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参考文献15
一、综述
随着社会经济的发展和国际化的日益接轨，各个城市涌现出一批建筑规模庞大，集酒店、住宅，写字楼、购物中心、娱乐、餐饮、会议中心等多种功能于一身的综合性商业建筑物（简称商业综合体），并成为城市标志性建筑物。
如简阳市某在建商业综合体，其建筑面积逾16万m2，主楼为一至四层裙楼，左侧有一幢32层五星级酒店和写字间，右侧是32层住宅，该城市迄今规模最大、档次最高，功能最齐全，设备最先进的商业建筑。
商业综合体给水排水工程在所有建筑给水排水工程中，系统最复杂、设施标准最高，因而对设计、施工及材料设备等方面均提出了很高的要求。
以简阳市某在建商业综合体工程（简称简阳商业综合体）工程为例简要的论述商业综合体给水排水工程与节水节能理念结合的可行性。
二、给水系统
商业综合体给水系统普遍对安全可靠性要求很高，一旦发生停水或水资源使用超量将严重影响商业综合体的运营。
然而节水节能方面由于理念、成本、体量等因素影响大都较为忽略。
此有可能造成的结果是试用期间质量出现或用水用电损耗超出预期，给营运带来长期性难以弥补的损失。
因此从工程设计上应充分考虑到系统的安全可靠性节水性和节水节能性。
（一）简阳商业综合体给水系统遵循五保证
首先，简阳商业综合体给水系统遵循五保证（水源保证，阀门保证，输送保证，蓄水保证，节水节能保证）。
在此原则下从市政给水管网的两个不同位置（其间有阀门分隔）分别引入一根进水管。
并充分利用市政给水管网的可用水头H0。
即高层建筑，城市管网水压难以完全满足其供水要求。
某些工程设计中将管网进水直接引人贮水池中，白白损失掉了H0，尤其是当贮水池位于地下层时，反而把H0全部转化成负压，甚不经济合理。
在高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施，如：
酒店、洗车场、洗衣房、KTV、餐饮、住宅、美发厅等这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例，如果全部由贮水池及水泵加压供水，无疑是一个极大的浪费。
例如：
某座大厦是32层的综合性高层建筑，地下1至2层为汽车库，冲洗汽车用水量为25m3/d；
地上1至3层商业服务用水量为25m3/d;
4至6层办公楼用水量为12m3/d;
绿化、喷洒及其他用水10m3/d;
城市管网水压可保证供给3层及3层以下的用水，4至6层可由管网间断供水。
若这部分用水全部由地下2层的贮水池通过水泵房负担，则越年多耗电量约为万kwh，因此应充分利用。
而给水管道材料以往都是热镀锌钢管一统天下，但由于镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。
同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。
简阳商业综合体使用了外观美丽，防腐蚀性好的新型uPVC塑料给水管。
同时阀门也是给排水中节水的要素之一，其类型和质量的好坏也能影响用水的质量和节水效果。
一般的，截止阀比闸阀关的严，闸阀比蝶阀关得严。
简阳商业综合体就选用更能够节水的阀门。
在通过管道输送后，应设置足够容量的蓄水池来保证供给。
（二）简阳商业综合体给水系统与日常管理相结合的设计方案
其为高层建筑，城市给水管网的服务水压只能满足底部几层的用水需求。
而大部分楼层的用水必须考虑系统内部自行增压来解决；
同时由于楼层较多，给水系统中上、下层管道中的静水压力差必然很大，为了避免下层管道的静水压力过大，引起泄漏增加甚至管道、附件破裂水泄露造成浪费以及产生水击形成噪音、振动，因此其给水系统实行了竖向分区方式。
又按减压方式并分为设减压水箱和减压阀两种。
由于设减压阀效果好、投资少又不占建筑面积，因此被简阳商业综合体采用。
具体系统结构是采用水箱给水方式，采用了集中增压，即由设于地下层泵房的增压泵（一用一备）同时供水至五个天面水箱，每个水箱除设高、低水位继电器外还设液压水位控制阀，实现了系统的自动控制，大大减少了泵房的建设费用、管理费用和控制的精密度带来的损耗。
竖向分高、中、低三区，低区包括地下层及四层裙楼，由市政自来水直接供水。
高区由天面水箱供水，中区由天面水箱经比例式减压阀供水。
以减压阀代替减压水箱，其优点是节省了建筑面积，降低了系统造价，避免经常产生二次污染提高清洗供水系统的频率和清洗中的水资源浪费。
此外，简阳商业综合体由于有高层住宅而在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中，虽对给水配件和入户支管的最大压力做出了一定的限制性规定，但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从防止超压出流的角度考虑，因此压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用。
