近年來，在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，能源消耗和缺水問題日益嚴(yán)重，不僅影響人們生活，也制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，世界各國越來越重視節(jié)水節(jié)能工作。建筑能耗約占到整個(gè)社會總能耗的1/3，而涉及到建筑給排水系統(tǒng)的能耗主要是人們在生活、生產(chǎn)等活動中的冷水、熱水、消防、排水、雨水、中水等需要的能耗。

　　建筑給排水系統(tǒng)中可能存在以下水浪費(fèi)的情況: 管網(wǎng)超壓、未采用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配件、未充分利用雨水及中水、未利用可再生能源等等，而浪費(fèi)水最終導(dǎo)致能耗增加。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，上述各項(xiàng)能耗中僅生活熱水一項(xiàng)就占整個(gè)建筑能耗的 10% ～ 30%。而隨著人們環(huán)保與節(jié)能意識的逐漸增強(qiáng)，在城市建筑設(shè)計(jì)中，建筑給排水系統(tǒng)中的節(jié)水節(jié)能問題日益受到業(yè)內(nèi)人士的重視。降低資源消耗、減少污染、實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)水節(jié)能，有利于最終實(shí)現(xiàn)與自然的和諧統(tǒng)一。

　　1、建筑給水系統(tǒng)節(jié)能途徑

　　1.1 采取合理的供水方式

　　若城市供水管網(wǎng)壓力滿足建筑物供水壓力時(shí)，應(yīng)充分利用市政水壓直接供水，當(dāng)水壓不滿足要求時(shí)應(yīng)設(shè)加壓設(shè)施。目前應(yīng)用廣泛的供水方式有管網(wǎng)疊壓供水和變頻調(diào)速供水，所選加壓水泵應(yīng)具有效率高、節(jié)能的特性。管網(wǎng)疊壓供水因充分考慮市政供水管道的資用水頭而節(jié)能，變頻調(diào)速供水因采用始終處在高效區(qū)工作的變頻技術(shù)而節(jié)能。高層建筑若采用同一給水系統(tǒng)供水，則垂直方向管線過長，下層管道中靜水壓力過大，會產(chǎn)生系統(tǒng)超壓，造成水量浪費(fèi)，超壓時(shí)還易產(chǎn)生噪聲、水擊及管道振動，縮短管道及管件的使用壽命。高層建筑可采取分區(qū)給水方式，低區(qū)采用市政水壓直接供水，高區(qū)采用加壓設(shè)備供水，減少二次加壓能量消耗。

　　高層建筑豎向分區(qū)時(shí)應(yīng)注意設(shè)減壓設(shè)施，如各分區(qū)最低衛(wèi)生潔具給水配件處的靜水壓不宜大于 0.45MPa，靜水壓大于 0.35MPa 的入戶管( 或配水橫管) 宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。國外一些國家常采用在給水支管上安裝減壓閥、減壓孔板、壓力調(diào)節(jié)閥等手段來避免部分供水點(diǎn)超壓，使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻，可使耗水量降低 15% ～20%。

　　1.2 采用節(jié)水管材和器具

　　選用管材時(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)可靠、安全衛(wèi)生、施工方便等因素，以前生活給水管道常采用的鍍鋅鋼管易發(fā)生銹蝕和引起水質(zhì)污染，接頭處也易出現(xiàn)漏水滲水，已被淘汰?，F(xiàn)通常采用新型管材，如: PE 管、PP － Ｒ管、PVC － U 管、不銹鋼管、鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管等，能大大減少阻力損耗和熱損失以及漏水的可能。

　　衛(wèi)生器具及附件位于供水終端，其節(jié)水性能對給水系統(tǒng)整體節(jié)能效果影響很大。如: 在普通住宅內(nèi)采用 6L 左右的小容量水箱可比 9L容量水箱節(jié)水約 12%，在辦公樓內(nèi)可節(jié)水約 27%; 生活淋浴、盥洗等用水器具可采用延時(shí)自閉閥、充氣水龍頭、腳踏開關(guān)淋浴器等，且建筑物越高其節(jié)能效果越明顯; 公共衛(wèi)生間內(nèi)，大、小便器可采用節(jié)水效果突出的紅外線控制出水來取代傳統(tǒng)的定時(shí)沖洗方式。

