陳群

（上海德森建筑設(shè)計(jì)有限公司貴州分公司 貴州貴陽(yáng) 550001）

建筑給水系統(tǒng)在我國(guó)民居中的應(yīng)用

陳群

（上海德森建筑設(shè)計(jì)有限公司貴州分公司 貴州貴陽(yáng) 550001）

給排水系統(tǒng)作為住宅的重要組成部分，尤其是對(duì)給水系統(tǒng)的衛(wèi)生、安全和舒適性要求較高，其在居民中的應(yīng)用至關(guān)重要。本文結(jié)合民居住宅中給水系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，為該系統(tǒng)的優(yōu)化提供參考。

給水系統(tǒng)；民居；應(yīng)用

引言

面對(duì)日新月異的設(shè)備技術(shù)，建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工勢(shì)必要面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)格的節(jié)能減排要求，不僅要求設(shè)計(jì)人員在掌握現(xiàn)行各類法規(guī)、規(guī)范的前提下，了解目前市場(chǎng)新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用情況，更需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)約水資源、提高用水質(zhì)量的目的，同時(shí)為居民用水帶來(lái)便利。

1 民居給水系統(tǒng)存在的問(wèn)題

1.1 超壓出流現(xiàn)象

對(duì)于高層建筑，必須確定合理的給水系統(tǒng)壓力，需要將系統(tǒng)所需水量輸送到建筑物內(nèi)部的最不利用水點(diǎn)，保證該最不利點(diǎn)有足夠的流出水頭，即最小服務(wù)水頭。為滿足最不利點(diǎn)服務(wù)水頭，那么給水配件前的給水壓力就一定大于該出水點(diǎn)的最低工作壓力，而同時(shí)給水配件的出流量也會(huì)超過(guò)額定的流量，這種現(xiàn)象被稱為超壓出流現(xiàn)象。為了保證最不利點(diǎn)有足夠的服務(wù)水頭，這種超壓現(xiàn)象就必然會(huì)存在。而這種現(xiàn)象的存在，不僅會(huì)破壞給水系統(tǒng)中所用水量的正常分配，還使得閥門和給水龍頭等磨損較快，水量浪費(fèi)也很嚴(yán)重。對(duì)于高層建筑而言，為了提升這部分無(wú)效的水量，還會(huì)造成水泵和電能的浪費(fèi)。

1.2 管道老化問(wèn)題

建筑內(nèi)部給水管道的管材一般為塑料和鑄鐵的。這些管材在使用一定時(shí)間后都會(huì)發(fā)生不同程度的老化現(xiàn)象，比如一些水龍頭、水表和閥門等。這些管道和附件一旦損壞，都會(huì)造成水量的浪費(fèi)。另外，對(duì)于一些管道銜接處或法蘭、閥門的連接處等，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行下，都有發(fā)生漏水現(xiàn)象的可能性。尤其是埋地管道，在外界的壓力下，即使管道破裂漏水也不容易被發(fā)現(xiàn)，這樣就會(huì)產(chǎn)生大量的浪費(fèi)。

1.3 加壓儲(chǔ)水系統(tǒng)不合理

首先是水泵機(jī)組的選型，只為滿足提升水量的要求，而不進(jìn)行綜合考慮導(dǎo)致資源浪費(fèi)，這是在高層建筑設(shè)計(jì)中浪費(fèi)最為嚴(yán)重的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗脵C(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)全部是靠電能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而在整個(gè)建筑給水系統(tǒng)中有95%以上的電能都是用來(lái)進(jìn)行水泵機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的，因此，在進(jìn)行水泵選型時(shí)要格外重視。此外，對(duì)于儲(chǔ)水池的問(wèn)題，現(xiàn)在每座高層建筑都需要設(shè)消防加壓系統(tǒng)，而一般都會(huì)采用各個(gè)建筑物單獨(dú)設(shè)計(jì)，這就會(huì)使得設(shè)備的初期投資和基建費(fèi)用大大的增加。建成后，每一座儲(chǔ)水池都會(huì)存儲(chǔ)大量的水量，而且還要定期換水，這都會(huì)造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

