【摘要】目前,全世界面都臨著資源緊缺的問(wèn)題,人們開始重視節(jié)能環(huán)保的重要性,把越來(lái)越多的目光聚焦到高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)之上,高層建筑設(shè)計(jì)師們必須相應(yīng)群眾和社會(huì)的號(hào)召,把設(shè)計(jì)工作重心放到節(jié)能方面。筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn),對(duì)高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析,并闡述相關(guān)設(shè)計(jì)方案。 

【關(guān)鍵詞】高層建筑;給排水設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)方案 
  1.引 言 
  我國(guó)是一個(gè)水資源較為緊缺的國(guó)家,從目前對(duì)能源的利用現(xiàn)狀來(lái)看,對(duì)水資源的合理利用將直接關(guān)系著我國(guó)社會(huì)的穩(wěn)步發(fā)展。隨著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高,水資源短缺、電力供應(yīng)短缺和原材料短缺的矛盾日益凸現(xiàn)。由于我國(guó)人口眾多,因此家庭用水的問(wèn)題較為突出,隨著目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,各種高層建筑不斷涌現(xiàn),如何在高層建筑中對(duì)給排水進(jìn)行有效的節(jié)能節(jié)水,是當(dāng)前建筑業(yè)亟待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。 
  因此,對(duì)建筑給水排水設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),如何對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化,以求最大限度的節(jié)約每一寸管道、節(jié)省每一個(gè)閥門、降低每一度電力消耗等,就成為擺在廣大給水排水設(shè)計(jì)者面前的一個(gè)不容回避的問(wèn)題。 
  2.合理控制高層建筑給水系統(tǒng)分區(qū) 
  《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50015-2003)第3.3.4條規(guī)定:衛(wèi)生器具給水配件承受的最大工作壓力不得大于0.60MPa;第3.3.5條規(guī)定:高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū),豎向分區(qū)應(yīng)符合下列要求:各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓力不宜大于0.45MPa,特殊情況下不宜大于0.55MPa;水壓大于0.35MPa的入戶管(或配水橫管),宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。如果給排水設(shè)計(jì)中分區(qū)壓力選擇過(guò)大,衛(wèi)生器具給水配件可能會(huì)由于長(zhǎng)時(shí)間超壓而產(chǎn)生水流泄露和能源的浪費(fèi)。第3.3.6條規(guī)定:建筑高度不超過(guò)100m的建筑的生活給水系統(tǒng),宜采用分區(qū)并聯(lián)供水或分區(qū)減壓的供水方式。如果從節(jié)約能源的角度考慮,設(shè)計(jì)中有條件的情況下最好采用分區(qū)并聯(lián)的供水方式,合理的供水方式可節(jié)能25%~40%。 
  3. 避難層集中設(shè)置報(bào)警閥 
