分析工业建筑给排水设计的节能设计

关键词：工业建筑；给排水设计；节能环保 

　　1.工业建筑给排水设计中应充分利用市政水压 

　　城市管网供水压力一般在20―30m，故在工业建筑给排水设计中应充分利用室外管网压力，即低层可由室外管网直接供给，高层则通过自行加压供给。城市自来水管网供水范围较大，且工业建筑较多，市政给排水设计从技术经济及供水安全性方面考虑，城市管网系统供水压力一般为20m左右，正常情况下可直供到2层用户用水。因此在设计时一般按甲方及市政主管部门的要求，地下室用水由市政管网直供，其他用水均需楼内自行加压供给，这显然没有充分利用市政水压，从节能的角度来讲是对能量的一种浪费。针对这一问题，设计部门应与市政主管部门充分沟通，准确掌握建筑周边的市政资料，在满足用户用水量、水压安全性的基础上，在市政水压直供范围内尽量直供。 

　　2.工业建筑给排水设计中的节水措施 

　　2.1确定建筑合理的用水量定额 

　　严格执行《建筑给水排水设计规范》中的生活用水量定额标准，并非用水量越高越好。合理设计建筑给水系统，可通过下列方法实现：充分利用市政管网的压力，直接供水。合理进行竖向分区，平衡用水点的水压；采用并联给水泵分区，尽量减少减压阀的设置；推荐减压作为节能节水的措施，减小用水点的出水压力；合理设置生活水池的位置，尽量减小设置深度，以减少水泵的提升高度；优先考虑水池一水泵一水箱的供水方式。推广采用节水的卫生器具。合理采纳变频调速泵组供水。当采用变频泵供水时，应优先采用变频变压变流量的给水方式，其节能效果要优于变频恒压变流量的给水方式。当采用变频恒压变流量时，工作压力的设定应接近水泵工频运行时高效段扬程的下限；工作水泵应选用2台或2台以上，不同级配工作泵的流量宜以1/2的流量梯变，宜采用大小水泵搭配的形式，并设气压罐小流量给水。当市政条件允许时，宜采用叠压供水设备。具备条件的，可选择可再生能源（风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源）用于建筑物的热水供应。 

　　2.2雨水的利用 

　　雨水的利用是将雨水收集起来，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，再利用过程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、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水，减少用水量，减轻污水处理费用。现今我国的大多数工业建筑都将屋顶的雨水直接排入市政雨水管道，这不仅增加了市政雨水管道的承受能力，加大了管径、增加了造价，同时也是一种对水资源的浪费。雨水的收集方法一般是采用排水管把建筑物屋顶的雨水引入雨水沉淀池，经沉积的雨水流入蓄水池，由水泵送至杂用水蓄水池，经加氯消毒后送至中水管道系统。 

　　2.3开发第二水资源 

　　建筑中水系统是典型的资源的可持续利用装置，是介于建筑物内给水和排水之间的水处理和供给系统，将工业建筑物内的污水、废水加以收集、处理，实现生活污水、废水的重复利用，既节省水资源，又保护环境，具有明显的经济效益和社会效益。生活用水中有许多水量消耗均不与人体直接接触，如：冲洗厕所、冲洗汽车、景观绿化、喷洒道路等。在建筑、宿舍中，排放大量的沐浴及盥洗水，应考虑将其经适当处理后供这些生活杂用。工业建筑内部工作人员多，排放的生活污水多，因此可考虑采用中水处理系统，以满足冲洗厕所、绿化灌溉及补充部分冷却循环水的水量要求，可节约用水量。因此，从节水节能的长远利益来考虑，排水系统采用优质生活废水和粪便污水分流体制，将优质生活废水如洗脸水、工业用水等进行收集、处理，水质达到中等水质标准后，然后送入中水系统。生活污水尽量处理回用。污水回用带来多种外部效益：①减少了污水排放，降低了水资源的污染程度而带来了环境效益；②污水回用减轻了工业建筑的用水经济负担，给企业带来经济效益；③污水回用大大降低了水资源的浪费，彻底符合节约用水思想，从而带来了巨大的社会效益。从成本费用角度来看，用污水回用代替自来水，其成本大大降低。尽管初期投资增加，但是从长远角度来看，其成本费用还是低于直接使用自来水的成本费用。在水资源越发缺乏的情况下，开发中水势在必行，是今后节约用水发展的必然方向。 

　　3.工业建筑中热水系统的循环设计 

　　3.1热水循环 

　　集中供热的热水供应系统应采用循环系统是设计人员的共识，现在设计的热水系统基本上做到了立管循环，在设计时需要注意以下几点： 

　　3.1.1循环系统应尽量设计成同程式，避免采用异程式，以防止出现循环水流短路，造成远冷近热，引起无效冷水量。 

　　3.1.2冷热水起点压相同，但热水经换热器有水头损失，且相同流速下，热水管水头损失较冷水管大，在进行冷热水管计算时，适当放大热水管管径，减小热水管道水头损失，尽量保证冷热水供水系统在配水点处有相同的水压，减小用水时调节阀门的时间，以减少能耗。 

　　3.1.3对于集中供热的建筑，当部分用水点较分散且远离供水设备时，这部分用水点宜采用局部加热设备，以减小供水管道的长度，减少热损失。 

　　3.1.4对于设置分区给水系统的高层建筑，除在分区上冷热水压一致外，在同一个分区内热水出水点压力应适当控制，宜控制在25m以下，超过30m时宜设置支管减压阀，避免热水的超压出流，节约热量。 

　　3.2太阳能在工业建筑给排水系统中的应用 

　　利用太阳能制备生活热水，既节约能源，又保护环境。南方地区的日照时间较长，有条件的地方应尽量利用太阳能供热。工业建筑的太阳能布置宜分散设置，在楼梯间公共部位设管道井，各层的太阳能进出水管均设在管井中，太阳能集热板热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时，热水由室内的电热水器补充。工业建筑的太阳能利用分为直接利用和间接利用，直接利用是热水流经集热器直接加热的系统；间接利用（热交换）是非耗用的传热流体工质流经集热器，利用换热器加热水的系统。辅助热源分为内置加热系统和外置加热系统，内置加热系统的辅助热源设备安装在太阳能热水系统的储热水箱（罐）内；外置加热系统的辅助热源设备安装在太阳能热水系统的储热水箱（罐）附近或供热水管路上。辅助热源启动方式分为全自动启动系统、定时自动启动系统及按需手动启动系统。全自动启动系统是指在全日制热水供应系统中，控制系统根据用水的要求，自动启停辅助热源加热设备；定时自动启动系统是指在定时热水供应系统中，控制系统根据供水时间段的要求，自动启停辅助热源加热设备；按需手动启动系统是指根据建筑的需求，随时手动启停辅助热源加热设备。 

　　4.结语 

　　能源是发展国民经济的重要物质基础，也是制约国民经济的一个重要因素，我国和世界上绝大多数国家一样面临着能源危机。在加强能源建设的同时，最大限度地提高能源的利用效率，大力降低能耗已经越来越得到重视。随着我国国民经济的飞速发展，水资源问题日益突出，节能环保在工业建筑给排水中成了重要而紧迫的任务。工业建筑节能环保更是任重道远。