如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。
所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。
《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于，特殊情况下不宜大于Pa。
而卫生器具的最佳使用水压宜为～，大部分处于超压出流。
根据有关数据研究，当配水点处静水压力大于时，水龙头流出水量明显上升。
建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于时，采取减压措施。
在节水理念的原则下简阳商业综合体决定从管理上控制超压出流的问题。
减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力，在配水点前安装节流孔板、减压阀等措施来避免部分供水点超压，为用户提供适宜的服务水龙头，使竖向分区的水压分布更加均匀。
在高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。
即注意生活给水管道中减压节流问题，在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300kPa-400kPa。
而在进行设计流量计算时，卫生器具的额定流量是在流出水头为20kPa～30kPa的前提条件下所得的。
若不采取减压节流措施，卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的4-5倍。
随之带来了水量浪费、水压过高的弊病，同时易产生水击、噪声和振动，致使管件损坏、破裂。
在其它细节上一方面采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头两种，分功能区域安装使用。
另一方用瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。
在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果，节水量为3%～50%，大部分在20%～30%之间。
且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方，节水龙头的节水量也越大。
这样，可从末端有效控制水损耗。
因此，要确实达到高的安全可靠性应从节水节能的思路出发通过控制各个环节的材
质类型、材料质量、结构合理性、使用中的管理方案等来使安全节能同步完成。
在使用中为营运提供真正意义的保障。
三、热水集中供应系统
（一）简阳商业综合体尽量避免无效冷水
热水集中供应系统应用不广泛其运转能耗和造价是问题关键。
在确定设计这套系统时主要考虑后期节水措施和运转能耗的相互控制，而节水措施是控制运转能耗的直接因素。
现今部分商业综合体综合采用集中热水供应系统，其热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。
大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象，主要体现在开启热水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。
这部分冷水，未产生应有的使用效益，因此称之为无效冷水。
这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。
热水供应方式分为集中式和分散式两种。
为了避免热水管道敷设过长而热量损失过多及管路易出故障，一般选用分散式供热水方式。
简阳商业综合体尽量避免无效冷水。
从设计、施工、管理等多方面控制的节能理念采用分散式供热水方式，分别在酒店、写字楼、住宅楼等区域设置独立的中央热水系统，其水源由各天面水箱供给，管网同冷水一样作竖向分区，以保证两个系统的冷热水压力均衡。
各区热水系统之中央热水设备均设于天面水箱下热水房内，管网采用上行下回机械全循环方式以保证热水供应稳定。
其热水系统节水技术结构设计中第一考虑热水循环系统多环路阻力的平衡，循环流量在靠近加热设备环路中出现的短流，使远离加热设备的环路中水温下降。
第二考虑热水管网布置和计算的合理性，使混合配水装置冷热水的进水压力无相差悬殊的情况。
第三考虑尽量避免冷水的压力比热水大，配水装置尽量减少冷水大量流出来控制温度。
第四参考《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第5.2.10条提出了两种循环方式，即立管、干管循环和支管、立管、干管循环.取消了干管循环，强调了循环系统均应保证立管和千管中热水的循环，对节水、节能有着重要的作用。