  省去減壓閥的做法就建筑高度在120m左右超高層建筑的噴淋系統(tǒng)的報(bào)警閥設(shè)置來(lái)說(shuō),通常采用分散設(shè)置濕式報(bào)警閥的做法:在避難層內(nèi)設(shè)置若干套濕式報(bào)警閥,供建筑高區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)使用;在地下室內(nèi)設(shè)置若干套濕式報(bào)警閥,供避難層以下的低區(qū)自動(dòng)噴水滅火 
  系統(tǒng)使用。同時(shí),根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50084-2001-2005)的相關(guān)要求,濕式報(bào)警閥入口壓力不應(yīng)大干1l2Mpa,在低區(qū)濕式報(bào)警閥環(huán)狀供水管道入口設(shè)置減壓閥組,控制閥前壓力不大于1.2Mpa。 
  在閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,根據(jù)計(jì)算,噴淋水泵揚(yáng)程需要1.8Mpa。在整個(gè)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的各個(gè)組成部分中,結(jié)合相關(guān)噴淋產(chǎn)品所提供的技術(shù)參數(shù),濕式報(bào)警閥的最大工作壓力為12Mpa;普通玻璃球下垂型噴頭的額定工作壓力為1.2Mpa,出廠試驗(yàn)壓力為3.0Mpa;一般水流指示器的額定工作壓力為1.2Mpa,出廠密封測(cè)試壓力為2.4Mpa;對(duì)夾式安全信號(hào)蝶閥的額定工作壓力可達(dá)1.6Mpa。在設(shè)計(jì)中,曾作過(guò)如下考慮:如果按照常規(guī)設(shè)計(jì),采取在地下室和避難層分散設(shè)置濕式報(bào)警閥的做法,在低區(qū)報(bào)警閥組前的環(huán)狀管網(wǎng)上分別設(shè)置減壓閥組。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,減壓閥組通常采用兩組并聯(lián),每個(gè)報(bào)警閥組采用報(bào)警閥前后設(shè)置控制閥門,并在報(bào)警閥前加設(shè)過(guò)濾器的做法。由于報(bào)警閥前后的控制閥門一般采用普通手動(dòng)閥門,一旦減壓閥出現(xiàn)故障的情況下,控制閥門不具備自動(dòng)關(guān)閉功能。因此,兩組報(bào)警閥組通常不具備故障情況下的自動(dòng)切換功能,只能手動(dòng)進(jìn)行切換。此外,由于報(bào)警閥分散設(shè)置,從一定程度上增加值班人員的工作強(qiáng)度。 
  為了克服上述不足,進(jìn)一步確保濕式報(bào)警閥的安全,經(jīng)反復(fù)考慮,最終決定把濕式報(bào)警閥集中設(shè)置在避難層。由于避難層的建筑高度大約在60m左右,由噴淋水泵揚(yáng)程減去報(bào)警閥和噴淋水泵問(wèn)的高差(噴淋水泵設(shè)在地下三層),從而可以確保濕式報(bào)警閥閥前壓力小于12Mpa。相比之下,由于報(bào)警閥在避難層集中設(shè)置,無(wú)需在閥前設(shè)置減壓閥組即可有效保證報(bào)警閥不會(huì)發(fā)生超壓,從而可以充分確保報(bào)警閥的安全,進(jìn)一步提高了整個(gè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的安全程度。同時(shí),由于報(bào)警閥集中設(shè)置,必然利于系統(tǒng)日后的運(yùn)行管理。 
  4. 推廣使用節(jié)水型設(shè)備, 減少用水量 
  衛(wèi)生器具和配水器材是水的最終使用單位, 一套節(jié)水性能設(shè)備的好壞, 能夠?qū)λY源的節(jié)約產(chǎn)生非常大的作用。例如, 通常淋浴噴頭每分鐘噴水7 L 多, 而節(jié)水型噴頭則每分鐘只需要3L 水左右, 節(jié)約了一半的水量?梢娦l(wèi)生器具和配水器具的節(jié)水性能直接影響著整個(gè)建筑節(jié)水的效果。所以在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時(shí), 除了要考慮價(jià)格因素和使用對(duì)象外, 還要考察其節(jié)水性能的優(yōu)劣. 
