基于绿色建筑给排水节水节能新技术的应用

徐 静 高文琪

兰州工业学院（730050）

随着我国经济的发展和社会的进步，建筑行业发展非常迅速，已经成为了我国的支柱产业之一。然而由于建筑行业存在环境污染、高耗能、水资源用量大等诸多问题，使得环境负荷加重[1]。随着资源与环境可持续发展和节能环保理念的提出，各行各业均意识到了节能减排的意义，绿色节能理念得到了很快的发展及普及，并在建筑设计领域得到了广泛应用。在建筑行业中应用节能环保技术，不仅可以更加节约资源，还能有效地提升能源利用率、节约建筑成本。给排水工程可直接影响建筑节能节水等性能，在现代化绿色建筑中具有重要意义，所以可在建筑给排水设计中充分利用绿色节能理念[2]。很多新技术在给排水工程中应用以后，可以有效减少水资源浪费，这也是缓解水资源及其它能源短缺现状的方法之一。文章针对目前绿色建筑给排水节水节能技术的应用现状进行了综合性的阐述，以期为制订更有效的节能节水方案提供有效的理论依据。

1 绿色建筑给排水节能新技术的应用

1.1 雨水渗透技术

在绿色建筑中应用给排水节水节能技术对于雨水的有效收集和应用是一种重要的方法。雨水渗透技术的主要原理是将雨水资源汇入到绿色建筑的排水系统中，使其支撑部分建筑供水，从而降低其它水资源的应用，且不会污染地下水[3]。 常见的雨水渗透技术主要为渗透地面与渗透管沟两项技术。渗透技术主要是结合建筑的范围来改良建筑环境，利用人工渗透技术铺一层透水性能良好的多沥青路面。可在符合绿色建筑施工要求的前提下扩大绿化面积，以增加渗透能力，加强渗入雨水的能力，同时过滤雨水中的污染物，提升绿色建筑的用水质量[4]。渗透管沟技术主要利用穿透管和无砂混凝土等透水性较好的材料在地下建设渗透管沟，用砾石填充于管沟周围。渗水管具有占地面积少、渗透性和调蓄能力优良的优点，但是其容易发生堵塞，且不易清洗。将雨水导入给排水系统中后应进行集中处理和净化，但是若是用于冲厕或者是洗车，则可以简单处理后直接使用。

1.2 第二水源的开发

第二水源主要包括雨水、建筑生活排水等，充分利用第二水源能够有效节约水资源。通过建立蓄水池收集雨水，然后使用净化处理技术处理净化雨水，从而达到用水的相关标准。在我国各种建筑排水总量中，办公楼生活废水约占40%，住宅约占69%，宾馆及饭店占87%[5]。按照污染程度主要包括生活污水与生活废水两种，前者主要是指生活中产生的污染程度较严重的排水，例如粪便污水等；后者是指生活中沐浴、洗菜、洗衣服等产生的废水。生活排水中的部分水源可以二次利用，如洗菜、洗衣服等废水可冲洗厕所。对优质杂排水进行净化处理，达到《生活杂用水水质标准》后可用于生活、环境以及市政等方面。利用好第二水源可极大减少绿色建筑的用水量，从而降低城市用水压力。

1.3 运用空气热泵技术

空气热泵实质上属于一种热量提升装置，空气源热泵热水机组一般由压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液罐、冷凝器、储水箱等几部分组成，其主要的工作原理是收集环境中的热能，并将热量转化成对水资源进行加热的一种热能，两者相遇发生气化作用，再经过压缩机进行制热并产生气体，气体在制冷剂的作用下不断循环，最终实现对水的加热功能[6]。常用的热泵产品以制冷剂为媒介，其在-40℃即能够汽化，所以应用效果是比较理想的。空气热泵技术的应用价值高，并且完全符合绿色环保的发展趋势。因此，为了提高绿色建筑给排水节水节能效果，研究空气热泵新技术是非常必要的。

1.4 运用太阳能资源

太阳能属于清洁无污染的能源，且热能转化效率较高，因此如何更加充分有效地利用太阳能也是绿色建筑节水节能技术的重点研究方向。充分利用太阳光能，将其转变为电能、热能等，能够达到降低建筑能耗的效果。目前太阳能已经越来越多地应用到热水供应系统之中，在太阳能热水系统设计中需要注意集热器性能、地区环境温度以及水流平衡方式等[7]。但是目前从太阳能的利用效率和利用价值方面来看，应当从技术层面以及应用方式上进一步优化。此外，对于集热器的研究也需要引起充分关注，这也是提升太阳能资源利用效率、取得技术创新和突破的关键。

