面向节能减排的建筑给排水设计节水方法分析

王志强

（贵阳市建筑设计院有限公司，贵州贵阳 550000）

在可持续发展理念的下，建筑工程的节能设计施工已经得到社会的广泛关注。这是因为传统的建筑工程给排水设计方法滞后，很多设计施工技术方案没有考虑到未来用水需求，因此造成水资源浪费，加之当前建筑工程项目的工程量不断增加，高层、超高层建筑物的住户数量更多，若没有全面落实节水设计施工，可能会造成更严重的水资源浪费，这已经成为相关人员不容忽视的问题。

1 建筑给排水节水设计中存在的问题

1.1 给排水系统施工中存在的问题

根据现有经验可知，在建筑施工中的给排水系统必须要按照规定做节水处理，但是根据现有的施工经验可发现，依然存在因为用水设备不科学而造成的水资源浪费情况，例如建筑物的卫生器具的选择忽视了节水要求，部分器具本身存在严重浪费水资源的问题。

1.2 用水管理方案不科学

部分建筑工程项目在给排水系统施工过程中，工程项目的施工周期长、工程量大，因此对水资源的需求量较高。但是很多工程项目在施工过程中没有合理利用水资源，例如雨水资源的浪费等，影响了建筑工程项目的经济效益与环境效益。

2 节能节水技术的应用流程

2.1 明确问题

建筑工程给排水系统内部结构十分复杂，产生的问题也可能是多因素造成。在绿色建筑给排水中，需要注意的事项有以下方面：①在满足工程用水需求下，最大限度减少水资源浪费；②降低给排水系统运行能耗，不得产生“大马拉小车”情况；③提高水资源的循环利用率；④降低水资源损耗。明确问题处理要点之后再进行给排水系统设计，一步步实现绿色建筑的建设目标。

2.2 明确设计内容

给排水系统中包含诸多功能模块，不同功能模块节水节能设计标准、要求不同，这就要考虑每个设计环节的权重大小以及主次关系，从而形成给排水设计目标，在存在约束条件下考虑如何最优化设计。其设计内容包括以下方面：①保证供水质量、水压充足；②供水质量合格；③供水系统安全稳定运行；④提高水资源利用率。

2.3 融入节能环保理念

（1）在给排水设计框架完成后，要融入节能环保理念，对工艺设计进行改善，注重新技术、新材料、新工艺、新设备的应用，对传统水资源供给形式进行创新，优化配置现有资源，提高水资源利用率，降低污染率和浪费率，突出建筑与周围环境的协调性。

（2）水污染不仅会影响周围环境，还会影响人体健康，而污染物排放是造成水污染的重要因素，因此给排水设计中要考虑如何降低废水排放量。

（3）以人为本要求在给排水系统设计中营造更加舒适、环保、健康的建筑环境，减少污染和浪费问题的同时不牺牲建筑舒适度、功能性，满足人的生活标准下进行优化配置。

（4）采用环保、质量、效率、性能“四位一体”的给排水节能节水设计方案，满足多方面需求。

3 建筑给排水节水设计节水方法

3.1 给水设计施工

在给水系统设计中，应该充分利用市区管网压力，在我国的《住宅建筑规范》已经针对给水系统进行合理设计，常见的技术手段包括：

（1）掌握与市政管网水压水量的一手资料。目前在我国城市化建设的大环境下，市政工程越来越常见，居民住宅的数量越来越多，这些都会造成接管处供水压力变化，造成供水管网压力出现区域性差异。

（2）给水设计施工应该充分考虑居民的使用要求。近些年在国家的扶持下，节水水龙头得到广泛推广，并且水嘴处的供水下限提高，按照我国《建筑给水排水设计规范》的相关内容，供水压力应大于等于0.05MPa，目前部分住宅小区的水嘴压力基本在一个大气压以上。