因此，简阳商业综合体的集中热水供应系统在选择循环方式时综合考虑节水效果与工程成本，选用支管循环方式立管循环方式，这样尽可能消除来至无效冷水的浪费。
（二）简阳商业综合体住宅部分的节水方案
在冷热水供水系统的整体节水理念下不能忽略的是住宅部分的节水方案。
简阳商业综合体实施了三方面措施：
（1）、增加进户总水表的设置
显而易见，水表的设置对水量的控制起着至关重要的作用。
增加小区进户总水表，通过与各户水表进行水量平衡分析，有利于查出漏水隐患。
所谓水量平衡测试，是指用水单位对本单位用水体系进行实际测试，根据其输人水量与输出水量之间的平衡关系进行分析的工作。
如西南交通大学九里堤校区，进行水量平衡测试后，查出了不少漏水隐患，经整治给水系统，取得了每月节水3万吨，每年少缴100万元水费的显著成效。
而进行水量平衡测试时需要注意在如下几处位置安装水表：
一、入户支管（或公共建筑内需计量收费的水管）起端给水系统引入管；
二、高层建筑如下位置：
直接由外网供水的低区引入管上；
高区二次供水的集水池前引入管上；
对于供水方式为水池一水泵一水箱的高层建筑，有条件时，应在水箱出水管上设置水表；
高区给水系统每根给水立管上设置分水表（或两根立管合设一个分水表）；
三、满足水量平衡测试及合理用水分析要求的管道其他部位。
（2）、提高水表计量的准确度
由于选型和水表本身的问题．水表计量的准确性较差。
如有的建筑物水表型号过大。
用水量较小时．水表指针基本不动。
约有40%的水表不符合±
4％的精度要求。
水表计量的准确性关系到对漏损控制的评价和采用的对策。
为此应采取有效措施提高水表计量的准确度[6]。
（3）、限制使用年限
根据国家技术监督局《强制检定的工作计量器具实旋检定的有关规定（试行）》，对生活用水表只做首次强制检定，限期使用，到期更换。
但是，由于各地对上述规定并未采取有效措施加以落实，致使目前建筑中的水表大多数无限期使用。
由于水表自身零件的机械磨损，水表的使用年限越长，其准确度就越低。
所以为了保证水表的工作精度，物业部门和自来水公司有必要对水表进行经常性检查。
此外，简阳商业综合体考虑在不设调节水箱的供水方式下应使用商效、节能的变速水泵。
变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水量、电能的浪费问题，在各类资源紧缺的今天有着广阔的前景。
同样，在热水供应系统中，随着水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料的出现，循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。
可以考虑在配水龙头处装设简易的水流指示器或在最远配水点处装设感温元件，把信号传递至循环水泵的控制系统，根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数，从而节省电耗。
采用变频调速装置比一般供水设备节电10%～40%。
因此，简阳商业综合体通过多个局部节水措施，从整体上形成良性循环且高效节能。
此给水系统证明商业综合体的节水节能理念是可以与实际结合实施的。
四、消防给水系统
消防给水系统普遍是相对独立的必须具备非常高的可靠性。
因为，商业综合体由于内部结构复杂，人流频繁，加上室内木装修等易燃物品较多，因此发生火灾的可能性较大，一旦失火通过电梯间、楼梯间、管道井等很容易造成火势蔓延。
所以这类建筑其消防给水系统应能立足于自救，发生火情能迅速扑灭。
那么是否在考虑人身财产安全的同时就不用考虑节能措施呢我想居于上述冷热水给水系统得到的结论，应该更为严谨的提高该系统的可靠性。
按照高层建筑防火规范要求，简阳商业综合体给水系统设计成生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置形式。
由消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统、水幕消防系统等三个独立的消防给水系统构成，并保证可靠的消防供电（两个独立电源）和消防水源。
那么这套消防系统基本情况怎样其又在什么环节采取节水措施呢如下：
生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置。
在简阳商业综合体给水设计中把生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设里，因为两种给水系统对水压的要求不同。
按规定：
生活给水系统按静水压力不大于300kPa～400kPa分区为宜，消防给水系统按静水压力不大于800kPa分区为宜。
故若按消防要求水压值分区时，将使得生活给水管道超压而造成超量供水等问题；
若常年用减压阀降压节流，又势必造成电能浪费；
