关于建筑给排水设计中的节能减排的探究

刘伟

【摘要】随着市场经济发展的不断深入，社会需求与自然资源的矛盾不断激化，严重制约着我国经济的可持续发展。为此，如何减少资源浪费，缓解资源紧缺带来的压力成为了当今社会发展的主旋律。为此，本文将对当前我国建筑给排水设计中存在的问题进行分析与总结，并提出相应的节能减排措施，以供广大同行参考。

【关键词】建筑给排水；节能减排；设计

一、建筑给排水设计存在的问题

1.给水系统存在的问题

目前，我国大多数建筑物的给水系统经常出现出流超压的情况，导致了水资源的大量浪费。又由于排水系统设置较为隐蔽，容易被人们忽略，因此极其不利于建筑工程的节能减排。其次，给排水水管长期浸泡在水中，极易导致水管生锈，从而致使水管出现裂缝或者漏洞，这也会造成水资源的浪费。再者，出于阀门质量差或者施工不到位等原因，大多数地下给排水管道阀门用久了会出现阀门连接不稳而漏水的现象。此外，建筑热水供应系统不够完善也是导致能源大量耗费的原因之一。我国大部分建筑物都没有热水循环供应系统，部分家用水热器与建筑出水点较远，热水输送管道又缺乏有效的保温结构，导致水流到达住户处时，温度偏低，大部分用户需要在洗澡前提前放水一分钟，才会供应得上热水。如此一来，大量水资源都没用在关键之处，使得热水供应耗费大量的能源。

2.排水系统设计欠佳

排水系统耗能较大的原因在与配件、供水管道的渗漏。大多数排水管道的漏水或者故障的发生都是由于排水系统设计不妥或者选用不合格的材质造成的。并且，如若排水管道出现故障，将要花费大量的时间进行维修处理，这不但影响了居民的正常用水，还将造成水资源的额外浪费。

二、建筑给排水设计中的节能减排措施

1.合理控制给水压力，保护给水配件

当前，我国的建筑给排水设计规范对建筑最大给水压力标准予以了明确，如果超过了这个标准，则出现冲压出流的情况。因此，在设计过程中要对水压系统进行严格把控，要将给水压力控制在合理的范围内，尽可能避免冲压出流的现象。此外，合理设置给水减压阀，对水流量进行严格控制，确保给水压力能在一个合理的范围之内。

另外，设计人员应当充分重视供水管道渗漏的问题。供水管道的渗漏与施工技术、建筑设计以及施工材料的选用有关。为此，在进行给排水设计时，应选择质量有保障、节能节水的新型材料；同时应采用科学合理的施工技术，尽可能的减少供水管道渗漏现象的发生。

2.合理选择二次供水设备

随着科技的进步，传统的水泵--水箱的供水方式已转变为变频调速供水以及气压罐供水的方式。变频调速供水设备是在流量传感器或者压力反馈的情况下，通过变频控制器来对电机进行控制，以调整水泵的转速，进而根据用户用水量的需求来对水泵的流量进行实时的调整的装置。变频调速技术的实现是以改变其频率为基础的，使其达到25Hz频率，也就是说其最低转速应保持在50%以上的水平。如果供水流量偏低，时间过长，为了满足居民用水的需求，可以合理的设置气压罐，采用气压罐供水方式。在全面了解设备运行的特点与性能的基础下，科学选择二次供水设备，将能有效的实现节能减排。值得注意的是，在选择二次供水设备时，应将水低谷情况下设备的运行情况考虑在内，以确保供水设备能适应低谷时水量的变化。

3.进行分区供水，充分利用市政给水管网的压力

在我国大部分城市中，市政给水管网的压力标准在0.2～ 0.4MPa之间。这往往只能满足6层楼以下的建筑需求，而难以达到高层建筑的供水要求，因此在设计过程中，在正常供水的情况下，应有效利用原有的给水管网压力，如无法进行顺利供水，则可以采用分区供水的方式或者无负压变频供水设备进行解决。如若市政给水管网压力为0.3MPa，可以对1～6层用户进行直接供水，6层楼以上的可以采用无负压变频供水设备进行供水。这样不但能充分利用原有的设施，还能有效保障低楼层的给水管网压力始终维持正常水平，以减少能源的消耗。此外，在设计过程中，应当考虑周全，确保用水的及时性与安全性。在分区的情况下，如若市政给水管网突然出现故障，应保证常闭阀门能够及时开启，转为利用水泵或者水箱进行加压供水。

4.全面考虑热水供应系统的选择以及新能源的利用

在建筑给排水设计中，应合理选择热水供应系统，以最大限度的利用水资源，减少不必要的水资源浪费。具体措施有：提升换热器的传热效率，以减少热量的消耗；在满足人们日常用水的情况下，尽可能的降低热水使用率与消耗率；选用先进的保温材料，提高热水输送管道的保温性能；积极开发并利用新型节能产品等。此外，在进行热水供应系统的设计时，还应注意以下几点内容：①尽量使用同程式设计，以避免由于水流锻炼而导致的供水温度不均的情况出现。②设计时应对出水点与热水器间的距离进行合理控制，并对给水管道进行适当的保温，尽可能的减少热水在传输过程中的能量损耗。③如果用水点与供水点相距较远，应考虑采取局部加热法，以减少传输过程中的能源浪费。④ 提高温控装置的质量，尽可能的减少水温调节过程中的能源浪费。⑤维持稳定的出水压力，以平衡供水系统的调节阀门的压力，减少对阀门的损害，以达到节约能源的目的。

