浅谈给排水节能设备及技术【文献综述】

文献综述

建筑环境与设备工程

浅谈给排水节能设备及技术

1 引言

随着城市建筑业迅猛发展、人民生活水平和生活质量不断改善和提高，建筑给水排水设施越来越多样化。从过去一栋楼一只水龙头发展到现在一户两卫。卫生器具也从过去的一只大便器、一个洗菜池的传统设置发展到大便器、洗面器、淋浴器、净身气、洗涤池、洗衣机等现代设置，导致在城市总用水量中建筑内部用水的所占比例逐年增加，在进行建筑给水排水工程设计时不得不考虑用水点的增多带来的节水问题。

作为建筑给水排水设计人员，在设计过程中除了按国家有关规范进行统筹考虑、全面规划外，还要强调供水安全可靠性的同时，尽可能地采取节能意义的措施和设计，以免造成不必要的水电浪费。结合当前水资源缺乏的严峻形势，立足建筑给排水，本文提出一些建议，以减少水资源的隐形浪费，实现节约用水。

2 推广应用新型节水设备

2.1 推广使用优质管材、阀门

众所周知由于镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R管、PE管、PVC—U管等就能很好的解决此类浪费问题。

同时阀门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及用水的量。一般的，截止阀比闸阀关的严，闸阀比蝶阀关得严[1]。当同等条件时，我们就应当选用更能够节水的阀门。

2.2 大力推广使用节水龙头

普通水龙头浪费水，可以用陶瓷芯片节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果，节水量为3%～50%，大部分在20%～30%之间，且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方，节水龙头的节水量也越大[2]。因此，应在建筑中（尤其在水压超标的配水点）安装使用节水龙头，以减少浪费。

2.3 推广使用节水型卫生器具

一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如，通常淋浴喷头每分钟喷水20多升，而节水型喷头则每分钟只需要9L水左右，节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时，除了要考虑价格因素和使用对象外，还要考察其节水性能的优劣。在满足使用功能的前提下，采用新型节水型卫生器具和配水器材。不断提高用水效率和用水效益。节水型卫生器具是低流量或超低流量的卫生器具，节水效果明显，用以代替低用水效率的卫生器具，包括节水型便器、节水型洗涤器具、节水型淋浴器具等。节水型便器：包括双冲洗量坐便器、气动和真空式大便器等节水型便器以及节水延时自闭冲洗阀，禁止使用9升以上用水量的便器，推广使用一次冲水量不超过6升的便器[3]。节水型洗涤器具：包括瓷片式水龙头以及高效节水洗衣机和洗碗机等节水型家电，节水型淋浴器具：包括脚踏开关淋浴器、冷热水混合器具、电磁式淋浴节水装置或节水喷头等。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的—个重要方面。

2.4 推广使用中水回用设备

在德国一些中水回用设备已经应用很多年了。们用一些家庭废水经过中水回用处理后作为冲厕所水使用。例如流化床反应设备，它处理来自雨水，2个家庭的淋浴水。这个系统的总容积为165L，它被安置在浴室中厕所的上方，方便又使用[4]。我们应该借鉴德国的这些经验，用于节水。

3 完善热水供应循环系统

3.1 目前热水系统中存在的水浪费原因或问题

在民用住宅建筑中，热水供应系统按热水供应范围的大小，可分为集中热水供应系统和局部热水供应系统。无论何种热水供应系统都存在严重的水量浪费现象，主要表现在开启热水配水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，往往要放掉不少冷水（即无效冷水）后才能正常使用。

3.2 其解决方法与措施

为了尽量减少这部分无效冷水的量，要对现有定时供应热水的无循环系统进行改造，增设回水管：对新建建筑的热水供应系统应根据建筑性质及建筑标准选用支管循环或干管循环。同一幢建筑的热水供应系统，选用不同的循环方式其无效冷水量是不相同的。就节水效果而言，支管循环方式最优，立管循环方式次之[5]。无循环方式浪费水量最大。干管循环方式次之。而对局部热水供应系统在设计住宅厨房和卫生间位置时除考虑建筑功能和建筑布局外，应尽量减少其热水管线的长度，并进行管道保温。除此之外，还应选择适宜的加热和贮

热设备，在不同条件下满足用户对热水的水温、水量和水压要求。减少水量浪费。

4 供水方式方面的节水技术

4.1 控制超压出流

4.1.1 超压出流存在的问题

建筑给排水设计中往往会通过提高给水系统始端压力的方法来保证最不得配水点的流出水头。这样就会有大部分供水区域是超压供水的。这种用水器具配水点阀前压力大于用水器具的流出水头，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象就成为超压出流现象，该流量与额定流量的差值成为超压出流量。超压出流量未被正常有效使用，属浪费的水量。

一般卫生器具的最佳使用水压宜为0.20～0.30MPa，低于规范规定的0.45～0.55MPa所以大部分出流处于超压状态。超压出流不仅带来了不小的水量浪费，而且还会产生一系列的不良影响，如给水配件阀前压力过大。开启水龙头时水易成射流喷溅，对人们正常使用不利：易产生水击、噪音和管道振动等不良现象，导致水龙头、阀门等配件使用寿命缩短，并可能引起管理连接处松动、漏水甚至破坏，加剧了水量浪费等。超压出流在现代建筑中普遍存在而且比较严重，要缓解这种水量浪费，改变这一状况，必须采取一些效果可行的措施。