若按生活给水水压要求分区，则会相对增加水泵机组数目。
所以，无论从节能节流还是节约工程投资、运行管理方便的各个角度来看，均应把生活、消防给水系统分开设置。
这样便于合理确定各给水系统的竖向分区的压力值，避免造成能量浪费。
（一）简阳商业综合体消火栓给水系统
以消火栓处所受静水压力不大于800kPa为标准进行竖向分区。
简阳商业综合体高度未超过80m，因此其消火时便于操作水枪，在消防立管底部动水压力超过500kPa的消火栓前增设减压措施。
该系统采用临时高压给水方式，即发生火灾后才启动消防泵来增压供水，天面水箱贮存10分钟消防水量用以扑灭初期火灾。
与给水系统相同，消火栓系统也采用集中增压方式。
酒店部分由于受天面水箱设置高度的限制，另设气压给水装置以满足最高几层消火栓所需水压。
建筑内部保证两股充实水柱同时到达室内任何部位，消火栓直径均为65mm，水带长度25m，水枪喷嘴口径19mm.消火栓系统消防用水量为2400L/min，设4套水泵接合器。
（二）自动喷淋灭火系统
自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统由供水设施、报警阀、管网、闭式喷头及火灾探测系统等组成，是世界上普遍采用的一种固定式灭火设施。
实践证明，该系统具有安全可靠，控火灭火成功率高，经济实用，适用范围广等优点。
大型多功能建筑要求安装自动喷淋灭火系统的场所较多，国会中心除公寓楼部分外所有场所均安装了喷头。
系统同样采用集中增压供水方式，增压泵及所有报警阀均设在地下层泵房内。
每个报警阀控制喷头数不超过800个，最不利喷头的工作压力不小于，喷头口径为，熔解温度72℃，每个喷头保护面积7～9m2.消防用水量为1800L/min，持续时间为1h，即初期供水10min和加压供水50min.
（三）水幕消防系统
水幕消防系统不直接用来扑灭火灾，而是与防火卷帘，防火幕配合使用，起到防火隔断、防火分区、冷却防火隔绝物，防止火势蔓延的作用。
水幕消防系统由水幕喷头、管网、控制设备、水源等四部分组成。
水幕喷头是开式喷头，喷出的水形成水帘状，形式有窗口、檐口、台口等。
国会中心由于建筑规模大，设有多个防火分区，分区之间设置保护卷帘水幕消防设备，在防火卷帘两侧各布置一排水幕喷头，由地下层泵房专用水幕增压泵供水。
水幕消防用水量为20L/s，室上专设两套水泵接合器。
在以上三点中消防贮水池的设置及加压是重点。
由其在简阳商业综合体商业和住宅于一体的高层建筑中。
高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远，消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。
由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。
因此，在消防水与生活贮水池合建的情况下，会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长，余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。
所以为保证水池中的水质符合卫生标准，应定期更换贮水池中的全部存水（包括消防贮水）。
所以，当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建，这样既可以延长消防贮水他的换水周期，（从而减少了水量的浪费），又可以保证生活饮用水水质符合要求。
同时，还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用，做到一水多用、重复利用及循环使用。
同时，高层建筑应尽可能共用消防水池和加压水泵。
消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。
这样，既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，同时可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
五、排水系统
商业综合体要求排水通畅和通气良好，若发生排水管阻塞现象则严重影响建筑物的使用功能。
如能将废水再利用便在营运成本上做出了长远计划和对环保的大力支持。
简阳商业综合体最初考虑分区排出并作二次废水处理，地下层排水通过潜污泵强制排水。
酒店部分采用几根排水立管通过设于技术层的水平干管加以连接，分几路排出回收，每根排水立管均设专用通气立管。
排水管道材料均用uPVC塑料排水管代替，既美观，排水效果又好，正常使用年限可达50年。
uPVC管道接头采用粘接，立管上必须隔层安装伸缩节，以消除因温差影响产生的胀缩。
uPVC管排水噪音较大，须在立管安装消能装置以减少噪音。