1.5 合理设定供水压力

适当地调节供水水压也是绿色建筑给排水节水节能技术中极为重要的一环。在之前的给排水系统应用过程中，出现了很多因为水压设置不当而产生的水资源浪费现象，如在人们正常用水时，若水压过大就会使得用水量增加，出现浪费水资源的现象。基于此种现象，在实际的建筑给排水设计中，应当充分考虑水压能力与人们的应用需求，并且在此基础上尽可能降低供水压力，避免因水流速度过快而影响水资源的高效应用[8]。合理设定供水压力可从两方面考虑，即对配水点实际水压进行限定与采取减压技术。限定配水点的实际水压，从规定层面减少因水压标准而造成的水资源浪费现象。而减压技术则是在现有给水系统中安装减压装置，从而有效控制水压，避免出现超压出流现象。减压装置包括减压阀、减压孔板和节流塞。相较于减压阀，减压孔板更为便宜，且更加容易管理。但是减压孔板仅仅能够减小动压，静压依然保持不变，因而缺乏稳定性，其自身结构还容易产生堵塞，现在主要在水质状况良好且供水压力稳定的情况下使用[9]。

2 新型节能设备的应用

为推动绿色建筑给排水节水节能新技术的应用，除了不断开发新技术之外，更需要从安装材料和安装设备入手实现真正的节水节能。

2.1 选择优质管材与阀门

普通材质的管道与阀门，如镀锌钢管，不仅比较容易出现腐蚀问题，还会造成水质污染和水资源浪费，因此在实际的安装工程中应适当选择优质的新型管道和阀门。新型的材料包括钢塑复合管、不锈钢管、PE管、PP-R管及PVC-U管等。这些优质材料制成的管道在塑形和防水防腐蚀方面都具有很大优势。阀门在给排水系统中也具有重要作用，若其松动或材质不佳，很容易造成水污染和浪费。一般来讲，截止阀比闸阀的闭合性更好，而闸阀比蝶阀关得更严，因此在条件允许情况下，人们可首选截止阀。

2.2 选择节水型卫生器具

使用节水型卫生器具和配水器对于节约水资源也有重要影响。据统计，普通淋浴喷头20L/min，而节水型喷头仅约9L/min，可节约大量水资源[10]。由此可见，卫生器具和配水器具在整个建筑节水效果中的关键作用。在选择节水型卫生器具和配水器具时，可从以下几个方面进行考虑：首先，如果水压相同，使用充气水龙头或瓷芯节水龙头的节水效果都非常好，而在水压超标配水点处，则应用节水龙头的效果更好；其次可应用小容量水箱大便器，在充分保证排水系统运行正常的前提下，可选择小容量水箱大便器；此外，浴室选择具备节水功能的莲蓬头，也具有非常好的节水效果。

3 环保概念新型消防

目前，环保概念的新型消防已得到了广泛应用。与此同时，科技的发展也使得消防材料的种类逐渐增多、性能逐渐增强。传统气体灭火剂的主要成分为卤代烷，但是该材料对臭氧层的破坏非常严重，严重影响地球生态环境。气溶胶灭火技术的出现和应用，有效地改善了这一现象。气溶胶主要利用全淹没的方式进行灭火，具有毒性小、对臭氧层无污染的特点，但其在使用范围上具有局限性。因此，开发新型消防材料具有重要意义[11]。

4 完善热水供应循环系统

随着人们生活水平和建筑水平的提高，建筑的功能也在逐步完善。热水供应已经成为给水系统的一项基本功能，但是有调查显示，多数热水供应也存在着浪费水资源的现象，主要表现为:在热水装置开启后，需要放掉部分冷水之后才能正常使用足够温度的热水。这部分冷水未经使用就已经被浪费，因此被称为无效冷水。此种浪费主要是由于设计、施工、管理等多方面因素造成的。如果设计者在设计之初就未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡，那么循环流量在靠近加热设备的环路中就可能出现短流，使远离加热设备的环路中的水的温度下降。若热水管网布置不合理，就会造成混合配水装置冷热水的进水压力相差巨大，当冷水的压力比热水高出很多时，配水装置在使用时通常就会先使冷水流出后才能将温度调至正常。因此，要综合考虑节水效果和成本造价，根据建筑的性质、标准和经济等具体情况，加快对热水供应系统的改造，以减少此类水资源的浪费。

5 结语

综上，节水节能技术属于绿色建筑非常重要的组成部分，其对建筑行业的发展具有很深远的影响。随着国家对于绿色环保观念的推行和科技的发展，建筑节水节能技术也越发受到重视。在实际工作中，应当极力避免超压出流，避免出现热水系统产生过量无效冷水、二次污染导致水资源浪费等现象。在设计之初，应当综合考虑多种因素，在满足供水要求的基础上，提高水资源利用率，降低能耗。虽然绿色建筑已经成为建筑业发展的主要趋势，但是目前存在的问题也很多，距离真正的绿色建筑理念普及应用还有很长一段路要走。因此，在建筑设计时要贯彻绿色节水节能环保理念，加大对于节水节能设备的应用；另外，应当加强绿色建筑给排水系统部件及材料的创新研究，改善关键部件的性能，增强其节能环保的效果，从而降低对水资源的污染和浪费。