浅析高层建筑生活给水系统的节能与优化

浅析高层建筑生活给水系统的节能与优化
【摘要】高层建筑的高度大、层数多、用水质量高，因此对高层建筑生活给水系统的施工和设计、管理等的要求较高。

近年来，我国高层建筑的高度增加了，随之而来的是给水系统能耗的增大，对高层建筑生活给水系统进行节能和优化，成为了目前必须解决的一个重要的问题。

本文结合实例对高层建筑生活给水系统的节能与优化展开分析。

【关键词】高层建筑；生活给水系统；节能与优化
0.引言
随着人口数量的增多和经济的发展，能源问题是一个广受全世界人民关注的问题，能源紧缺和能耗大，是一个世界性的问题，它不仅制约着经济的发展，同时也对人民的生活构成威胁。

建筑能耗在整个社会的能耗排位中居于首位，占整个社会能耗的三分之一。

要充分认识到建筑节能节水的重要意义，把其放在重要的位置。

本文通过对实例进行分析来研究高层建筑生活给水系统的节能与优化。

1.生活给水方案的选择
生活给水方案主要包括：气压给水方式、直接给水方式、水泵和水箱联合给水方式和变频调速泵给水方式四种。

下面，我们对这四种高层建筑生活给水方案进行阐述。

1.1气压给水方式
气压给水方式的优点、缺点和适用条件分别为：
优点：其采用的是封闭系统，水质较好，不易受到污染，可以进行贮水，无需设置高位水箱，可以安置在建筑的任意位置。

缺点：有较大的水压波动、水泵的平均效率不高、消耗的能量较多且安全性较低、占用空间。

适用条件：不宜设置高位水箱，室外给水管网的压力常常无法满足建筑内给水管所需的水压要求，建筑的室内用水不均匀。

1.2直接给水方式
直接给水方式的优点、缺点和适用条件分别为：
优点：直接给水系统简单、经济，它由室外水管网直接供水，可以利用室外管网的压力，节能性较好。

缺点：无法贮水，一旦室外管网断水，建筑室内将停水。

适用条件：室外水管的水量能经常满足室内的用水要求且没有其他特殊条件限制的情况下，采用这种给水方式。

1.3水泵和水箱联合给水方式
水泵和水箱联合给水方式的优点、缺点和适用条件分别为：
优点：能及时补充水箱中的水，可以减小水箱的容积，且水泵的出水量比较稳定。

缺点：系统很复杂，管理起来很困难，投入的成本较高且通过水箱给水可能会造成第二次污染，影响水的质量。

适用条件：室外水管网的压力经常无法满足室内给水的压力要求。

1.4变频调速泵给水方式
变频调速泵给水方式的优点、缺点和适用条件分别为：
优点：各区之间的给水系统是独立的，互不影响，给水的安全性较高。

各区的升压设备是集中在一起的，维修起来比较便捷。

不需要设置水箱，节省占地面积。

缺点：设备费用较高，维修程序复杂，总压水线比较长。

适用条件：高层建筑给水[1]。

2.高层建筑生活给水系统的分析
对高层建筑生活给水系统的分析，我们主要从三个方面进行：高层建筑给水系统的合理分区、减压阀的选型和减压阀的设置。

2.1高层建筑给水系统的合理分区
对高层建筑给水系统的合理分区，主要包括以下内容：
第一，各个分区的卫生器具配水处的静水压应小于0.45MPa，如果出现特殊情况，那么它的水压也应低于0.55MPa。

