1 節(jié)能設(shè)計(jì)的意義
水是生命之源，不僅關(guān)系國(guó)計(jì)民生，也對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步起著重要作用。近年來(lái)能源危機(jī)進(jìn)一步加劇，水資源日益緊張，世界各國(guó)越來(lái)越重視水資源的保護(hù)、中水利用，以及污水治理。在建筑領(lǐng)域，給排水的設(shè)計(jì)如何能達(dá)到節(jié)能也成為檢驗(yàn)建筑物是否節(jié)能的標(biāo)尺，因此做好給排水節(jié)能設(shè)計(jì)很有必要，是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)。做好建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)具有深遠(yuǎn)的意義。
2 給排水設(shè)計(jì)的節(jié)能措施
2.1利用市政管網(wǎng)余壓，采用分區(qū)給水方式
城市供水中，市政給水管網(wǎng)壓力一般在0.2—0.4MPa之間。合理利用市政管網(wǎng)壓力，采用分區(qū)供水方式，可以減少二次加壓能耗。如市政管網(wǎng)壓力為0.3MPa，則五層及以下樓層可采用市政管網(wǎng)直接供水，五層以上采用無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備供水，這樣即不浪費(fèi)市政管網(wǎng)余壓又不至于使低樓層管網(wǎng)壓力過(guò)高，造成能耗及水量浪費(fèi)。
由于市政給水管網(wǎng)承受的壓力有限，供水水壓通常難以完全滿足高層建筑的供水要求，因此高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常采用增壓給水方式。將管網(wǎng)進(jìn)水直接引入貯水池中，然后用水泵將水抽到水箱或打到水罐中，再向給水系統(tǒng)供水。市政給水管網(wǎng)供水水壓通常為200MPa左右，夜間可以達(dá)到250MPa～270MPa左右，但由于以往市政供水管網(wǎng)供水安全性不是很穩(wěn)定，為確保建筑供水的安全性，寧愿舍棄該部分水壓，從而造成電能的浪費(fèi)，尤其是當(dāng)貯水池位于地下層時(shí)，反而把可用壓力全部轉(zhuǎn)化成負(fù)壓，很不經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮利用市政給水管網(wǎng)提供的水壓，高層建筑下部幾層直接采用市政給水管網(wǎng)供水，上部采用水箱供水或水泵加壓供水。當(dāng)下部用水安全要求較高時(shí)，設(shè)計(jì)中可以考慮將上下部分管網(wǎng)用常閉閥門進(jìn)行連接，平時(shí)分區(qū)供水，市政管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，將常閉閥門打開(kāi)，由水箱或水泵加壓供水，在節(jié)能的同時(shí)可以兼顧供水的安全性。
2.2合理應(yīng)用變頻供水設(shè)備
1)變頻系統(tǒng)主要有恒壓變量變頻及變壓變量變頻兩種，有條件時(shí)應(yīng)盡量將恒壓點(diǎn)移至最不利用水點(diǎn)附近，形成變壓變量系統(tǒng)，較為節(jié)能。
2)變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能是有前提的。目前變頻一般改變頻率，頻率最小可變?yōu)?5Hz，即轉(zhuǎn)速最低應(yīng)維持50％以上，一般離心泵運(yùn)行的高效區(qū)流量范圍為(1—0.15)Q。在供水曲線低于上述限制區(qū)段時(shí)，應(yīng)設(shè)置穩(wěn)壓泵，對(duì)于極小供水流量持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，還應(yīng)增設(shè)氣壓罐。供水H=△Z+SQ2，對(duì)于供水高程區(qū)間較大時(shí)，節(jié)能越不明顯，因此適當(dāng)分區(qū)是必要的。
3)在變頻供水裝置中，水泵的選用十分重要。應(yīng)讓水泵基本在高效區(qū)運(yùn)行。選用Q—II特性曲線隨流量的增大，程逐漸下降的曲線，在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的工作點(diǎn)，應(yīng)位于高效區(qū)的末端，泵組宜多臺(tái)運(yùn)行。對(duì)于用水量不大的單體建筑可選三臺(tái)，一臺(tái)變頻、一臺(tái)工頻、一臺(tái)備用輪換工作。每臺(tái)泵流量按設(shè)計(jì)流量的60％選擇。對(duì)于小區(qū)集中供水，可采用大泵、中泵多臺(tái)并聯(lián)并配夜間小泵(單臺(tái)主泵的l／3～1／2)加氣壓罐組合供水，在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)用水量隨時(shí)調(diào)整。對(duì)于冷卻塔補(bǔ)水等有規(guī)律的供水，可在變頻裝置中結(jié)合配置工頻泵供水。
2.3自動(dòng)控制計(jì)量
計(jì)量用水也是建筑節(jié)水的重要手段，采用該技術(shù)主要是為了避免大便器延時(shí)自閉閥延時(shí)器調(diào)整及故障的及時(shí)處理，調(diào)節(jié)水池水箱等水位上限無(wú)監(jiān)控，一旦進(jìn)水閥門出現(xiàn)故障，進(jìn)水水位超過(guò)溢流口卻不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成用水浪費(fèi)等現(xiàn)象，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量選用自動(dòng)控制和質(zhì)量好的產(chǎn)品及設(shè)計(jì)思路。
2.4充分利用清潔能源
采用清潔能源時(shí)減收傳統(tǒng)能源的消耗具有重要的意義，如地?zé)帷L(fēng)能以及目前應(yīng)用最廣，技術(shù)最成熟的太陽(yáng)能。下面詳細(xì)介紹太陽(yáng)能在給排水節(jié)能中的應(yīng)用。
