建筑给排水中节能环保设计的相关研究

2021-01-12郭炜钰

散装水泥 2021年1期

郭炜钰

（北京长峰新联工程管理有限责任公司，北京 100039）

当前，我国城市化建设规模不断增加，对能源的需求量也不断提升，加之人们日常生活及生产经营活动，极大影响生态环境的健康发展。因此，城市发展必须与环保节能相结合，尽可能减少不可再生资源的应用，以保障能源的稳定供应。在开展建筑给排水建设过程中，要加强节能环保设计，更好节约水资源，实现节能环保的目标。

1 建筑给排水中节能环保设计的意义

1.1 促进水资源利用效率的增长

工业建筑给排水设计与工业建设区域内工人的生活及建筑企业正常生产运行息息相关。节能环保理念在建筑给排水设计中的应用，可以保障建筑企业生产经营的稳定性，促进建筑企业可持续发展。在开展建筑给排水设计过程中，依靠节能环保设计，可实现水资源的循环利用，提升雨水利用率，有利于应用热水系统能源，如二次应用工业废水、太阳能用水等，促进水资源利用率增长。

1.2 促进建筑企业市场竞争力的提升

建筑企业给排水设计是保障建筑工程建设的关键内容，应用节能环保理念，有利于建筑工程建设完成后，保障建筑物的排水、供水能力，充分利用工业建筑的应用功能，提高工业建筑污水处理能力。分离排放工业用水与生活用水，可以降低企业成本投入，提升节能环保效果以及企业市场竞争力，推动建筑企业可持续发展。

2 建筑企业给排水系统的建设现状

2.1 给水系统

给水系统建设属于建筑工程建设的最基础部分，极大影响居民的生活质量。给水系统的设计效果与建筑系统供水功能密切相关。我国建筑给水系统设计及施工建造过程中，不易发现水系统压力过大的问题，一旦投入施工应用，会严重浪费水资源。此外，建筑给水建设最主要的位置是厨房及卫浴位置，厨卫设备密封性及耐用性不足，将增加应用时跑冒滴漏问题的发生率，造成水资源浪费。所以，开展建筑给水系统设计建设过程中，必须详细分析工程结构，确定供水压力，选择质量合格的厨卫设备。比如，可以应用高效节水型坐便器，这种坐便器应用过程中所节约的水资源可以高达一半以上。浴室给水系统设计过程中，可以采用手拉延时自闭淋浴器，以更好地发挥节水效果。在给水系统正常应用过程中，出现给水故障必须及时处理，以降低水资源浪费的可能性。

2.2 排水系统

首先，排水系统建设最重要的功能就是排放生活污水及建筑废水，排水系统与给水系统的建设存在差异性，由于排水系统存在一定的腐蚀效果，正常排水情况下，管道腐蚀将导致渗漏水问题的发生。废水直接对管道系统，甚至对建筑结构产生负面作用。

其次，排水系统中，容易出现渗漏的是配件和供水管道。由于排水管道大部分铺设在地下，一旦出现渗漏，无法及时发现并进行维护，处理难度较大，所以，在设计排水系统时，应选用耐腐蚀性强、质量好的管材，如果条件允许，可以分离废水管道和污水管道，以更好地回收水资源再次利用。此外，应合理设计水表，以更好地控制水量，监督管道应用情况，便于及时发现渗漏问题并采取措施解决。

2.3 设计缺陷

第一，在开展给排水系统设计过程中，首要问题是管道的排设和分布。企业不重视管道配件、设施应用质量以及耐久度，过于缩减前期建设成本，导致管道及配件质量问题时有发生，增加了更换和修理管道的频率，影响人们的正常生活。第二，在开展给排水建设工作过程中，大都应用传统工艺和建设标准进行系统建设，已不能满足人们的实际需求，直接影响工业建筑排水系统的正常运行。同时，当前供水设施在开展近距离供水过程中，普遍存在高压供水、水流量过大或超压供水等问题，严重浪费水资源。第三，给排水设计缺少规范制度，会直接污染水资源。供水网络中细菌含量较多，流动过程中，水资源受污染情况日益严重，又因污水处理成本较大，企业容易忽视，也会加剧水资源污染。

3 建筑给排水节能环保设计方式

3.1 依靠市政管网水压开展给排水建设

建筑给排水节能环保设计必须建立在现代化设计理念之上，从给排水建设的周边环境出发，建设科学合理的节能环保给排水系统。在实际设计过程中，建筑下部依靠市政管网水压，上部依靠二次加压方式干预，连接上下区域，以更好地开展高层建筑的层次性水源供给。如果市政管网未应用水压进行干预，可以依靠屋顶水箱开展供水。进行节能环保设计时，必须从实际情况出发，学习先进的设计方式和理念，促进建筑排水节能环保质量的提升。