　　2、建筑熱水系統(tǒng)節(jié)能途徑

　　2.1 熱泵技術(shù)制備生活熱水

　　熱泵技術(shù)是近年來在全世界廣受關(guān)注的節(jié)能新技術(shù)。熱泵熱水器利用逆卡諾原理，遵循熱力學(xué)第二定律，通過介質(zhì)把熱量從低溫物體傳遞到高溫的水里的設(shè)備。熱泵裝置，可以使介質(zhì)相變，變成比低溫?zé)嵩锤?，從而自發(fā)吸收低溫?zé)嵩礋崃? 回到壓縮機(jī)后的介質(zhì)，又被壓縮成高溫( 比高溫的水還高) 高壓氣體，從而自發(fā)放熱到高溫?zé)嵩?，?shí)現(xiàn)從將低溫?zé)嵩?amp;ldquo;搬運(yùn)”熱量到高溫?zé)嵩矗黄颇芰哭D(zhuǎn)換 100% 瓶頸。按照提取熱量形式的不同，熱泵技術(shù)分為土壤源熱泵技術(shù)、水源熱泵技術(shù)和空氣源熱泵技術(shù)。熱泵技術(shù)的采用要考慮氣候、地質(zhì)等諸多因素，如長江流域地區(qū)宜采用空氣源熱泵技術(shù)。

　　近年來，在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，能源消耗和缺水問題日益嚴(yán)重，不僅影響人們生活，也制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，世界各國越來越重視節(jié)水節(jié)能工作。建筑能耗約占到整個(gè)社會總能耗的1/3，而涉及到建筑給排水系統(tǒng)的能耗主要是人們在生活、生產(chǎn)等活動中的冷水、熱水、消防、排水、雨水、中水等需要的能耗。

　　建筑給排水系統(tǒng)中可能存在以下水浪費(fèi)的情況: 管網(wǎng)超壓、未采用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配件、未充分利用雨水及中水、未利用可再生能源等等，而浪費(fèi)水最終導(dǎo)致能耗增加。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，上述各項(xiàng)能耗中僅生活熱水一項(xiàng)就占整個(gè)建筑能耗的 10% ～ 30%。而隨著人們環(huán)保與節(jié)能意識的逐漸增強(qiáng)，在城市建筑設(shè)計(jì)中，建筑給排水系統(tǒng)中的節(jié)水節(jié)能問題日益受到業(yè)內(nèi)人士的重視。降低資源消耗、減少污染、實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)水節(jié)能，有利于最終實(shí)現(xiàn)與自然的和諧統(tǒng)一。

　　1、建筑給水系統(tǒng)節(jié)能途徑

　　1.1 采取合理的供水方式

　　若城市供水管網(wǎng)壓力滿足建筑物供水壓力時(shí)，應(yīng)充分利用市政水壓直接供水，當(dāng)水壓不滿足要求時(shí)應(yīng)設(shè)加壓設(shè)施。目前應(yīng)用廣泛的供水方式有管網(wǎng)疊壓供水和變頻調(diào)速供水，所選加壓水泵應(yīng)具有效率高、節(jié)能的特性。管網(wǎng)疊壓供水因充分考慮市政供水管道的資用水頭而節(jié)能，變頻調(diào)速供水因采用始終處在高效區(qū)工作的變頻技術(shù)而節(jié)能。高層建筑若采用同一給水系統(tǒng)供水，則垂直方向管線過長，下層管道中靜水壓力過大，會產(chǎn)生系統(tǒng)超壓，造成水量浪費(fèi)，超壓時(shí)還易產(chǎn)生噪聲、水擊及管道振動，縮短管道及管件的使用壽命。高層建筑可采取分區(qū)給水方式，低區(qū)采用市政水壓直接供水，高區(qū)采用加壓設(shè)備供水，減少二次加壓能量消耗。