我國(guó)大部分地區(qū)位于北緯40度以北，日照時(shí)間比較充足，太陽(yáng)能資源比較豐富，為太陽(yáng)能的廣泛應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)條件。而且隨著太陽(yáng)能技術(shù)的逐漸成熟，其技術(shù)成本也得到了相應(yīng)的下降。基于以上兩個(gè)原因，目前太陽(yáng)能在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越多。應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。但在給排水節(jié)能設(shè)計(jì)方面主要是利用太陽(yáng)能制備生活熱水，減少了大量的傳統(tǒng)能源的消耗，從而減少了對(duì)環(huán)境的污染。目前太陽(yáng)能熱水器按集熱器形式分為兩類：平板型和真空管型。這兩類都具有集熱效率高、保溫性能好，操作簡(jiǎn)單維修方便等系列優(yōu)點(diǎn)，且熱水系統(tǒng)可安裝在屋頂、墻壁及陽(yáng)臺(tái)等位置，十分方便建筑設(shè)計(jì)。
2.5采用節(jié)水型管材，衛(wèi)生器具及配水器具
給排水節(jié)能設(shè)計(jì)需要全方位綜合考慮各種因素，在水的輸送過(guò)程中。也可以采取一定得措施進(jìn)行節(jié)能節(jié)水，如采用優(yōu)質(zhì)管材、閥門。由于鍍鋅鋼管容易生銹，這樣必然會(huì)影響水質(zhì)，而且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間閑置后，再次使用時(shí)會(huì)有銹水流出。如果流入到干凈的水中，可能導(dǎo)致整個(gè)容器里的水的水質(zhì)不合格，造成水資源的浪費(fèi)。
此外，接頭處也是銹蝕的“重災(zāi)區(qū)”，隨著時(shí)間的推移，會(huì)不同程度地出現(xiàn)漏水滲水現(xiàn)象，但如果采用新型管材如鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、PP～R管、PE管、PVC—U管不銹鋼管、銅管等，就能夠很大程度上杜絕漏水滲水等浪費(fèi)問(wèn)題。
配水器具和衛(wèi)生器具方面也大有可為。衛(wèi)生器具及配水器具位于供水系統(tǒng)的最終端，是水的最終使用單元，它的節(jié)水性能對(duì)給排水系統(tǒng)整體節(jié)能效果起著舉足輕重的作用，因此選用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具就顯得格外重要。據(jù)資料顯示，在普通住宅內(nèi)采用6L左右的小容量水箱可以比9L容量水箱節(jié)水12％，辦公樓效果更佳，可節(jié)水近三分之一；對(duì)于廚房、淋浴等用水器具的節(jié)水則主要從改善給水配件的性能來(lái)實(shí)現(xiàn)，如采用充氣水龍頭，腳踏開(kāi)關(guān)淋浴器、節(jié)水延時(shí)自閉閥等，該類配件均能在不同程度上起到節(jié)水節(jié)能的功效，并且節(jié)能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其節(jié)能效果越明顯，公共衛(wèi)生建筑內(nèi)，傳統(tǒng)的定時(shí)沖洗對(duì)水的浪費(fèi)極大；目前較為先進(jìn)的光電數(shù)控控制或紅外線作用的器具效果非常突出，值得推廣。對(duì)水的節(jié)約就可以減少輸送水過(guò)程中的能源的消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
2.6雨水利用
雨水利用就是將雨水收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)一定的設(shè)施和藥劑處理后，得到符合某種水質(zhì)指標(biāo)的水再利用的過(guò)程。類似于中水，處理后的雨水作為一種可以利用的水資源可以用于廁所沖洗、城市綠化、景觀用水以及其他適應(yīng)中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的用水。建筑物收集雨水的一般結(jié)構(gòu)是，由導(dǎo)管把屋頂?shù)挠晁朐O(shè)在地下的雨水沉沙池，經(jīng)沉積的雨水流入蓄水池，由水泵送入雜用水蓄水池，經(jīng)加氯消毒后送入中水道系統(tǒng)，為解決降塵和酸雨問(wèn)題，一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。目前，世界上許多國(guó)家都展開(kāi)了對(duì)雨水利用的研究，以節(jié)約水資源，減輕當(dāng)?shù)氐挠盟臀鬯幚碡?fù)擔(dān)。應(yīng)在一些城市的建筑物上設(shè)計(jì)收集雨水的設(shè)施，將收集到的雨水用于消防、小區(qū)綠化、洗車，廁所沖洗和冷卻水補(bǔ)給等，也可以經(jīng)深度處理后供居民飲用。
3 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展過(guò)程中，對(duì)環(huán)境也造成了巨大的壓力，各個(gè)城市不同程度地存在著環(huán)境污染的問(wèn)題。越來(lái)越多的有識(shí)之士意識(shí)到，對(duì)環(huán)境的污染最終要會(huì)反過(guò)來(lái)影響經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。節(jié)能是未來(lái)社會(huì)生活中一個(gè)永恒的主題，對(duì)于每—個(gè)建筑給排水設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，節(jié)能問(wèn)題絕不簡(jiǎn)單，它貫穿于設(shè)計(jì)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。建筑給排水的絕大部分新材料、新設(shè)備、新工藝都與節(jié)能密切相關(guān)。充分利用這些新技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑給排水的節(jié)能設(shè)計(jì)是我們永遠(yuǎn)的責(zé)任。