太阳能作为一种新兴能源，以其可再生性、环保性等特点广泛应用与热水供应系统中。常见的太阳能加热设备主要形式有：真空管式与热管式。其有着自动运行、集热效率高、保温性能好、操作简便、容易维修等优点，可以全年使用。在使用当中，可以预先加热太阳能热水器，使其满足水资源的热循环供应，以减少水资源热量的流失。但值得注意的是，设计时应结合建筑地区的气候情况来进行设备材质的选择，保证其具有一定的耐寒性与抗冲击性。在我国长江以北的寒冷地区应采取适当的防冻措施。

5.合理布设排水管道

在设计过程中，应对排水管道进行合理的布设，将立管位置置于具有较大排水量或者污水地段，严禁设置人们居住区域的地板下方，也不可以置于邻近卧室的内墙中。排水管道的布设应当将可能的靠近外墙，为了方便后期的维护与检查，应减少排水管道的埋地长度。此外，應设计立管检查口，并将其间距控制在10米以内，但必须保证立管的最高层与地层设置有检查口。在设计过程中，应充分考虑排水管道的横支管路径的长度，尽可能的避免转弯路径，且一根管道上不能同时连接过多的设备。并且横支管要与墙体和楼板间保持一定的距离，以方便排水管道出现问题时可以得到及时的检查与维修。而在选择排水方式时，应主要考虑使用重力排水法，或者采用空调凝结水的方式。

6.对水资源进行循环利用

根据相关研究数据表明，循环利用水资源能为居住区节约35%左右的用水量，为商住区节省用水量约70%，是节能减排的重要举措。当前，我们往往是将建筑过程中的冷却水、生活用水以及雨水等经过收集、沉淀、过滤、澄清、消毒等加工处理，并达到国家规定标准之后进行循环再利用，主要可用于建筑内的景观用水、园林绿化等方面，在保护环境的同时也有效缓解了水资源短缺的情况。

在地理位置特殊的地区，可以利用湖泊、地下水或者江河水作为循环用水，以达到充分利用水资源的目的。值得注意的是，对于不同的水质，要采用不同的处理方法，将循环水资源变为真正可利用的水源，以减低管道内流通水源的腐蚀性，最大限度的保护管道的使用性能以及寿命。对于气候较为干燥，空气湿度过低的地区，可以对其进出水源的温度差进行科学的计算，尽可能的减小管道直径，以减少水泵能源的消耗以及减少循环水资源的利用。

7.采用新型的管道材料

由于金属管道材质的特殊性，长期的给排水必然会导致金属管道出现腐蚀的现象，从而减少了自来水中氯离子的含量，而水中的铁、锰、锌等矿物质元素以及细菌数量将会大幅增加，使得人们的用水安全得不到保障，为此，在设计过程中，应积极选用新型复合管道材料。例如纳米聚丙烯管、铝塑管、交联聚乙烯管、聚丙烯管等，尽可能的减少水资源污染的现象。

8.生活用水设计与二次供水污染防治

水箱或储水池是建筑给排水系统中不可或缺的部分，因此应当引起设计师的重视。水箱与储水池中的水资源极易受到自身水质问题、储备时间、修建材质等因素的影响而出现水质污染的现象。如：钢筋混凝土材质的水箱或储水池，其表面不够光滑平整，因此极易在水池或水箱表面滋生青苔、细菌或其他微生物，使得水质受到影响；钢板材质的水箱或者储水池经常会出现锈蚀的情况，极大程度的降低了水资源的质量。因此，要严格挑选建造水箱与储水池的原材料，选用质量达标的不锈钢钢板、玻璃钢或搪瓷钢板作为修建材料。如果其修建材料需使用钢筋混凝土，则应在水箱或水池内部修建内衬。在设计过程中，应在水箱或储水池的流管上设计防鼠网，以保证溢流管和水箱检修孔间的管道畅通，从而减少水质的污染。根据相关研究表明。水资源在水箱或者储水池中留存24小时以上，其水质已无含氯量，使得水源中的细菌以及微生物无法杀除，而出现水质污染的现象。而一般情况下，消防用水和生活用水共用的水箱或储水池中的水资源都会储存20小时以上，这对水资源的质量造成严重的影响，为此，在建筑给排水设计中，应将消防用水水池和生活用水水池独立设置，并定时往水箱或者水池中加氯，及时消毒水资源，以避免水质污染的现象发生。

三、结 语

作为一名建筑设计人员，应加强建筑给排水设计中的节能减排工作，合理控制供水压力，保护供水配件，合理選择二次供水设备，大力推广使用新型能源以及新型材料，尽可能的减少给排水过程中的能源浪费，以为国家节能减排工作贡献一份力量。

参考文献：

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