高层建筑给水系统的节能及优化设计研究

张珂欣　王健

摘要：高层建筑是现代城市建筑的主流，能够很好地对城市发展中存在的人地矛盾冲突进行解决。而在高层建筑建设中，给水系统的节能非常关键，不仅影响着建筑功能的发挥，也会直接影响居民的日常生活。论文从高层建筑给水系统的运行现状出发，就其给水系统的节能及优化设计进行了研究和讨论。

关键词：高层建筑;给水系统;节能设计

引言：近年来，水污染、水源浪费问题日益严重，不仅制约了当地的社会经济发展，还上升为环境问题。为了有效缓解这些问题，国家提出了可持续发展战略，在可持续发展战略的全面深入推进下，人们意识到节能减排的重要性，也对建筑工程的给水设计提出了相应的要求。因此，我们需要做好建筑工程的给水设计工作，在给水设计中有效渗透节能减排理念，采取有效的节能减排策略，节约用水，减少水源污染问题，实现水源的二次利用和循环利用，进一步提升建筑给水系统各个方面的综合效益，促进建筑行业的健康绿色发展[1]。

1节能减排设计在高层建筑给水系统中的重要作用

（1）采用节能减排设计能够合理使用各项能源，尽可能地减少能源消耗，加快形成能源节约型社会。将节能减排设计应用在建筑给水系统中，并且大力推广使用这项新技术，在确保人们日常用水的前提条件下，不仅可以提高人们的节能减排意识，培养人们节约能源、使用绿色能源的生产生活方式，从而促进经济社会发展向全面绿色环保转型。就目前的建筑发展形势来看，建筑给水工程量还比较大，涉及的使用范围也比较广，如果整个建筑工程行业都能推广应用节能减排设计，必将会为国家的节能减排战略提供助力，起到模范带头作用，成为其他各个行业效仿学习的对象，有效推动全社会节能减排。（2）建筑给水设计中应用节能减排设计，能够促进经济社会可持续发展。在整个行业中，建筑工程行业密切关系着人们的日常生活和社会经济发展，它的经济效益不仅是国民经济发展的核心部分，还是社会经济市场的重要组成部分。采用节能减排设计，不仅能满足人们的生活用水需求，还能提升建筑工程的整体经济效益。同时在进行给水系统的优化创新过程中，不仅能够带动其他行业的发展，还能够延伸更多的产业链条，实现产业多元化，提升区域经济发展。

2高层建筑给水系统现状分析

2.1超压出流

超压出流，简单来讲，就是在对给水系统中的配件进行选择时，没有充分考虑实际情况，导致配件本身在工作前的恒压超过了工作运用的最低压力，导致单位时间内水流量超出限定流量。超压出流问题在给水系统中无法完全避免，并不会影响高层建筑的用水需求，不过这种情况会影响水量的正常分配，也可能会引发管道松动，造成漏水问题。另外，高层建筑给水系统中一般都设置有水泵，超压出流会导致水泵运行压力的增大，也会带来较大的电能损失。

2.2设计不科学

建筑给水系统设计质量与建筑工程整体供水质量有直接的联系。但就目前给水系统设计而言，较多的建筑工程的给水系统设计都不太合理，部分设计人员在设计过程中没有对建筑给水系统进行全面的了解，仅仅凭借自身经验进行给水系统的设计，导致给水系统无法与建筑本身相契合[2]。或者部分设计人员虽然全面了解了建筑，但是由于实践经验较少，设计过于理想化，在实际实施过程中难以实现，从而出现给水系统不合理的情况。建筑给水系统设计共有以下几种：管道布局设计不科学、用水标准未确定、水压不稳定。管道布局设计不科学现象较为常见，且对建筑给水功能的发挥有较大的影响，同时还会增加建筑施工成本，并对企业造成一定的经济损失。

2.3设备损坏

给水系统中的各类配件在使用过程中会受到各种因素的影响，一旦出现损坏，会导致水量的浪费，这一点在地下管道中表现得尤其明显，而且地下管道的渗漏容易被忽视，从而使得水资源浪费的增加。

