紧缺是一个全球性的问题之一，人们的环保节能意识必须不断增强。
　　建筑给排水专业在建筑能耗中所占有相当大的分量，能源紧缺与建筑能耗大对我国经济的发展会产生抑制。鉴于以上两点，唯有从经济性角度考虑，探索节能措施，方能使得可持续健康发展。因此，建筑给排水是我们面临的重大课题，必须在实际工作中不断探讨一寻求更好的节能节水途径。
　　1高层建筑给排水的特点
　　1）相比普通建筑而言，高层建筑具有管道长且排水量较大等特点，由于需要将水向更高层输送，因此使得管道内部的压力波动较大，为了确保管道内部压力的稳定，增强排水系统的排水能力以及保证水封不会遭到破坏，高层建筑的排水管道应当采用机械强度较高的管道材料，且尽量使用柔性接口，以此确保排水系统的稳定。
　　2）由于高层建筑排水系统较为复杂，且采用的长型管道较多，动力设备较多，因此如何有效的利用相关技术措施来降低噪音是一个需要重视的课题。
　　3）高层建筑的用户多，给水排水的水量很大，因此一旦排水系统发生堵塞或者产生停水现象，会对用水者产生极大不便，因此必须对高层建筑的标准进行高要求，并完善一条相关的技术措施来确保排水畅通、用水可靠。
　　4）针对高层建筑消防系统静水压力大、管道和配件容易损坏等特点，供水应当采用多个竖向分区，以便减弱静水压力，确保供水系统的安全稳定。
　　建筑给排水研究对于建筑节能有重要的现实意义、但是，对于建筑给排水专业在节水节能中的作用及普遍存在的问题，社会对其重视仍然不够、建筑高能耗在工程设计及应用中普遍存在严重低效耗能情况。往往不合理的设计，造成了巨大的能源浪费，不利于国家经济社会的可持续发展、因此，只有不断的加强建筑给排水设计人员的能耗意识，真正把节能、节水放在重要位置，才能保证高效的能源应用，实现可持续发展。
　　2高层建筑排水系统的组成和布置
　　高层建筑的排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物组成。管道布置与敷设,按如下方式进行：①设置:不同性质的污废水用不同管道排出称为排水系统的分流制。依据技术、经济分析决定采用分流制或合流制。民用建筑生活污水与雨水应分流排放；工业建筑生产废水和污水污染较轻，可与雨水合流排放,生产污水污染严重，应单独收集处理。②排水管道布置:以最短的距离排出室外，尽量不越变形缝。有利于安全和建筑物的使用及维修、清通。③排水管道的敷设:管道之间、管道与墙要有一定的间距；管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞；排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。④通气管道系统:建筑物内排水管道统要设置通气管与大气联通，排水管道通气方式:伸顶通气管,专用通气管，环形通气管，主通气管，副通气立管，结合通气管，器具通气管。
　　3高层建筑给排水节能节水方法
　　3.1有效利用变频调速水泵
　　目前变频调速水泵在高层建筑节水措施中有着十分广泛的应用，在加上现今变频调速技术发展日趋成熟完善，其显著的节点效果、快捷的调速方式、强大的保护功能、宽广的调速范围和稳定可靠的运行等优点都使得调速水泵在高层建筑给排水系统中对减少电能浪费的应用具有重要意义。以往，高层建筑往往采用的是水泵水箱联合供水的方式，其流程为通过水泵将水位提升至高位水箱，然后向下供水，这一过程水压极大，通常需要进行安装减压设置，否则会产生绝大的能源消耗，而在这一系统中电机处于频繁的启动过程，因此对电能消耗亦过于浪费。现如今，在高层建筑给排水设计中，可以采用变频调速水泵，它省去了水罐和水箱，直接减少了设备的投资。由其直接向给水系统提供用水，变频调速水泵通过对速度的调节来进行流量的控制，即由供水量的大小来对水泵电机自动进行提速或降速。水量大，则电机的转速便会自动变大，水量小，电机转速便减小。此方法可以有效的避免电机频繁启动而造成的电能浪费问题。根据调查结果显示，采用变频调速水泵供水其节电率可达30%-50%。
　　3.2供水进行分区减压
　　高层建筑中的生活供水系统与消防供水系统两者对水压的要求各异，从相关规定来看，生活给水系统分区的静水压力不可超过300kPa～400kPa，而消防给水系统的分区静水压力不可超过800kPa。分析：因此若将两者同区并立供水，生活给水系统将会因为消防给水系统的超压而造成供水过多产生浪费，为了避免这样的现象可以采用减压阀，但长年使用减压阀会造成电能的巨大消耗，因此这种方法在节能角度来看极不理想。
　　3.3推广采用节水设备
　　阀门作为建筑给排水系统中常用的配件之一，其类型与质量直接关系着用水的质量，不同的阀门关闭时的紧密程度不同，设计人员应当选用更能节水的阀门。在管材方面不应选择镀锌钢管，因镀锌钢管容易生锈从而导致水质污染，在接口处生锈还会造成渗水漏水，且长时间闲置当再用时会有锈水流出导致浪费。若采用不锈钢管、钢塑复合管、PVC——U管、PP——R管会有效的解决上述问题。
　　3.4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，节电率可达到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。
　　4结语
　　城市住宅给排水设计看似简单，却直接关系到住户的生活质量，应引起设计人员的充分重视，我们应当本着技术、安全、经济性相结合的原则，在具体实践中，努力创新，不断寻求最佳的给排水设计方案，以适应住宅设计发展的新要求

《从经济性角度论高层建筑给排水节能设计》

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