  大力推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器材是建筑節(jié)水的一個(gè)重要方面。例如, 使用小容積水箱大便器。目前我國(guó)正在推廣使用6L水箱節(jié)水型的兩檔沖洗水箱的大便器. 或者以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下, 節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果, 節(jié)水量為3%~50%,大部分在20%~30%之間。且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方, 節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。因此, 應(yīng)在建筑中(尤其在水壓超標(biāo)的配水點(diǎn)) 安裝使用節(jié)水龍頭, 以減少浪費(fèi)。 
  5. 完善熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng) 
  隨著人們生活水平的提高, 小區(qū)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用也得到了充分的發(fā)展, 建筑熱水循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量也逐漸變得越來(lái)越重要了. 大多數(shù)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)存在嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象, 主要體現(xiàn)在開啟熱水裝里后, 不能及時(shí)獲得滿足使用溫度的熱水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分冷水, 未產(chǎn)生應(yīng)有的使用效益, 因此稱之為無(wú)效冷水。這種水流的浪費(fèi)現(xiàn)象是設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面原因造成的。 
  如在設(shè)計(jì)中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡, 循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中出現(xiàn)短流, 使遠(yuǎn)離加熱設(shè)備的環(huán)路中水溫下降; 熱水管網(wǎng)布置或計(jì)算不合理, 致使混合配水裝置冷熱水的進(jìn)水壓力相差懸殊, 若冷水的壓力比熱水大, 使用配水裝置時(shí)往往要出流很多冷水, 之后才能將溫度調(diào)至正常。 
  6. 有效利用變頻調(diào)速水泵 
  目前變頻調(diào)速水泵在高層建筑節(jié)水措施中有著十分廣泛的應(yīng)用,在加上現(xiàn)今變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展日趨成熟完善,其顯著的節(jié)點(diǎn)效果、快捷的調(diào)速方式、強(qiáng)大的保護(hù)功能、寬廣的調(diào)速范圍和穩(wěn)定可靠的運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)都使得調(diào)速水泵在高層建筑給排水系統(tǒng)中對(duì)減少電能浪費(fèi)的應(yīng)用具有重要意義。以往,高層建筑往往采用的是水泵水箱聯(lián)合供水的方式,其流程為通過(guò)水泵將水位提升至高位水箱,然后向下供水,這一過(guò)程水壓極大,通常需要進(jìn)行安裝減壓設(shè)置,否則會(huì)產(chǎn)生絕大的能源消耗,而在這一系統(tǒng)中電機(jī)處于頻繁的啟動(dòng)過(guò)程,因此對(duì)電能消耗亦過(guò)于浪費(fèi),F(xiàn)如今,在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中,可以采用變頻調(diào)速水泵,它省去了水罐和水箱,直接減少了設(shè)備的投資。由其直接向給水系統(tǒng)提供用水,變頻調(diào)速水泵通過(guò)對(duì)速度的調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行流量的控制,即由供水量的大小來(lái)對(duì)水泵電機(jī)自動(dòng)進(jìn)行提速或降速。水量大,則電機(jī)的轉(zhuǎn)速便會(huì)自動(dòng)變大,水量小,電機(jī)轉(zhuǎn)速便減小。此方法可以有效的避免電機(jī)頻繁啟動(dòng)而造成的電能浪費(fèi)問(wèn)題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,采用變頻調(diào)速水泵供水其節(jié)電率可達(dá)30%~50%。 
  結(jié)語(yǔ) 
  建筑給排水節(jié)能潛能很大,在當(dāng)前最重要的不是建筑節(jié)水技術(shù),而是人們節(jié)約用水的生活習(xí)慣意識(shí)。若能減少人為自生的內(nèi)在原因并充分使用節(jié)水型衛(wèi)生器具,可節(jié)約建筑給排水方面所需能量的50%左右以上,那便是一件利國(guó)利民的大事。所以,使水資源不受破壞,并能進(jìn)入良性的水質(zhì)、水量再生循環(huán),已成為政府和廣大人民群眾關(guān)注的焦點(diǎn)。因此要倡導(dǎo)、呼吁全民必須將淡水資源當(dāng)作一種珍稀資源,節(jié)約用水。 
  參考文獻(xiàn) 
  [1]楊鳳蘭.變頻調(diào)速水泵在自動(dòng)化供水系統(tǒng)中的節(jié)能實(shí)踐[J].電氣時(shí)代,2005,(11). 
  [2]劉振印.建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)探討[J].給水排水,2007,(1). 
  [3]黃玉萍.建筑給排水質(zhì)量檢查中應(yīng)注意的問(wèn)題及處理[J].給水排水,2005,(7).