发布时间：2022-10-05 10:06 热度：
摘要：本文结合笔者多年工作经验，主要就常见的一些供水方式，以及部分案例，阐述供水系统中的节能，以供参考。
关键词：建筑给排水;节能;供水系统：水压
Abstract: the author discusses years of work experience, and mainly to some common water supply patterns and part of the case, this paper expounds the water supply system of energy saving for your reference.
Keywords: building water supply and drainage; Energy saving; Water supply: the pressure
中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：
前言
随着城市建设和经济发展，面对可持续发展的要求，建筑给排水系统需要考虑采用节能措施。一套合理的建筑给排水系统，应该既满足用户对水质、水量、水压的要求，确保安全供水、合理排水，又能达到节能的要求。供水系统是建筑给排水中主要的能耗部分，选择何种供水方式直接影响到建筑给排水系统的节能，因此有必要清楚认识各供水系统的特点、适用范围、能耗。
l常见的给水方式
1.1直接给水方式
直接给水方式由室外给水管网直接供水，为最简单、经济的给水方式。适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。
1.2 设水箱的给水方式
设水箱的给水方式适用室外给水管网供水压力周期性不足的建筑。低峰用水时，可利用室外给水管网水压直接供水并向水箱进水，水箱贮备水量。高峰用水时，室外管网水压不足，则由水箱向建筑内给水系统供水。当室外给水管网水压偏高或不稳定时，为保证建筑内给水系统的良好工况或满足稳压供水的要求，也可采用设水箱的给水方式。以上两种供水方式都无需其他能耗，所以在设计中应充分利用。
1.3设水泵的给水方式
设水泵的给水方式适用室外给水管网的水压经常不足的建筑。当建筑内用水量大且较均匀时，可用恒速水泵供水;当建筑内用水不均匀时，宜采用一台或多台水泵变速运行供水，以提高水泵的工作效率。为充分利用室外管网压力，节省电能，当水泵与室外管网直接连接时，应设旁通管，当室外管网压力足够大时，可自动开启旁通管的逆止阀直接向建筑内供水。
在设水泵的供水方式中目前较为常用的是使用变频泵。变频泵是根据用水量的变化来调节电机的转速，使水泵变量变压或恒压供水，有效达到节能的目的。这种方式通过大量应用证明了其较好的节能效果。
1.4设水泵和水箱的给水方式
设水泵和水箱的给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时采用。该方式的优点是水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，又因有水箱的调节作用，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行，水箱可贮备一定水量，供水比较安全可靠，设备费及运营费较低。比如对于建筑小区，以居住功能为主，用水以生活用水为主，根据人们的生活习惯，1d内生活用水为白天三个生活用水高峰和夜间的一个洗刷淋浴及生活用水高峰。通过对单纯使用变频水泵的给水方式、单纯使用水泵的给水方式与设置水泵和水箱的联合给水方式进行节能分析，可得：水泵和水箱的联合给水方式的能耗是单纯使用水泵给水方式的1/4，是单纯使用变频水泵的给水方式的能耗的一半。因此，针对建筑小区的用水特性，最适合的给水方式是水泵和水箱的联合给水方式，变频泵不是最节能的给水方式，但在一定条件下仍是一种可行的节能方式。
1.5气压给水方式
气压给水方式是在给水系统中设置气压罐，利用气压罐内气体的可压缩性，升压供水。气压罐的作用相当于高位水箱，但其位置可根据需要设置在高处或低处。该给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱时采用。但气压罐压力不稳，调节容积较小，水泵启动次数频繁，工作效率较低，供水可靠性较差，建议仅作为使用水泵供水时的辅助供水方式。
1.6分区给水方式