3高层建筑给水系统节能及优化设计

3.1明确优化方向

先对超压出流问题进行解决，考虑经济性和适用性，在实现节能目标的同时，降低成本投入;重视节能节水设备的选择和应用，在合理选择零部件的同时，也应该做好新型零部件的开发工作，提升其技术含量，以先进技术和新型材料为支撑，保障高层建筑给水系统的稳定节能运行;在充分考虑高层建筑给水条件以及环境影响的情况下，对建筑给水方式进行合理选择，满足建筑用水需求的同时，实现能源与资源的节约;可以借助计算机软件，针对给水管网整体进行优化，确保高层建筑给水系统能够与市政水利管网中的其他设备配合使用，达到良好的节能节水效果。

3.2进一步推广新型节水节能设备

（1）采用具备节水功能的卫生器具。经过调查发现，给水系统出现水资源浪费的情况主要是由于没有合理选择卫生器具。新型节水卫生器具能有效减少水资源的浪费现象。比如：使用普通莲蓬头无法对其出水量进行有效控制，会出现水资源浪费的现象，但若使用节水功能的新型莲蓬头便能够对出水量进行有效控制。节水型和普通型莲蓬头在1min内的出水量分别为10L、20L，若将时间规定在30min内，节水型莲蓬头相比普通型能节约一半的用水量;节水型马桶提供两个功能按钮（3L或6L），可根据如厕类型选择性冲洗，每次冲洗用水量不到6L，而普通马桶的冲水量为8L或12L，选择节水型马桶可有效节约用水。（2）选择节能材料。为实现节能降耗的目标，应尽量采用节水节能的材料与设备，比如陶瓷材料的密封水嘴、太阳能热水器、保温材料的供水管道等、建筑给水供货厂商应提升设备的节水节能技术，完善设备节水节能需求。为规范节水节能技术市场，国家也需要对节水节能材料的應用制定规范标准，避免厂商在供货中偷工减料。对于建筑给水系统而言，阀门部位最容易出现生锈、腐蚀等现象，为保证阀门管道使用质量，必须在给水系统设计过程中选择优质的阀门管道材料，减少镀锌钢管的使用，增加铝塑复合钢管的使用，加强管道的防水、防腐蚀能力，解决阀门处的渗水、漏水现象。除了铝塑复合钢管，还有铜管、PP-R管、不锈钢管等都具有良好的节水效果[3]。

3.3推广使用水循环技术

就是通过收集建筑给水系统中的生活污水、废水、雨水等，进行加工处理实现水源的二次利用和循环利用。因此，在进行建筑给水节能减排设计时，需要明确划分生活污水管道、废水管道、雨水管道，采用先进的净水设备，有效处理生活污水和废水，处理达到相关要求后，投入到工农业生产中或者日常冲洗大便器、绿化水使用中，这样可以降低水源污染问题，还能节约水资源。针对日常雨水，排水系统中可以设置雨水调蓄水池，将雨水集中收集起来，进行消毒、净化处理，确保水无污染后再进行二次使用。需要注意的问题就是，应用水循环技术时，污水、废水、雨水等蓄水池需要合理设置好位置，与生活用水贮水池和生活给水管道之间要保持安全距离，避免污染生活用水。

结束语：在高层建筑中给水系统的设置关系着建筑用户的用水需求，需要得到足够的重视。针对当前高层建筑给水系统中存在的缺陷和问题，相关人员需要做好给水系统的节能及优化设计，降低管网运行中的漏水率和能耗，为建筑节水降耗提供可靠支撑，推动建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]邓成宪.论高层公共建筑给水工程节能途径及节水措施[J].科技创新与应用[J]，2020（12）：124-125.

[2]朱兵仔，兰葶.建筑给水排水系统节能设计要求探讨[J].住宅与房地产，2020（36）：82-83.

[3]魏天云.建筑给水系统水泵节能优化与工程应用[J].长春师范大学学报，2020（8）：102-104.