表1 四种供水方式的优劣势

同时，目前高层建筑物越来越常见，此类建筑物对给排水系统提出更高要求，所以在设计施工阶段，设计人员应该重视以下问题：

（1）设定分区供水压力。按照《建筑给水排水设计规范》的要求，配水静压选择0.45MPa 为分界点，当临近这一指标或者大于指标时，可考虑添加支管泄压。但是更多设计人员会将水点静压控制在0.35MPa 左右，当达到该标准时不再执行其他操作；从节能角度来看，水表前端支管压力应大于等于0.15MPa，这样能够取得一定的节能效果。

（2）合理使用减压阀。在高层建筑物中使用减压阀也是一种节能的设计方法，通过减压阀来取代传统的高位水箱，不仅能够节省水箱的面积，也能优化供水结构，为降低水资源消耗奠定基础。但是需要注意的是，比例式减压阀的减压比应该控制在4 以下，若减压比过大则证明阀前压力过大，造成能耗增加，这对于节能是不利的。

3.2 选择合理的供水方式

目前我国城市建筑物的常见供水方式主要分为四种，详细资料如图1 所示。

图1 常见的四种供水方式

在分别比较四种供水方式的优劣势后，对比结果如表1 所示。

根据表1 的相关资料可发现，方案1 的效果最理想，是一种科学有效的供水方式。但是在实际上，每种供水方式均各有优劣势，所以本文介绍了一种组合式的供水方案，即常速泵+高位水箱供水。这种供水方式的主要优势，就是利用了市政供水压力，并保证水泵处于理想的工作状态下，能够按照用水情况选择水泵的流量，其流量值仅为变频调速泵设计值的1/3 左右，是一种科学的节能方法，并保证水箱调整水量的能力，保证居民的正常用水。

对住宅群进行分析，当总户数为300 户的30 层左右住宅群给水，可以采用一套加压设备，也可采用高低压两套设备分区加压。虽然采用高低压设备进行分区加压可以节约电费，但十年内节省出的电费远远不足以购买和维护第二套设备的费用。300 户以下采用设备分区，经济成本核算是亏损的。当户数为600 户时，第二套设备的费用与节省的电费基本持平。虽然设计的经济技术必须合理，但考虑到增加投资对国民经济有拉动作用，也考虑到节约能源能带来更大的社会效益，建议如下选择：400 户以下宜采用一套高压加压设备，每多出300 户就多加一套分区加压设备。

3.3 热水系统设计

生活热水在整个供水系统中占据着重要比例，也是造成造水资源浪费的主要原因，所以生活热水热源的选择已经成为节能节水的重点内容，因此在设计施工阶段，相关人员要重点关注以下内容：

（1）在设计方案阶段期要充分了解现有的热源，包括工业废热、余热等，充分合理利用原本被浪费掉的热源，达到节能目的。

（2）在当地地热或地表水体资源丰富且允许开发的情况下，设计人员可将其作为热源，采用地源或水源热泵机组。气源热泵要考虑地热水本身存在水压、水温上的差异，所以在设计施工阶段选择地下热水时，应做好温度管理、去除有害物质等方法，保证居民能够合理使用地热水。

（3）合理使用太阳能用水也能降低建筑给排水系统的能耗，一般对于年日照时间大于1150h 且最低温度不低于-30℃的地区，都可以选择太阳能作为热源。在热水的设计参数影响热水的能耗，这也是影响节能效果的重要因素，所以在设计施工过程中应该严格计算热水的耗热能参数变化。

4 结束

综上所述，绿色建筑作为建筑行业发展的重要方向，其给排水系统涉及范围较广、节水节能发展空间大，这就需要做好给排水节水节能设计工作，采用新型材料、新型设备、新型工艺、新型技术，让每个给排水环节都要达到节能节水的标准，保证给排水系统节能效益。同时还要加强对水资源的循环利用、减少电能损耗领域的研究，降低废水排放量，减少环境污染。充分发挥绿色建筑工程整体的社会效益和经济效益。