在高层建筑中，当室外给水管网的压力只能满足建筑低层供水要求时，可采用分区给水方式，室外给水管网水压线以下楼层为低区，由外网直接供水，以上楼层为高区，由升压蓄水设备供水，同时考虑合理的分区，分区常有串联式、减压式、并列式这几种。
(1)串联式各区分设水箱和水泵，低区的水箱兼作上区的水池。其优点是：无需设置高压水泵和高压管线;水泵可保持在高效区工作，能耗较少;管道布置简洁，较省管材。缺点是：供水不够安全，下区设备故障将直接影响上层供水;各区水箱、水泵分散设置，维修、管理不便，且要占用一定的建筑面积;水箱容积较大，将增加结构的负荷和造价。
(2)减压式，建筑用水由设在底层的水泵一次提升至屋顶水箱，再通过各区减压装置如减压水箱、减压阀等依次向下供水。其优点是：水泵数量少，占地少，且集中设置便于维修、管理;管线布置简单，投资省。缺点是：各区用水均需提升至屋顶水箱，不但水箱容积大，也增加了电耗;供水不够安全，水泵或屋顶水箱进水管、出水管的局部故障都将影响各区供水。
(3)并列式，各区升压设备集中设在底层或地下设备层，分别向各区供水。由水泵、水箱;变频调速水泵、气压给水设备升压供水，进行并列供水。其优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠;各区升压设备集中设置，便于维修、管理。水泵、水箱并列供水系统中，各区水箱容积小，占地少。气压给水设备、变频调速泵并列供水系统中，无需水箱，节省了占地面积。
并列式分区的缺点是：上区供水泵扬程较大，总压水线长;由气压给水设备升压供水时，调节容积小，耗电量较大，分区多时，高区气压罐承受压力大，使用钢材较多，费用高;由变频调速泵升压供水时，设备费用较高，维修较复杂。
通过水力计算可知，从节能角度考虑，应尽量采用分区并联给水方式或分区串联给水方式为好，但从供水可靠性的角度来讲，应该采用分区并联的给水方式。目前，较为广泛应用的是变频调速泵并列供水方式，这种供水方式在高层建筑的应用中达到了很好的节能效果。以上几种供水方式各有优缺点，在实际应用中，应考虑建筑的实际情况选用，充分发挥各自优点，达到节能目的。
2 案例分析利用市政管网水压
在给水系统中的耗能主要是加压过程中水泵消耗的电能，因此建筑给排水的节能首先要考虑的就是充分利用市政管网水压，尽量减少水泵的使用。下面就结合实例探讨如何充分利用市政管网水压。对于普通底层及多层(7层以下)，市政管网的压力可以满足生活给水的需求，因此在这些建筑中，普通的生活给水采用直接给水方式，是不需要额外消耗能量的，只需设置在火灾时市政水压满足不了消防需要时的加压泵即可，供水方式较单一。
高层建筑、小区及校园往往需要建蓄水池和高位水箱，达到蓄水、加压调节的作用。蓄水池是从市政管网进水，高位水箱则从蓄水池进水。由于市政管网具有一定的水压，所以在设置蓄水池时应将蓄水池建在高处，利用市政管网的水压，减小水泵的扬程和工作时间，达到节能的目的。对于小区和校园，可利用地形特点，将蓄水池设在高地。对于高层建筑，在低区应从市政管网直接接入，并且将高层建筑中用水量大的部门设在低区，如洗衣房、浴室、餐厅等;在中区或高区应尽量考虑将调节水箱设在较高处，例如设在五层左右的设备层，或安置在旁边的裙房屋面上。另外，某些地区基于用水习惯，市政管网的压力变化受气候和季节的影响很大，可在蓄水池进水管前设置旁通管，在非用水高峰季节直接将水送入高位水箱。例如某大学图书馆大楼的生活给水系统，当用水高峰季节外网水压小于生活水泵扬程时，起用生活水泵，在非用水高峰季节，外网水压足够大时，水泵停止工作，室外市政供水通过设于水表井后的旁通管直接向高位水箱供水
3总结
综合以上的探讨，在实际设计工作中，对于建筑给排水的节能措施可以按以下几个方面考虑：对于市政管网水压线以下的各楼层，应尽可能采用直接供水，如果水量不稳定，可考虑设置高位水箱;对于高层建筑，其低区供水应与高区中区分开设置，低区采用直接供水;当由于建筑中的水压不稳而需要采用水泵加压时，要考虑水压的变化规律，首选变频泵，水量不稳定时要设蓄水池，否则由于水位的变化使水泵频繁启闭会加快机组的损耗和电能的浪费;由于人们的生活工作习惯，用水情况昼夜差距大，要针对昼夜用水情况的不同选择水泵的不同工况点，尤其是对高层和小区，应充分考虑水泵的选用和搭配，包括使用变频泵;对于建筑中的消防系统，出于安全的保障，规范要求消防供水与生活供水系统分开，独立设置，但某些情况下，生活用水与消防用水水压差别不大，比如小高层建筑、建筑楼群，随着现有技术的改进，也可以考虑生活消防合用变频供水设备。