2 民居給水系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 高層建筑的無(wú)負(fù)壓給水

無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備主要以市政管網(wǎng)為水源，在使用過(guò)程中充分利用市政管網(wǎng)原有的壓力，以連續(xù)接力增壓供水的方式進(jìn)行工作。這種給水方式能夠節(jié)約能源，對(duì)水質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生二次污染。傳統(tǒng)供水方式由市政管網(wǎng)先向蓄水池供水，利用提升設(shè)備將蓄水池中的水供給用戶，市政管網(wǎng)的有壓水在進(jìn)入蓄水池時(shí)就變成了無(wú)壓水，再由提升設(shè)備加壓提升供給用戶，造成能源浪費(fèi)。而無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備避免了這種現(xiàn)象的發(fā)生，它能夠直接與市政自來(lái)水管網(wǎng)銜接，且對(duì)市政管網(wǎng)不會(huì)產(chǎn)生任何影響，這樣就能夠在市政管網(wǎng)水壓的基礎(chǔ)上進(jìn)行疊壓供水，大大的節(jié)約了能源，而且此系統(tǒng)全封閉，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，是一種理想的供水方式。

2.2 直接給水

直接給水是最經(jīng)濟(jì)、最簡(jiǎn)單的給水方式，能夠從室外給水管網(wǎng)直接給水，同時(shí)充分利用室外管網(wǎng)壓力，達(dá)到節(jié)約能源的目的，其設(shè)置見圖1。但是其系統(tǒng)內(nèi)部缺少水量貯備設(shè)施，因此，如果室外管網(wǎng)停水，室內(nèi)也會(huì)隨之?dāng)嗨．?dāng)室外管網(wǎng)的水壓和水量能夠長(zhǎng)時(shí)間滿足室內(nèi)建筑要求并且建筑內(nèi)部給水沒有其他特殊要求的，可以采用直接給水的方式。

圖1 直接給水系統(tǒng)

2.3 氣壓給水方式

氣壓給水方式不要求設(shè)置高位水箱，系統(tǒng)的設(shè)置位置也相對(duì)自由不受限制，封閉性好，水質(zhì)不易受到污染并且有貯水能力。但是該給水系統(tǒng)占用空間較大，水壓波動(dòng)頻繁，水泵平均效率較低，給水安全性能不強(qiáng)，能耗較大。當(dāng)室外給水管網(wǎng)的壓力無(wú)法滿足建筑內(nèi)部給水管網(wǎng)所需水壓時(shí)，室內(nèi)用水不均勻并且不合適設(shè)置高位水箱的情況下，就可以采用氣壓給水方式。

2.4 變頻調(diào)速泵給水方式

變頻調(diào)速泵給水方式的升壓設(shè)備是集中設(shè)置的，具有便于維修和管理的優(yōu)勢(shì)，且不需要水箱，可以節(jié)約空間的占用，給水系統(tǒng)的給水安全性能也較高。但是其總壓水線較長(zhǎng)，設(shè)備的維修也相對(duì)復(fù)雜，維修成本較高，多應(yīng)用于高層建筑的給水。

2.5 水泵、水箱聯(lián)合給水方式

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于水泵能夠及時(shí)向水箱給水，可以縮小水箱的容積，水泵的出水量也比較穩(wěn)定，能夠保持高效運(yùn)行，其結(jié)構(gòu)見圖2。缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，管理繁瑣，投資較大，并且水箱給水容易造成二次污染而影響水質(zhì)。如果對(duì)用水質(zhì)量和健康有較高的要求則不提倡采用水泵、水箱聯(lián)合給水的方式。

圖2 水泵和水箱的給水方式

3 民居給水系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)化與改善

3.1 供水泵站的設(shè)置、加壓水泵的選擇

①如果居住小區(qū)采用的是集中供水系統(tǒng)，可根據(jù)小區(qū)規(guī)模、建筑物布置等情況，集中布置供水泵站；②供水泵站應(yīng)當(dāng)處于供水范圍內(nèi)且居中，因?yàn)殡x水泵近的建筑供水壓力大，具有耗能、耗材、噪聲大、使用效果差等弊??；③設(shè)置小流量泵，以滿足夜間及用水量偏少時(shí)的用水需要，以避免頻繁啟動(dòng)主泵，造成浪費(fèi)；④加壓水泵應(yīng)選擇低噪聲、節(jié)能型水泵。水泵效率應(yīng)在水泵Q-H特性曲線的高效區(qū)運(yùn)行。變頻調(diào)速水泵應(yīng)選擇在特性曲線高效區(qū)的低點(diǎn)與管道特性曲線交叉的點(diǎn)。