而在该系统中处理废水再利用（中水工程）或将成为大型商业综合体的重要课题。
虽然，简阳商业综合体由于体量问题最终未实施整体中水工程方案只对游泳池进行处中水工程。
我想随着社会发展，中水工程的实际运用一定可行。
中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。
生活废水包括冷却排水、沐浴排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。
不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。
中水指的是各种排水经过处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。
我国的建筑排水量中生活废水所占份额住宅为69%，宾馆、饭店为87%.办公楼为40%，其分类和占比与商业综合体的构成基本一样。
因此，商业综合体也被人称作城中城。
假设简阳商业综合体实施了中水工程。
那么收集起来经过净化处理成为中水用作商业综合体杂用水，如冲厕所、道路清扫、绿化、车辆冲洗、消防等杂用，从而替代出等量的自来水，这样相当于增加了商业综合体的供水量。
在目前的技术条件下，中水工程的投资大约为3000元/m3~4000元/m3，水处理费用为元/m3左右。
假设简阳商业综合体平均每天用水量约为8000m3，若按计划内用水费用元/m3计算，则每年的水费将高达700多万元，若考虑计划外用水费用及水费不断增长的因素，则每年的水费将突破1000万元。
要节约水资源，在写字楼、酒店及游泳池等建筑物中设置了中水回用设备，并在保证供水水质的条件下，实现了分质供水。
理论估算，此举约节省1200m3左右的水量，每年节省水费约100万元左右，效益十分显著。
由于中水工程是影响到整个建筑的系统工程，在已建成建筑中改造比较困难。
同时又因为其初期投资较高，所以要想制定成标准规范至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。
但是从长远看，在水资源越发缺乏的情况下，建设中水工程势在必行。
它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施，是今后节约用水发展的必然方向。
六、特殊给水排水系统
现代大型多功能建筑特殊功能的需要，如室内游泳池，水景等，相应地要设置特殊给水排水系统同样可纳入中水工程。
简阳商业综合体在酒店32层天面设游泳池。
其使用了游泳池循环水处理设备，设备包括压力式过渡罐、循环水泵、加药设备、消毒设备、加热设备、滤毛器等。
其中加热设备只有当池水温度不能满足使用要求时才启用，加热方式采用热水锅炉直接加热。
游泳池供水方式采用池底供水，池面溢流回水的循环供水方式，该方式的优点是将池表面的污物迅速排除，池底污物少，有利水的循环和保证水质。
游泳池水可符合国家有关规定，浑浊度不大于5度，细菌总数不得超过1000个/ml等。
因此，游泳池用水必须进行循环水净化处理，一般采用接触过滤和消毒等措施，使池水不断循环使用，只需补充少量补给水。
从而也起到节水的效果。
七、施工建设中运用节能理念和环保理念
从给排水到装饰等建设分项都离不开与施工技术的实际配合，就给排水工程而言管道设置安装技术。
由于商业综合体管道设备种类数量较多，包括水、暖、强电、弱电等各种管道设备，必须进行综合布置，防止“打架”，另外还需注意美观、节能、隔振、防噪声等问题，因而对给水排水管道设备安装提出了较高的技术要求。
商业综合体给水排水设备集中布置在地下层、天面及设备技术层。
技术层高度仅，布置各种横向管道及设备，为保证安装维修方便，必须具有较好的通风照明条件，并有防漏防火等技术措施。
为达到美观效果，各种管道立管、横管尽量隐蔽敷设，措施有在吊顶内敷设，暗埋于墙、楼板、柱子中，以及通过管道竖井敷设各种立管，各种立管通过管箍等零件被竖向固定排列在管井内，并且每层分出横支管。
为了防止火势通过管井蔓延，管井应每层或隔层设防火隔断措施。
为检修、操作方便，管道井须设检修门。
为在吊顶内横向综合布置各种管路，水、暖、强电、弱电各工种须在设计过程中互相协调，绘出管线综合布置图，避免各种管道交叉敷设时出现矛盾；
若在施工过程发生交叉矛盾时，一般应遵循小管让大管、压力管道让重力流管道的原则。
八、结论
综上所述，商业综合体给水排水工程设计施工过程中把节水节能理念能够从每个环节进行运用、控制及优化。
虽然，其设计、施工要求较高，每个环节会与投资计划和开发商理念相关。
但可行性也任然较高。
因为，能通过节能措施提升可靠性和降低后期使用成本是营运期间最直接的效益，而也节能环保是社会的大势所趋。
所以，值得专业工作者进行不断研究和探索，为理想和现实的最终融洽而不懈努力。
参考文献
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