　　高層建筑豎向分區(qū)時(shí)應(yīng)注意設(shè)減壓設(shè)施，如各分區(qū)最低衛(wèi)生潔具給水配件處的靜水壓不宜大于 0.45MPa，靜水壓大于 0.35MPa 的入戶管( 或配水橫管) 宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。國外一些國家常采用在給水支管上安裝減壓閥、減壓孔板、壓力調(diào)節(jié)閥等手段來避免部分供水點(diǎn)超壓，使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻，可使耗水量降低 15% ～20%。

　　1.2 采用節(jié)水管材和器具

　　選用管材時(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)可靠、安全衛(wèi)生、施工方便等因素，以前生活給水管道常采用的鍍鋅鋼管易發(fā)生銹蝕和引起水質(zhì)污染，接頭處也易出現(xiàn)漏水滲水，已被淘汰。現(xiàn)通常采用新型管材，如: PE 管、PP － Ｒ管、PVC － U 管、不銹鋼管、鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管等，能大大減少阻力損耗和熱損失以及漏水的可能。

　　衛(wèi)生器具及附件位于供水終端，其節(jié)水性能對給水系統(tǒng)整體節(jié)能效果影響很大。如: 在普通住宅內(nèi)采用 6L 左右的小容量水箱可比 9L容量水箱節(jié)水約 12%，在辦公樓內(nèi)可節(jié)水約 27%; 生活淋浴、盥洗等用水器具可采用延時(shí)自閉閥、充氣水龍頭、腳踏開關(guān)淋浴器等，且建筑物越高其節(jié)能效果越明顯; 公共衛(wèi)生間內(nèi)，大、小便器可采用節(jié)水效果突出的紅外線控制出水來取代傳統(tǒng)的定時(shí)沖洗方式。

　　2、建筑熱水系統(tǒng)節(jié)能途徑

　　2.1 熱泵技術(shù)制備生活熱水

　　熱泵技術(shù)是近年來在全世界廣受關(guān)注的節(jié)能新技術(shù)。熱泵熱水器利用逆卡諾原理，遵循熱力學(xué)第二定律，通過介質(zhì)把熱量從低溫物體傳遞到高溫的水里的設(shè)備。熱泵裝置，可以使介質(zhì)相變，變成比低溫?zé)嵩锤?，從而自發(fā)吸收低溫?zé)嵩礋崃? 回到壓縮機(jī)后的介質(zhì)，又被壓縮成高溫( 比高溫的水還高) 高壓氣體，從而自發(fā)放熱到高溫?zé)嵩矗瑢?shí)現(xiàn)從將低溫?zé)嵩?amp;ldquo;搬運(yùn)”熱量到高溫?zé)嵩?，突破能量轉(zhuǎn)換 100% 瓶頸。按照提取熱量形式的不同，熱泵技術(shù)分為土壤源熱泵技術(shù)、水源熱泵技術(shù)和空氣源熱泵技術(shù)。熱泵技術(shù)的采用要考慮氣候、地質(zhì)等諸多因素，如長江流域地區(qū)宜采用空氣源熱泵技術(shù)。

　　2.2 太陽能熱水器制備生活熱水

　　太陽能是一種清潔環(huán)保型能源，我國大部分地區(qū)位于北緯 40 度以北，日照充足，太陽能資源較豐富。隨著太陽能技術(shù)的日漸成熟，其技術(shù)成本在逐漸下降，應(yīng)用范圍也越來越廣。目前，太陽能熱水系統(tǒng)已在賓館、酒店、醫(yī)院、游泳館、公共浴池、商品住宅、體育類建筑、高檔的辦公類、展館類建筑等建筑中大量應(yīng)用。利用太陽能作為熱源制備生活熱水，可減少大量傳統(tǒng)能源的消耗。