3.2 供水系統(tǒng)的選擇

（1）為節(jié)約能源，減少居民生活飲用水水質(zhì)污染，建筑物底部的樓層應(yīng)充分利用市政或小區(qū)給水管網(wǎng)的水壓直接供水。設(shè)有市政中水供水管網(wǎng)的建筑，也應(yīng)充分利用市政供水管網(wǎng)的水壓，節(jié)能節(jié)水。其它市政水壓不足部分采用水池、變頻調(diào)速泵組供水。

（2）在市政供水條件良好的地方，采用從市政管網(wǎng)上直接吸水的供水方式，即無(wú)負(fù)壓供水技術(shù)。無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備由管道倒流防止器、穩(wěn)流補(bǔ)償罐、真空抑制器、變頻加壓泵組等組成，可避免對(duì)市政管網(wǎng)的倒流污染及過(guò)度抽吸，影響周邊的其他用戶正常用水。無(wú)負(fù)壓給水具有全封閉、無(wú)污染、無(wú)負(fù)壓、節(jié)能、占地少、安裝快捷、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

3.3 節(jié)水器具、計(jì)量?jī)x表、管材的選擇

①大便器的沖洗水量占生活用水的約1/3，是節(jié)水技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)。坐式大便器宜采用設(shè)有大、小便分檔的沖洗水箱的坐便器。洗臉盆采用陶瓷片等密封性能良好耐用的水嘴；②合理設(shè)置及使用水表：一戶一表計(jì)量收費(fèi)，采用高精度水表。降低了自來(lái)水的產(chǎn)銷差，杜絕不良用戶用滴水使水表在小流量下計(jì)量不準(zhǔn)現(xiàn)象?？趶紻N15～DN25的水表，使用期限不得超過(guò)6a；口徑大于DN25的水表，使用期限不得超過(guò)4a；③為保證給水的水質(zhì)，提高工程質(zhì)量，滿足居民健康用水的需求，降低輸水過(guò)程中的能耗損失，管材可選擇為薄壁不銹鋼管、銅管、新型塑料管、鋼塑復(fù)合管、金屬?gòu)?fù)合管等新型管材；④管道敷設(shè)時(shí)采取嚴(yán)密的防漏措施，杜絕及減少漏水量。

3.4 中水利用

建筑面積大于5萬(wàn)m2且可回收水量大于150m3/d的住宅建筑宜設(shè)置中水處理設(shè)施。中水水源一般不是單一的水源，其組合方式有三種：①盥洗排水和淋水和沐浴排水組合，稱為優(yōu)質(zhì)雜排水，可優(yōu)先選用；②沖廁排水以外的生活排水的組合，通常稱為雜排水；③生活污水，即所有生活排水的總稱，水質(zhì)最差。中水水源一般以雜排水和優(yōu)質(zhì)雜排水作為水源，選擇合適水處理設(shè)施可以獲得容易被用戶接受的的中水。經(jīng)過(guò)處理后的水可用于生活、市政、環(huán)境等雜用的非飲用水。

3.5 充分利用太陽(yáng)能資源

太陽(yáng)能屬于一種清潔能源，并且取之不盡，若能夠充分利用，會(huì)帶來(lái)節(jié)能效果。現(xiàn)在設(shè)計(jì)使用最多就是太陽(yáng)能熱水器，我國(guó)在北緯40°以北地區(qū)占了大多數(shù)，這些地區(qū)日照時(shí)間長(zhǎng)，都適合使用并推廣太陽(yáng)能熱水器。太陽(yáng)能的利用，對(duì)節(jié)約電能和熱能都帶來(lái)廣闊的前景。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑給水系統(tǒng)在民居中的應(yīng)用仍然需要進(jìn)一步的發(fā)展和探究，在解決問(wèn)題的同時(shí)，向著節(jié)水、節(jié)能這一必然趨勢(shì)發(fā)展。結(jié)合建筑給水系統(tǒng)的整體要求，進(jìn)行周詳?shù)挠?jì)劃與設(shè)計(jì)，并對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們認(rèn)識(shí)的不斷增強(qiáng)，相信未來(lái)的建筑給水工程將會(huì)得到不斷的優(yōu)化與進(jìn)步。

[1]董艷.高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].中華民居旬刊，2014（18）：77～78.

[2]李明華，丁士棡.高層建筑給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及其相關(guān)問(wèn)題研究[J].黑龍江科技信息，2010（30）：283.

[3]王玨，朱志鋒.高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能與優(yōu)化[J].科技信息，2011（10）：317.

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2015-8-13