摘要：我国是一个水资源和能源匮乏的国家，节水节能已被提上日程，在我国各个领域都受到前所未有的重视。而我国的民用高层建筑中用水量较大，并且普遍存在浪费水量的现象，这其中很大部分是由于建筑给水系统设计不合理导致的。因此，本文对建筑供水方式及节能进行了分析。
关键词：资源；能源；供水系统
1常用供水形式及其选型
在高层建筑给水系统设计中,确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水方式,是高层建筑给水系统设计的核心：同时,确定供水形式也就是确定供水设备的选型,供水设备的选型对整个高层建筑的供水功效与节能有着不可估量的作用。
1.1常用供水形式
高层建筑给水系统的供水形式可概括为三种基本类型,八种形式。即高位水箱给水系统：有并联水泵水箱给水式、串联水泵水箱给水方式、减压水箱给水方式和减压阀给水方式四种形式；气压给水系统：包括并列气压给水装置和气压给水装置与减压阀结合两种形式；变频泵给水系统：包括并列(即根据建筑的不同高度分区采用不同的水泵机组供水)和减压阀(整个供水系统共用一组水泵,分区处设减压阀)两种形式。另外在实际设计中也出现了变频调速水泵与高位水箱的联合供水方式,由于其供水更加安全可靠,应用有增多的情况,本文不做详细论述，在已建的工程中八种供水方式均有采用,许多专家学者都在这方面做过研究,但某一建筑究竟采用何种供水方式迄今没有一个确定的标准,仍需要设计人员依据实际情况,通过计算择优选用。
1.2供水方式选择
供水方式的选择是一个综合决策的问题,因为每一种供水方式都有各自的特点和适用条件。同时,每一建筑都因其建筑功能的不同,设计者和业主对供水方式所能达到的目标的要求不尽相同,从而在供水方式选择中需要考虑许多定量的和定性的因素,包括每种供水方式的设备占用建筑面积、设备投资情况、供水可靠性、能量消耗情况和管理难易程度。对某一具体建筑要选择一种相对较优的供水方式,就必须协调这些因素。这就要设计者得出各种供水形式在满足以上各方面因素上的评价权数,以及业主对供水方式的具体要求。
2高层建筑供水系统水资源和能源浪费的原因
2.1 建筑供水系统中水资源浪费的原因
一是超压出流造成的水资源浪费。建筑供水系统通过提供一定的压力能将水输送到用水设备处。当供水配件前的压力大于最低工作压力时就出现超压流出现象。超压出流不仅会对供水设备造成一定的损害，缩短使用设备的寿命，还会直接浪费水资源。二是供水过程中漏水造成的水资源浪费。漏水现象在高层建筑供水系统中广泛存在，如管道腐朽、阀门、水龙头等相关设备的损坏都会造成大量的水资源流失，由此造成的水资源浪费不容忽视。三是供水过程二次污染造成的水资源浪费。如设备管网内污染严重，管道清洗不及时等原因产生的供水二次污染，将会造成水资源和能源的浪费，并且危及到用户的用水安全。
2.2 建筑供水系统能源浪费的原因
高层建筑供水系统对水的提升、输送等都需要消耗大量的能源，水泵的能耗成本是构成供水成本的重要部分，在供水系统的用电量方面，水泵的每日运转用电量占据了 95%-98%。但是，我国二次水泵加压效率低下，供水方式不先进、科学，带来不必要的能量耗费。
3建筑供水系统节水和节能的措施
3.1高层建筑供水系统的节水措施
（1）防止超压出流。超压出流现象会造成水资源的浪费，但并没有引起足够的关注。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前解决超压出流的有效途径是控制供水系统中配水点的出水压力，具体措施有对建筑给水系统进行合理分区、采用合理的供水方式（比如：水箱供水方式）、设置减压装置等。
（2）减少管道漏损，降低水资源漏损率。高层建筑供水系统中，管道漏损是一个比较常见的问题，也是水资源流失的重要原因。因此在高层建筑供水过程中，科学合理地选择材料以及相关工艺，减少漏损率，提高水资源利用率，完善管网管理对于减少水资源浪费具有重要意义。
（3）降低二次污染造成的水资源浪费。目前完全淘汰传统的供水方式还不能完全做到，也不现实。在高层建筑给水设计施工过程中，应严格按规范选取有关的节水材料、配件以及相关的管道回流技术，降低水质污染问题发生。
（4）积极进行中水回用，提高水资源利用效率。高层建筑产生的污废水经过一定处理之后，可以用于打扫卫生、洗车、冲厕、绿化、消防等。不仅可以有效地利用和节约水资源，而且可减少污废水的排放量，减轻水环境的污染，具有明显的社会、环境和经济效益。因此，应大力推广中水回用技术。
另外，在高层建筑供水系统构建的过程中，应当纠正水资源是取之不尽的错误观念，提高公众节水意识。
3.2高层建筑供水系统的节能措施
（1）采用变频调速泵吸水。变频调速水泵变频恒压供水自动控制装置与水泵电机组合而成，它包括变频控制柜、水泵和压力信号传感器。变频调速供水系统具有自动化程度高、能根据外部压力情况自动调节供水量、设备的占地面积小、无需设置屋顶水箱设施、管理费用低等特点。在变频工作状态下，水泵可以通过流量调节电机转速，保证供水系统的压力恒定。
（2）充分利用市政自来水的水压节能
充分利用室外市政管网水压直接对高层建筑下面几层供水,对于节能和安全供水都是有利的, 它可以节省很大一部分提升上楼的能耗, 因为高层建筑中用水量大的部门, 如洗衣房、浴室、餐厅等都设在下面基层。在无水箱给水方式中, 可利用室外管网进行下部分区的供水, 上部采用水泵供水方式。
充分利用市政管网压力, 也是一种节能的给水方案。 高层建筑给水设计中常常分别设置生活给水泵和消防给水泵, 其主要原因是：两者要求水压不同, 如果生活用水与消防用水量接近或生活给水泵选型能满足两者水量要求, 就能充分利用室外管网压力而采用一套加压系统。
（3）合理确定给水系统垂直分区
高层建筑给水系统垂直分区的目的是：保证给水设备卫生器具的正常使用,避免压力过高, 出现不必要的能量浪费(多余的水压消耗在配水器材的局部损失上, 造成能量浪费),或者使配水器材供水大大超过额定流量而造成水量浪费。分区压力过高,不仅使给水器材出水过猛,当启闭这些器材时易产生水击,使管网产生噪声、振动甚至管件破裂, 致使卫生洁具给水零件容易破坏,增加维修量,而且开启水栓时水呈射流喷射飞溅,水量浪费,所以在设计垂直分区压力值时一定要适宜。
4结论
在高层建筑的供水方式选择上不仅要满足使用需求还需要考虑节能节水达到节能建筑的目的。在方案选取时要进行反复的比较和分析进行合理的优化计算通过对不同方案能耗的比较选取最佳的方案。并不断完善技术规范最大程度的降低能耗。
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论文作者:张泽源
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/29
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