　　多層建筑宜采用分散設(shè)置的太陽能加熱設(shè)備。每戶太陽能集熱板熱水箱設(shè)置在屋面，在樓梯間公共部位設(shè)管道井，每戶太陽能進(jìn)、出水管均設(shè)在其內(nèi)。高層建筑宜采用集中供熱的太陽能加熱設(shè)備。高層建筑太陽能利用可分為直接利用和間接利用兩種方式，直接利用是在整個(gè)屋面布置成幾組串聯(lián)集熱的太陽能集熱板，在樓梯間頂部設(shè)熱水箱間，熱水箱內(nèi)設(shè)電輔助加熱設(shè)備，循環(huán)泵設(shè)置在水箱間，熱水管道采用上供下回式; 間接利用是太陽能集熱板集中設(shè)置在小區(qū)內(nèi)的道路架空間上面，熱水箱設(shè)在地下室設(shè)備間，用變頻泵將制備的熱水送到各用水點(diǎn)。

　　2.3 太陽能輔助熱泵熱水器制備生活熱水

　　為保證民用建筑的太陽能熱水系統(tǒng)可以全天運(yùn)行，可將太陽能熱水系統(tǒng)與使用輔助能源的加熱設(shè)備聯(lián)合使用。傳統(tǒng)能源有電力、燃?xì)獾龋滦洼o助加熱設(shè)備有空氣源熱泵、地源熱泵等。太陽能熱泵熱水器是太陽能熱水器與熱泵的有機(jī)結(jié)合。國外對太陽能輔助熱泵熱水器的研究開展得比較早，近年國內(nèi)也有研究。途徑之一是在立式或臥式水箱內(nèi)安裝熱交換裝置與熱管管路聯(lián)通，當(dāng)在陰雨天需要輔助加熱時(shí)，自動控制裝置檢測到水箱內(nèi)的水溫達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，熱泵開始工作，冷凝器產(chǎn)生高溫與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，最后達(dá)到并保持水溫穩(wěn)定在設(shè)定值。太陽能熱水器用空氣源熱泵作為輔助加熱，可起到取長補(bǔ)短的效果，最大程度的降低電能消耗，可解決傳統(tǒng)帶電輔助加熱的太陽能熱水器耗電大的缺點(diǎn)，研究應(yīng)用前景較好。

　　3、建筑消防系統(tǒng)節(jié)能途徑

　　3.1 宜把消防用水和生活用水兩套系統(tǒng)分別單獨(dú)設(shè)置

　　消防給水系統(tǒng)提供的水壓通常大于生活給水系統(tǒng)，若按消防水壓要求設(shè)置，將造成超壓供水，若常年用減壓閥降壓節(jié)流，又勢必造成電能浪費(fèi); 若按生活水壓要求設(shè)置，將會增加水泵機(jī)組數(shù)目。將兩套系統(tǒng)分開設(shè)置，便于合理確定各給水系統(tǒng)豎向分區(qū)壓力值，避免能量浪費(fèi)，節(jié)省工程投資，方便運(yùn)行管理。

　　3.2 應(yīng)將消防水池和生活水池分開設(shè)置

　　高層建筑的消防用水量與生活用水量也往往相差甚遠(yuǎn)，消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量可能是生活給水系統(tǒng)的幾倍。若消防用水與生活用水合用貯水池，由于消防貯水量遠(yuǎn)大于生活貯水量，而致使生活供水在貯水池中停留時(shí)間過長，易造成細(xì)菌、藻類繁殖、水質(zhì)惡化，故須定期更換貯水池中全部存水，造成水量浪費(fèi)。因此，當(dāng)兩系統(tǒng)貯水量相差較大時(shí)應(yīng)將貯水池分開設(shè)置，盡量使消防貯水池與水景池、游泳池合用，力爭實(shí)現(xiàn)一水多用、重復(fù)利用和循環(huán)使用，節(jié)約自來水。

