1 节能设计的意义
水是生命之源，不仅关系国计民生，也对经济发展和社会进步起着重要作用。近年来能源危机进一步加剧，水资源日益紧张，世界各国越来越重视水资源的保护、中水利用，以及污水治理。在建筑领域，给排水的设计如何能达到节能也成为检验建筑物是否节能的标尺，因此做好给排水节能设计很有必要，是设计环节中的重要环节。做好建筑给排水节能设计具有深远的意义。
2 给排水设计的节能措施
2.1利用市政管网余压，采用分区给水方式
城市供水中，市政给水管网压力一般在0.2—0.4MPa之间。合理利用市政管网压力，采用分区供水方式，可以减少二次加压能耗。如市政管网压力为0.3MPa，则五层及以下楼层可采用市政管网直接供水，五层以上采用无负压变频供水设备供水，这样即不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过高，造成能耗及水量浪费。
由于市政给水管网承受的压力有限，供水水压通常难以完全满足高层建筑的供水要求，因此高层建筑给水系统设计中常采用增压给水方式。将管网进水直接引入贮水池中，然后用水泵将水抽到水箱或打到水罐中，再向给水系统供水。市政给水管网供水水压通常为200MPa左右，夜间可以达到250MPa～270MPa左右，但由于以往市政供水管网供水安全性不是很稳定，为确保建筑供水的安全性，宁愿舍弃该部分水压，从而造成电能的浪费，尤其是当贮水池位于地下层时，反而把可用压力全部转化成负压，很不经济合理。设计中应充分考虑利用市政给水管网提供的水压，高层建筑下部几层直接采用市政给水管网供水，上部采用水箱供水或水泵加压供水。当下部用水安全要求较高时，设计中可以考虑将上下部分管网用常闭阀门进行连接，平时分区供水，市政管网发生事故时，将常闭阀门打开，由水箱或水泵加压供水，在节能的同时可以兼顾供水的安全性。
2.2合理应用变频供水设备
1)变频系统主要有恒压变量变频及变压变量变频两种，有条件时应尽量将恒压点移至最不利用水点附近，形成变压变量系统，较为节能。
2)变频技术实现节能是有前提的。目前变频一般改变频率，频率最小可变为25Hz，即转速最低应维持50％以上，一般离心泵运行的高效区流量范围为(1—0.15)Q。在供水曲线低于上述限制区段时，应设置稳压泵，对于极小供水流量持续时间较长时，还应增设气压罐。供水H=△Z+SQ2，对于供水高程区间较大时，节能越不明显，因此适当分区是必要的。
3)在变频供水装置中，水泵的选用十分重要。应让水泵基本在高效区运行。选用Q—II特性曲线随流量的增大，程逐渐下降的曲线，在额定转速时的工作点，应位于高效区的末端，泵组宜多台运行。对于用水量不大的单体建筑可选三台，一台变频、一台工频、一台备用轮换工作。每台泵流量按设计流量的60％选择。对于小区集中供水，可采用大泵、中泵多台并联并配夜间小泵(单台主泵的l／3～1／2)加气压罐组合供水，在运行过程中根据用水量随时调整。对于冷却塔补水等有规律的供水，可在变频装置中结合配置工频泵供水。
2.3自动控制计量
计量用水也是建筑节水的重要手段，采用该技术主要是为了避免大便器延时自闭阀延时器调整及故障的及时处理，调节水池水箱等水位上限无监控，一旦进水阀门出现故障，进水水位超过溢流口却不能及时发现造成用水浪费等现象，因此在设计过程中应尽量选用自动控制和质量好的产品及设计思路。
2.4充分利用清洁能源
采用清洁能源时减收传统能源的消耗具有重要的意义，如地热、风能以及目前应用最广，技术最成熟的太阳能。下面详细介绍太阳能在给排水节能中的应用。
我国大部分地区位于北纬40度以北，日照时间比较充足，太阳能资源比较丰富，为太阳能的广泛应用提供了良好的基础条件。而且随着太阳能技术的逐渐成熟，其技术成本也得到了相应的下降。基于以上两个原因，目前太阳能在我国的应用越来越多。应用范围也越来越广。但在给排水节能设计方面主要是利用太阳能制备生活热水，减少了大量的传统能源的消耗，从而减少了对环境的污染。目前太阳能热水器按集热器形式分为两类：平板型和真空管型。这两类都具有集热效率高、保温性能好，操作简单维修方便等系列优点，且热水系统可安装在屋顶、墙壁及阳台等位置，十分方便建筑设计。
2.5采用节水型管材，卫生器具及配水器具
给排水节能设计需要全方位综合考虑各种因素，在水的输送过程中。也可以采取一定得措施进行节能节水，如采用优质管材、阀门。由于镀锌钢管容易生锈，这样必然会影响水质，而且经过一段时间闲置后，再次使用时会有锈水流出。如果流入到干净的水中，可能导致整个容器里的水的水质不合格，造成水资源的浪费。
此外，接头处也是锈蚀的“重灾区”，随着时间的推移，会不同程度地出现漏水渗水现象，但如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、PP～R管、PE管、PVC—U管不锈钢管、铜管等，就能够很大程度上杜绝漏水渗水等浪费问题。
配水器具和卫生器具方面也大有可为。卫生器具及配水器具位于供水系统的最终端，是水的最终使用单元，它的节水性能对给排水系统整体节能效果起着举足轻重的作用，因此选用节水节能型卫生器具就显得格外重要。据资料显示，在普通住宅内采用6L左右的小容量水箱可以比9L容量水箱节水12％，办公楼效果更佳，可节水近三分之一；对于厨房、淋浴等用水器具的节水则主要从改善给水配件的性能来实现，如采用充气水龙头，脚踏开关淋浴器、节水延时自闭阀等，该类配件均能在不同程度上起到节水节能的功效，并且节能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其节能效果越明显，公共卫生建筑内，传统的定时冲洗对水的浪费极大；目前较为先进的光电数控控制或红外线作用的器具效果非常突出，值得推广。对水的节约就可以减少输送水过程中的能源的消耗，从而达到节能的目的。
2.6雨水利用
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。类似于中水，处理后的雨水作为一种可以利用的水资源可以用于厕所冲洗、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雨水沉沙池，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，一般将降雨前两分钟的雨水撇除。目前，世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究，以节约水资源，减轻当地的用水和污水处理负担。应在一些城市的建筑物上设计收集雨水的设施，将收集到的雨水用于消防、小区绿化、洗车，厕所冲洗和冷却水补给等，也可以经深度处理后供居民饮用。
3 结语
我国经济的高速发展过程中，对环境也造成了巨大的压力，各个城市不同程度地存在着环境污染的问题。越来越多的有识之士意识到，对环境的污染最终要会反过来影响经济的健康发展。节能是未来社会生活中一个永恒的主题，对于每—个建筑给排水设计工作者来说，节能问题绝不简单，它贯穿于设计中的每一个细节。建筑给排水的绝大部分新材料、新设备、新工艺都与节能密切相关。充分利用这些新技术实现建筑给排水的节能设计是我们永远的责任。 |