第二，针对水压高于0.35MPa的配水横管，最好是设置相应的调压或减压
装置。

第三，针对配水横管的水压确定，无需设置减压阀层，水压为0.15至0.35MPa 之间比较合适。

若在特殊条件下需要设置减压阀层，那它的压力控制在0.15MPa 比较合适。

2.2减压阀的选型
对减压阀金进行选型时，包括以下几种情况，分别为：
第一，对配水横管进行减压时，可以选用可调试减压阀。

第二，给水进行竖向分区，可以选用比例式减压阀，进行垂直安装或者选用可调式减压阀，进行水平安装。

第三，比例式减压阀的减压比值应比4:1要小。

第四，可调式减压阀的前后压力差应小于0.4MPa，对安静有要求的场所，其压力差不宜大于0.3MPa。

第五，对支管进行减压的减压阀，可选用可调式减压阀[2]。

2.3减压阀的设置
对减压阀进行设置，主要包括以下内容，分别为：
第一，在对给水区设置减压阀时，不能设置旁通管，要采用两组并联设置。

第二，在减压阀前设置压力表、控制阀和过滤器，在减压阀后设置控制阀和压力表。

第三，分户支管的减压阀要设置在水表的前面、控制阀的后面，减压阀后面应设置压力表。

第四，减压阀的设置部位应方便维修人员进行维修，减压阀的设置如图1所示。

图1 减压阀设置示意图
3.高层建筑节能的给水方式
最节能节水的方式，就是高位水箱管网叠压+常速泵组给水的方式，这种方
式通常适用于可以设置高位水箱且允许进行管网叠压给水的地方。

其优点包括：（1）可以充分利用市政的给水压力。

（2）水泵运行的段位为高效段位。

（3）高位水箱给水节水、稳定和安全。

高位水箱管网叠压+常速泵组给水的方式结构图，如图2所示。

图2 高位水箱管网叠压+常速泵组供水
图2中的数字从1到8分别代表的是：防回流污染装置、防降压装置、验流灌、压力传感装置、旁通管、水泵机组、自动控制箱和高位水箱。

在四种常用的给水方式中，图2中所示的给水方式具有很大的优势[3]。

4.实现高层建筑生活给水系统的节能与优化的措施
实现高层建筑生活给水系统的节能与优化的措施，主要包括以下几个方面：
第一，对家庭废水进行收集。

对家用用水设备和卫生器具的排水口进行改造，实现对质量较好的废水的利用。

其改造方式有：（1）在盥洗槽的排水管处加一个三通，使其变成双排水口，对两个排水口分别设置阀门进步单独控制。

两个排水口所接的地方分别为：室内排水管网系统和直接回收利用。

（2）在大便器处增加一个水箱，提高对水的利用率。

第二，对雨水进行收集。

传统的对雨水处理的方法，是将雨水通过雨水管道直接排放到市政管网，这就造成了大量的水资源的浪费，其实这部分水资源是很有利用价值的。

可以对之前的雨水管道进行改装，使其形成水资源的循环利用。

第三，选用合适的节能节水的给水方式。

结合理论知识和实际情况进行分析，选择自家最适宜的给水方式。

第四，不断对给水系统进行研究和改进，从这一方面入手，研究高层建筑生活给水系统的节能与优化。

第五，在对高层建筑生活给水系统进行设计时，应将对市政水压的利用考虑进去，充分合理地利用市政水压。

第六，对高层建筑给水系统进行科学合理的分区。

第七，在选择高层建筑给水方式时，应进综合各方面的因素进行优化选择，以达到节能节水的目的。

第八，高层建筑生活给水系统的设计应充分考虑高层建筑用水的特点，合理选择给水方式。

第九，在高层建筑给水方式中，高位水箱管网叠压+常速泵组的给水方式节能节水，是一种较好的高层建筑生活给水方式[4]。

5.结语
高层建筑生活给水系统的设计、施工和管理等对建筑节能和人民的生活质量具有重要的作用。

本文介绍了建筑生活给水系统的实例，从生活给水方案的选择、高层建筑生活给水系统的分析、高层建筑节能的给水方式和实现高层建筑生活给水系统的节能与优化的措施四个方面对高层建筑生活给水系统的节能与优化进行了分析和探讨，希望能为我国相关方面的研究提供一些建设性的意见。

【参考文献】
[1]邓双黔.高层建筑给水系统的节能及优化设计研究[J].规划与设计，2013,22(10):360-361.
[2]王珏，朱志锋.高层建筑给水系统的节能与优化[J].工程技术，2012,29(12):290-291.
[3]蔡宇仕.建筑给排水设计节水措施的探讨[J].山西建筑，2012,31（11）：136-137．
[4]潘志军.住宅给排水设计中节能和节水技术的应用[J].浙江建筑，2012，23（29）：376-377．。