　　4、中水回用節(jié)水途徑

　　隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，城市用水量大幅上升，大量污廢水的排放污染水源，使水質(zhì)日益惡化，嚴(yán)重影響人們生活和生產(chǎn)，中水回用技術(shù)在這種情況下得到了研究、應(yīng)用和推廣。中水可用于沖廁、道路沖洗、園林綠化、汽車沖洗、景觀補(bǔ)水等。建筑中水系統(tǒng)是將建筑或建筑小區(qū)內(nèi)使用后的生活污廢水( 包括沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、冷卻排水等雜排水，不含廚房排水的雜排水稱為優(yōu)質(zhì)雜排水) 、雨水等各種排水經(jīng)過適當(dāng)處理后達(dá)到規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn)，再供給建筑或建筑小區(qū)作為雜用水( 非飲用水) 重復(fù)使用的供水系統(tǒng)。中水水質(zhì)介于自來水和污水之間。

　　對于用水量較大的高層建筑和公共建筑，宜采用優(yōu)質(zhì)雜排水、糞便污水分流排放，這有利于優(yōu)質(zhì)雜排水的收集、處理，以便實(shí)現(xiàn)中水有效利用。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，采用中水回用系統(tǒng)，居住區(qū)用水量將節(jié)省30 ～40% ，排放量減少 35 ～ 50%。采用中水回用技術(shù)，既節(jié)約城市自來水使用量，又減少污廢水的排放量，緩解城市下水道的超負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，減輕對環(huán)境的污染，有利于節(jié)能環(huán)保。目前缺水的城市和地區(qū)在進(jìn)行各類總體規(guī)劃時(shí)已納入中水設(shè)施建設(shè)，要求新建項(xiàng)目適合建設(shè)中水設(shè)施時(shí)，必須配套建設(shè)中水設(shè)施。

　　中水回用是一條開源節(jié)流的有效途徑，具有一定的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，須繼續(xù)加強(qiáng)中水回用技術(shù)的開發(fā)和新產(chǎn)品的研制，進(jìn)一步降低中水處理成本和使用成本，盡快為人們所接受。

　　5、雨水利用節(jié)水途徑

　　雨水利用是指汛期對雨水進(jìn)行收集、入滲、儲存、回用。加強(qiáng)雨水收集利用，可緩解水資源短缺，改善生態(tài)環(huán)境，具有廣闊的應(yīng)用前景。雨水利用的途徑有以下幾點(diǎn): 一是將屋頂、路面、廣場、停車場等處匯集的雨水收集處理后作為中水回用于建筑內(nèi)，用于廁所沖洗、庭院澆灑、道路沖洗、汽車沖洗、景觀用水、建筑小區(qū)綠化等，可節(jié)約大量自來水。二是雨水通過滲透地面和綠草地面入滲地下來補(bǔ)充地下水，以保持和恢復(fù)自然循環(huán)，在熱天時(shí)可使得地面熱反射大大降低。三是利用雨水綠化屋頂，在小區(qū)建筑物屋頂上種植花草植被，利用屋頂收集雨水。

　　目前，國內(nèi)外已經(jīng)有了較成熟的雨水利用成套技術(shù)和示范工程，而且節(jié)水效益明顯。如: 獲得我國首屆綠色建筑創(chuàng)新獎的南京聚富園，采用 MBＲ 處理雨水，將處理后的雨水作為景觀水體的補(bǔ)充水源，全年可利用雨水 30600m3，雨水利用率達(dá)到 40%。再如: 丹麥?zhǔn)锥几绫竟乃箍铺嘏量系湍芎淖≌?，采用雨水槽將雨引至住宅區(qū)中央的小湖內(nèi)，再滲透地下，節(jié)水率達(dá)到 30%，并獲得 1993 年的世界人居獎。不同地區(qū)要根據(jù)自身氣候和水文條件，采用適合本地區(qū)的雨水收集利用技術(shù)，同時(shí)，對雨水的收集利用及推廣還需要國家、地方政府有關(guān)部門統(tǒng)籌規(guī)劃和給予法律保障。

　　6、結(jié)束語

　　為了緩解我國水資源短缺和能耗浪費(fèi)的現(xiàn)狀，節(jié)水節(jié)能勢在必行。在設(shè)計(jì)中盡量采用合理的給水方式、選用新型節(jié)水設(shè)備、積極推廣中水回用和雨水利用、充分利用太陽能和熱泵技術(shù)等途徑，力求取得較好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。