1.概述近年來，我國鋼鐵工業發展迅猛，現代化的大型工業廠房不斷涌現。新的大型工業廠房對建筑給水排水提出了新的要求，建筑給水排水系統日趨復雜，已經從單純的滿足生產需求，轉變為保障生產、保障安全、保障生活的多功能給排水系統。隨著國家對環保節能要求的日益提高以及鋼鐵冶金企業逐步重視其本身的節能降耗，如何建設一個綠色節能型工業廠房成為一個重要的設計課題。本文對鋼鐵冶金企業大型工業廠房建筑給水排水的節能降耗設計進行了簡單的分析和探討，供參考。

　　2.鋼鐵冶金企業大型工業廠房的特點鋼鐵冶金企業大型工業廠房具有層高較高、單間面積大、內部功能區域復雜等特點。 2.1層高較高、單間面積大鋼鐵冶金企業大型工業廠房與民用建筑不同，一般為單層多跨工業建筑，廠房層高較高、單間面積大。煉鋼主廠房其面積有幾萬到十幾萬平方米不等，軋鋼廠房的面積甚至可以達到幾十萬平方米。廠房一般為單層，但其單層層高高的可接近70m，低的也在十幾米左右。 2.2建筑內部功能區域復雜鋼鐵冶金企業大型工業廠房內部功能區域復雜，廠房按照不同的生產工藝要求設置了不同的設備，成為廠房內獨立的生產區域。廠房內一般也設置了獨立的小型工業建筑，如電氣綜合樓、控制室、液壓站、操作室等生產小房。

　　3.大型工業廠房建筑給水排水的組成及特點

　　3.1建筑給水排水的組成鋼鐵冶金企業大型工業廠房建筑給水排水主要由以下幾部分組成：生活給水系統、廠房回用水給水系統、雨水排水系統、生活污水排水系統、空調循環冷卻水系統等(消防給水系統不在本文討論范圍之內)。

　　3.2建筑給水排水的特點對于鋼鐵冶金企業大型工業廠房建筑給水排水而言，受其工業建筑本身特點的影響，建筑給水排水最顯著的特點是：①超大規模的屋面雨水排水；②生活給水用戶點、生活污水排放點數量多且分布極其分散；③空調循環冷卻水用戶點數量多、用水量小且分布分散。

　　3.2.1屋面雨水排水超大規模的屋面雨水排水主要是指水量大。根據《建筑給水排水設計規范》，大型工業廠房的屋面徑流系數按Ψ=0.9考慮，匯水面積為幾萬到幾十萬平方米，因此屋面雨水量極大。以上海地區為例，上海市年平均降雨量約為1100多mm，按面積為50000m2的工業廠房設計，其屋面收集的雨水量約為每年49500m3。

　　3.2.2生活給水與生活污水鋼鐵冶金企業大型工業廠房內生活給水和生活污水早已超越原先簡單的幾個灑水龍頭的范圍。在廠房范圍內，為滿足生產者生活的需要，廠房地坪和各層工藝平臺均設置配套衛生間及生活飲水點。在高危險區，甚至布置有采用生活水作為水源的緊急事故噴淋裝置。工業廠房生活給水、生活污水排水系統最主要的特點是用戶點在平面位置和空間高程位置上布置極其分散。兩個生活用水點或排水點的距離可能有200~300m，高程上可能有十幾米乃至幾十米的差距。由于生活水用戶點分布分散，極易造成水力不平衡的現象。另外，有的生活用水點或排水點位于廠房內工藝設備布置非常緊密的地方，供水和排水不易，特別是重力流生活污水排水很難實施，往往最后要采用潛水泵提升的方法加以解決[1]。

　　3.2.3空調循環冷卻水鋼鐵冶金企業大型工業廠房內部的電氣綜合樓、控制室、液壓站、操作室等生產小房常設有水冷空調，因此配套建有空調循環冷卻水系統。空調循環冷卻水系統一般不會獨立設置，而是與工藝設備的工業凈循環水系統合并。鋼鐵企業工業循環冷卻水系統復雜、水量大、用戶多且分散，用戶位置的高低、用水量的大小也往往不同，在調試和生產運行過程中，各用戶之間水力不平衡的現象時有發生。與主工藝設備的用水量相比，廠房內生產小房空調冷卻水用戶更為顯得分散且用水量極小，因此水力不平衡的現象在空調循環冷卻水系統體現得尤為明顯。有的空調用水點的用水量和供水壓力要求始終偏小得不到滿足，通常采取以下措施來應對：①局部用戶前增設新的加壓泵場提高水壓；②在整個循環水系統中增加總循環水量和水壓；③空調冷卻回水不再回至工業循環水系統而是直接排放。但這些都只是掩蓋水力不平衡并沒有真正解決問題，造成了水資源和其它能源的浪費。

