高层建筑生活给水系统能量损失现状

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     高层建筑生活用水的加压输送需要耗费大量的电能。水泵机组输水的电耗是构成供水成本的主要部分，也是建筑给水系统节能的重点研究对象。水泵机组耗能的大小与输水量、输水高度、给水方式、水泵选型、水压损失有关，从这方面来说，节水就意味着节能，因此，建筑给水系统的节能优化研究可从降低用水量和能耗两个方面来研究。从现有高层建筑来看，肯富来水泵就意识到给水系统的水量和能量损失主要由下列几方面因素造成。

     1.超压出流现象

     建筑生活给水系统的水压，必须能够将用户需要的水量输送至建筑内最不利配水点处，并保证有足够的流出水头。满足卫生器具和用水设备用途要求而规定的，其配水口在单位时间流出的水量称为额定流量。各种配水装置为克服给水配件内摩阻、冲击及流速变化等阻力，而放出额定流量所需的最小静水压力称为最低工作压力。给水配件前的压力大于其最低工作压力，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称超压出流现象。该流量与卫生器具额定流量之间的差值，称为超压出流量。为了满足最不利配水点的水头要求，其它配水点必然会出现超压出流现象。超压出流会破坏建筑内各用水点的正常水量分配，影响用户的使用舒适性，而且超压出流的水不会产生任何效益，称其为无效水量，这部分无效水量会造成水资源浪费和电能浪费，这对于降低建筑给水能耗、实现建筑节水节能目标是不利的。

     在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中，虽然对卫生器具和入户支管的最大静水压力做了限制性规定，但这只是为了防止卫生器具因承压过高而损坏，并未考虑到给水配件的超压出流现象，因此对最大静水压力规定的限制值过高，不能起到限制超压出流的作用。在实际应用中，应从防止给水配件超压出流的角度，对给水配件的最大静水压力做出合理限定。

     2.加压贮水系统选择不合理造成浪费

     由于高层建筑给水系统涉及到二次供水，需要确定系统给水方式、竖向分区以及水泵机组配置等方面内容，而这些内容决定了给水系统的可行性和合理性。在进行设计时，一些设计人员只求符合设计规范要求，并未考虑供水设备及管道等的投资以及系统运行能耗，导致设计理论上可行，但在实际应用中会造成大量的水资源、能量以及设备等的浪费。给水系统竖向分区的不合理，给水方式选择的不合理，以及水泵机组选型配置方案的不合理都会造成不同程度的浪费。

     (1)对于高层建筑给水系统，若竖向分区较多，则各分区内低楼层的用水设备的水头相对较低，超压出流现象不会太严重，造成的水量和能量损失也相对较小，即管网运行能耗较低；但分区多会造成加压设备和供水管网增加，提高给水系统的初期建设费用。分区较少时，则超压出流现象会比较严重，造成大量水量损失并且会提高管网的运行能耗；但系统加压设备和管网较少，系统的初期建设费用会比较低。虽然在进行给水系统设计时要考虑节能、节水问题，但也不能片面的为追求节能、节水效果而不顾系统初期建设投资，要兼顾各方面要求，选择合适的竖向分区，以达到给水系统安全、经济合理的要求。

     (2)给水方式的选择对给水系统的使用效果和工程造价有着重要影响，是高层建筑生活给水系统设计的重点。给水方式的影响因素有很多，包括供水可靠性、水质、节水节能、操作管理、自动化程度、建设投资、占地面积等。高层建筑有几种基本给水方式，每种给水方式都有其优缺点和适用范围，在选择高层建筑的给水方式时，应充分考虑建筑本身的特性，选择适合该建筑的给水方式。不合适的给水方式不仅会造成资源的浪费，严重的甚至会影响给水系统的正常使用。比如部分建筑选择不合适的给水方式，浪费了原有的市政管网的可用水头，造成不必要的供水能耗增加。

     (3)在这些影响因素中，尤其以水泵机组选择不合理造成的资源浪费最为严重，因为整个给水系统中 95%～98%的电能消耗都是用来维持水泵机组的运转。高层建筑给水系统二次供水的能耗，与加压设备型号、数量、以及水泵机组的运行调配方案密切相关。根据规定，生活给水系统采用调速泵组供水时，应按设计秒流量选泵，调速泵在额定转速时的工作点，应位于水泵高效区的末端。在实际设计工作中，出于对供水安全可靠性的考虑，设计者通常会取偏安全的用水量，导致选择的水泵流量比实际情况偏大，水泵流量选择过大会导致用水点的实际供水压力比计算值偏高，造成超压出流现象，浪费水资源；而且可能会导致水泵不能在其高效区内运行，降低水泵的工作效率，使供水能耗增大，造成能源浪费。由于水泵是按照设计秒流量选择的，而给水系统的流量不可能一直等于设计秒流量，大多数时间都是小于设计秒流量的，因此，肯富来水泵厂认为应合理选择水泵机组的型号和数量，合理安排水泵机组的运行调配方案，使水泵机组尽可能长时间处于高效区内运行，提高其工作效率，降低供水能耗。