3.2 管材的选择

建筑排水节能环保设计必须合理选择管材，保证质量的同时，降低建设过程中的成本投入，更好节约水资源。传统给排水系统建设材料大都以金属材料为主，应用金属管材，易对土壤及周围环境产生严重污染。若工作人员未定期对水管进行维护与检查，出现水管腐蚀或者渗漏情况，将直接影响建筑用水质量。随着我国经济不断发展，如今，已经禁止采用镀锌钢管输送水源，多以无腐蚀性的绿色材料、塑料管及不生锈的材料替代金属材料。

3.3 热水供应循环系统

建筑给排水节能设计过程应从热水供应循环系统入手，减少热水供应系统设计、安装过程中存在的偏差，降低后续应用过程中的水源浪费。开启热水装置以后，需待冷水排出后，才能获得热水，这也会导致水资源的浪费。所以，在设计过程中应以循环形式作为节能设计的切入点，降低工程建设成本，依靠立管和支管两种循环形式，减少水资源的浪费。

3.4 建立雨水处理循环系统

在建筑中建立雨水收集系统，可节约水资源，是建筑给排水节能环保设计中一项关于水处理循环系统的设计。设计人员可以设计雨水收集系统，借助雨水处理工艺，以膜法生物处理方式进行雨水的回收利用，依靠生物的降解功能，建立雨水回收体系，将收集到的雨水应用于绿化喷灌及景观建设中，确保水处理循环系统具备绿色环保特征。

3.5 利用太阳能加热

建筑给排水节能环保设计可以充分利用自然资源开展设计。比如，依靠太阳能加热处理建筑热水。如果建筑层数较多，必须分散应用太阳能开展设计，在楼梯及其他公共位置设立管道，确保各个用户的进出水管道能够在楼梯公共间位置，将太阳能集热板设计在多个位置。在高层设计过程中，可以在楼梯顶尖部位建设水箱，依靠太阳能加热水资源，如果太阳能应用效果有限，借助燃气进行辅助加热。

3.6 应用二次供水设备

传统的建筑供水多以水箱和水泵两种方式为主，容易污染建筑水源。改善这一问题，必须合理应用新兴技术。目前，我国建筑排水系统能源应用以高频高速供水、水压变量供水及变频气压供水等形式为主。

因此，在建设给排水系统过程中，通过分析设备应用情况，从能源优化角度出发，在系统中应用二次供水设备，提高水资源利用率。一般情况下，水资源如果处于低谷状态，其应用效果将与设计质量存在偏差。为缩减二者之间的差异，低谷时期要合理测量水压，将小流量泵设计为小流量环境自动切换方式，以保障水源供应的正常化和低谷时期的用水量。

3.7 变频调速水泵

高层建筑供水以水箱与水泵联合方式为主，依靠水泵提升水箱高位，并实现向下供水，以减少由于用水点压力过高增设减压装置，降低能源损耗。并且由于频繁启动电机，电能浪费严重，需要调节速度进而改善流量。通过水量自动调节水泵电机的转速，需水量大时，电机的转速增加；需水量小时，电机转速随之减少，避免电机频繁启动，减少电能浪费，降低设备投资成本。调查结果表明，依靠变频调速水泵进行供水，电能节约40%左右。当前，变频调速水泵供水系统日益完善，节电效果显著，调速方式简便，在建筑给排水系统建设过程中应用这一技术，可节约电能资源，实现节能环保的目的。

3.8 节水型卫浴用品

卫生器和配水器属于最终水应用单元，其节水性与建筑节水工作密切相关。当前，我国应用最为广泛的是11L 的坐便器，该类坐便器的耗水量较高，如更换为6L 坐便器，住宅节水量可达14%左右，饭店、宾馆节水量可达4%，办公楼节水量可达27%。开展盆洗用水器具、淋浴用水器具及厨房用水器具节水过程中，可以应用节水延时自闭阀、脚踏开关淋浴器以及充气水龙头等方法改善水配件的性能，这一类水龙头可以不同程度发挥节水功能，且建筑物高度越高，节水效果越明显。

在开展建筑物节能环保设计过程中，应从建筑物情况及当地区域情况出发，采取合理措施解决设计问题，可以使用低阻力倒流防止器及低阻力管道阀门等器具节约水源。塑料管材具有耐腐蚀、成本低、易安装等特征，在建筑给排水节能设计过程中，采用塑料管材代替金属管材的效果尤为显著。