　　4.大型工業廠房建筑給水排水的節能降耗設計要點分析

　　4.1雨水系統節能降耗設計在雨水系統的節能降耗設計中，主要考慮的是雨水的回收利用。雨水是大氣降水，其本身水質較好。雨水在降落過程中，空氣中的溶解性氣體、溶解或懸浮狀固體、重金屬及細菌等會進入其中。但最終雨水中的污染物主要來自降雨對地面或建筑物頂部的沖刷。所以，地面或建筑物頂部的沉積物是雨水中污染物的主要來源。地面或建筑物頂部沉積物的組成決定著雨水污染的性質。鋼鐵企業內金屬粉塵相對含量較高，因此雨水中最主要的污染物是金屬粉塵產生的SS，污染物以無機物為主。而該種污染物質通過常規的混凝、沉淀、過濾等水處理工藝就可以加以去除。另外，在鋼鐵企業內，由于大型工業廠房在高程上往往處于最高位置，因此，大型工業廠房的屋面雨水受到相對污染較少。雨水主要有屋面、地面、綠地三種匯流介質。在這三種匯流介質中比較而言，地面徑流雨水水質較差；綠地徑流雨水基本以滲透為主，可收集雨量有限；比較而言屋面雨水即便于收集利用，水質也相對較好，其利用價值最高。 因此，將屋面雨水單獨收集、單獨處理并回用是雨水系統節能降耗設計的重要手段。廠房屋面雨水由常規懸吊管系統收集，在廠房邊就近設置雨水儲存水池，將該部分水用壓力提升送全廠廢水處理系統處理，處理后作為全廠的回用水甚至可以作為工業新水用于生產。

　　4.2生活給水和生活污水系統節能降耗設計

　　4.2.1生活給水系統鋼鐵冶金企業大型工業廠房在生活給水系統設計時，首先要根據生產工藝和工廠業主的要求，確定各生活用水點的具體位置和具體類型。用水點的具體位置包括平面位置和標高。用水點的具體類型主要是確定衛生潔具的具體形式，如普通的灑水龍頭、衛生間洗臉盆、洗手盆、小便器、大便器或是生產事故時所用的事故噴淋裝置等。在完成各生活用水點的準確定位和確定用水量后，進行精確的水力計算，進一步確定合理的管道走向和管徑。鋼鐵企業內常設有回用水系統，即將全廠的生活污水、生產廢水收集后，通過混凝、沉淀、過濾等常規處理工藝處理后回用。因此在生活給水系統設計時，充分貫徹分質供水的設計理念，應是生活給水系統節能降耗的重要措施。對于衛生間洗臉盆、洗手盆、生產事故時所用的事故噴淋裝置等用戶應采用生活水，而對于普通的灑水龍頭、小便器、大便器用水應采用回用水。配水裝置和衛生設備是生活給水系統的最終使用單元，其節水性能直接影響整個廠房的節水效果，因此大力推廣使用節水器具也是實現鋼鐵冶金企業大型工業廠房節能降耗的重要手段和途徑。

　　4.2.2生活污水系統在鋼鐵冶金企業大型工業廠房生活污水系統設計時，要遵循的重要原則是，由于廠房內情況復雜，生活污水宜采用壓力流。各層平臺衛生用水的排水以重力流排至廠房地坪，由污水集水坑收集，再以潛水污水泵提升，以架空管線或是埋地管線排至廠房外。污水集水坑蓋板應采取密封措施，并設置排氣通氣管。排氣通氣管宜沿廠房立柱向上升至廠房屋頂，排氣通氣管如至排氣于廠房內會造成廠房內的環境污染。如果在廠房內各生活污水排水點均設置污水集水坑用壓力提升生活污水，勢必造成能源的大量消耗。因此，在具體設計污水集水坑時，應根據相對集中的原則，盡量集中設置污水集水坑，這是貫徹生活污水系統節能降耗的重要手段。另外，在進行廠房埋地生活污水管道管路設計時，要充分與工藝、設備、土建等專業相結合，在廠房內設備、建筑、溝道基礎密集的情況下，敷設一條生活污水管路，用于連接廠房內各生活污水排水點。

　　4.3空調循環冷卻水系統節能降耗設計由于廠房內各生產小房的空調循環冷卻用水量小且分散，應考慮將各生產小房的水冷空調集中設置為獨立的空調冷卻水系統。設置獨立的空調冷卻水系統便于水力平衡，從而避免或減少因循環水系統的不合理或不完善所造成的能量浪費。另外，也可考慮將生產小房空調冷卻水系統與廠房回用水系統相結合，以全廠回用水作為空調冷卻水源。將各生產小房的水冷空調的管道系統與附近的回用水管道連接在一起，回用水先經過空調，帶走水冷空調的轉移的熱量后再用于普通的回用水用戶，這也是空調循環冷卻水系統節能降耗的重要途徑。

　　4.4新型管材的使用目前在國內鋼鐵冶金企業大型工業廠房內，建筑給水排水系統的主要管材仍是鋼管，包括焊接鋼管、鍍鋅鋼管等。隨著科學技術的發展，鋼塑復合管材已經廣泛應用于民用建筑領域。因此，盡量減少碳鋼管道的使用，而代之以鋼塑復合管材也是作為大型工業廠房建筑給水排水的節能降耗的一項重要手段[4]。

　　5.小結總之，鋼鐵冶金企業大型工業廠房建筑給水排水是實現現代化工業廠房功能的重要保證，在確保其功能的前提下實現節能降耗也是未來的發展趨勢。要做好節能降耗的設計工作需要周密的考慮。