4.1.2 合理配水点水压

我国现行的《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中，虽对给水配件和入户支管的最大压力作出了一定的限制规定。但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从超压出流的角度来考虑，因此，压力要求过于宽松，对限制超压出流没有起到作用[6]。为了减少超压出流造成的水量浪费，应根据建筑给排水系统超压出流的实际情况对给水系统压力作出合理限定。

4.1.3 采取减压措施

建议高层建筑分区给水系统最低用水器具配水点处静水压力大于0.15MPa时采取适当

的减压措施[7]。可在需要减压的各个人户管上设置减压阀。在需减压的各层设置不同L径的减压孔板来消耗过剩压力，此外还可使用小管径的节流塞等。根据试验，当配水点压力不小于0.15MPa时，水嘴流量明显比额定流量增大，所以对于支管压力较大时，应进行减压。常用方法是支管上设减压孔板或质量较好的减压阀等。

4.2 真空节水技术

为了保证卫生洁具及下水道的冲洗效果，可将真空技术运用于排水工程，用空气代替大部分水，依靠真空负压产生的高速气水混合物，快速将洁具内的污水、污物冲洗干净，达

到政下水道。在各类建筑中采用真空技术，平均节水超过40％。若在办公楼中使用，节水率可超过70％[8]。

4.3 加强水表管理

4.3.1 增加小区进户总水表的设置

显而易见，水表的设置对水量的控制起着至关重要的作用。增加小区进户总水表，通过与各户水表进行水量平衡分析，有利于查出漏水隐患。所谓水量平衡测试，是指用水单位对本单位用水体系进行实际测试，根据其输人水量与输出水量之间的平衡关系进行分析的工作。

4.3.2 提高水表计量的准确度

由于选型和水表本身的问题水表计量的准确性较差。如有的建筑物水表型号过大。用水量较小时：表指针基本不动。约有40％的水表不符合±4％的精度要求。水表计量的准确性关系到对漏损控制的评价和采用的对策。为此应采取有效措施提高水表计量的准确度。

4.3.3 限制使用年限

对生活用水表只做首次强制检定，限期使用，到期更换。但是，由于各地并未采取有效措施加以落实，致使目前建筑中的水表大多数无限期使用。由于水表自身零件的机械磨损，水表的使用年限越长，其准确度就越低。所以为了保证水表的工作精度，物业部门和自来水公司有必要对水表进行经常性检查。

4.3.4 发展IC卡水表和远传水表

目前分户水表普遍设置在居民家中，人户查表给居民生活带来不便，同时居民进行室内装修时，常常把本来明装的水表遮蔽，给查表和水表的维修管理带来很大困难。近些年，我国住宅设计开始将水表相对集中或统一设于—楼（或设备层），或把水表设于管井内。这些设计会造成供水管线的增加和成本的提高，同时还增加了施工难度和住户验看水表不节约用水、排走污浊空气的效果。可见，我国的水表应用技术应朝着IC卡水表和远传水表系统的方向发展。

4.4 消防贮水池的节水技术

通常高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远，消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此,在消防水与生活贮水池合建的情况下，会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长，余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准，应定期更换贮水池中的全部存水包括消防贮水。所以，当两系统贮水量

相差较大时应将两系统的贮水池分建，这样既可以延长消防贮水他的换水周期，从而减少了水量的浪费,又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时，还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用，做到一水多用、重复利用及循环使用同时，高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样，既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，同时可避免多座贮水池的大消防贮水及定期换水而造成的浪费。

4.5 中水管道技术的推广及应用

4.5.1 开发第二水资源

建筑生活中的排水，包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是部分生活优质杂排水经净化处理后，达到《生活杂用水水质标准》，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内使用的非饮用水。我国各种建筑排水量中的生活废水所占份额：住宅为69％，宾馆、饭店为87％，办公楼为40％。如果收集起来经过净化处理成为中水，用于冲厕、绿地树木的浇灌、道路清洁、车辆冲洗、建筑施工、景观以及可以接受其水质标准的其他用水，以替代等量的自来水，这样就相当于节约了城市供水量[9]。由于中水工程是影响到整个建筑的系统工程，在已建成建筑中改造比较困难。同时又因为其初期投资较高，所以要想制定成标准规范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倩况下，建设第二水资源一中水势在必行。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[10]。

4.5.2 雨水利用

一直以来，在城镇中雨水向来作为废水排入下水道中。雨水是一种既不同于上水又不同于下水的水，要物尽其用。小区雨水回收利用是通过收集、贮存及处理，使其作为杂用水加以利用，或通过雨水的渗透、回灌、补充地下水源。雨水回收利用不仅可以节约水资源，还可维持和改善小区生态环境，但雨水存在着不容易控制流量等特点，较难收集。在建筑中可采用渗水性能好的材料，并设置储水设备，以收集和储存雨水，用作中税。收集雨水简单过滤后再利用是我国应普遍推行的省水之道。雨水利用就是将雨水收集起来，经过一定的设施和药剂处理后，得到符合某种水质指标的水再利用的过程。处理后的雨水作为一种可以利用的水资源用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。建筑物收集雨水的一般结构是，由导管把屋顶的雨水引入设在地下的沉沙池，经沉积的雨水流入蓄水池，由水泵送入杂用水蓄水池，经加氯消毒后送入中水道系统，为解决降尘和酸雨问题。