建筑给排水设计的节能节水措施

2021-03-10李志岐

建材与装饰 2021年5期

李志岐

（太原智博热电工程设计有限公司，山西太原 030000）

我国水资源分布存在明显的不均衡现象，所以在开展建筑给排水设计中，需要结合所在区域特点展开科学规划和处理，以促进给排水系统性能的高效运行。同时为解决现存的水问题，还需要将节能节水理念融入其中，以先进技术工艺及设备，实现水资源的循环利用，减少水资源污染、浪费，进而达到现代化城市建设的目标。

1 建筑工程给水与排水系统

建筑给排水设计分为给水系统和排水系统两部分内容，是利用自来水管道将饮用水引入建筑内部，将建筑中产生废水、污水进行排放的一种形式。建筑给排水系统可以看作是一个循环系统，其中给水系统负责将饮用水引入建筑，供应人们生活与消防所需。排水系统则是将产生的废水及时收集排出的系统。随着城市化进程的不断加快，建筑给排水设计需考虑的内容增多，对系统功能要求也在提高，且在绿色环保理念的带动下，建筑给排水设计也需要考虑到节能节水内容，并以此为核心开展系统规划设计，在保证给水和排水效果的同时，减少资源的浪费，以此优化给排水系统运行质量，提升建筑建设的价值。

2 建筑给排水节水节能设计的意义

建筑作为人们生活的重要组成部分，除了能为人们遮风挡雨外，还可参照人们实际需求为人们提供优质的服务，优化生活质量。但建筑存在较大的能源、资源损耗情况，与现今可持续发展理念相背离，尤其是给排水系统运行带来的能耗和浪费现象最为严重。为增强建筑的实用性，提高人们的生活质量，在给排水设计中落实节能节水理念就显得尤为必要。

建筑给排水设计中，节能节水设计的重要意义在于：①降低水资源消耗量。节能节水设计在建筑给排水中的应用，可实现水资源、能源的科学管控，控制浪费问题。据现有数据统计，我国人均水资源占有量相对较少，在世界排名已经落后到一百以外，属于水资源贫困国家。建筑作为水资源使用量最多的项目，面对现今现状，需要在给排水设计中融入节水节能理念，对给排水系统展开优化调整，以此做到水资源的科学把控，落实可持续发展目标；②提高能源利用率。当前很多建筑设计人员并未意识到建筑给排水设计的重要性，设计中仍在采用传统设计方式，这使得系统在运行中存在诸多问题，造成了大量的资源浪费，产生了较大的经济损失。节能节水理念的融入，可从思想层面加以改变，深化人们的认知意识，加大对给排水设计的重视力度，且在节能节水引导下，实现绿色设计目标，降低能源消耗，创造更大的经济效益。

3 建筑给排水设计中节水技术的应用

3.1 管材及器具的科学选用

为满足给排水节水设计要求，首要工作就是做好管材和器具的选用，从节水角度展开思考，以达到设计目标。一直以来，我国建筑给水设计中都是以镀锌衬胶以及塑料管作为主要材料，但镀锌管在长时间使用后会存在腐蚀生锈现象，进而产生渗漏问题。同时生锈后的管材会在供水过程中，将锈蚀融入水中，对水资源造成污染，饮用污染后的水源，会对人体健康构成威胁。

为此，在现今设计中，应替换镀锌材料，选择腐蚀性低、防水性高的绿色复合管、PE 管、钢塑复合管等材料，提高给水设计水平。在排水设计中，为保证排水水平转换、转换后管道的使用寿命，需选择坚固耐用的铸铁管材，该材料的防燥和抗振性良好，可规避排水中存在的各种问题。

另外，在铸铁管材外侧可包裹乙烯塑钢材料，以加大排水管道强度和密封性，防止排水中存在泄露等问题。再者，对于高层建筑，给排水管道还须优选螺旋消声管，以减少噪声对居民生活的干扰。选用瓷芯节水龙头或充气水龙头、具有两档冲水水箱的坐便器、节水莲蓬头等节水配件器具，这也是建筑节水的关键举措。

3.2 减压与环保消防设计

我国针对给水水压设计有着明确的规范要求，设计人员需严格按照规范要求开展作业，控制水管压力，科学选择配件设施，以确保给水系统的正常使用。另外，在给水水压设计中，还应明确压力的最大承载范围，并结合建筑结构特点合理规划加压设施，减少因超压问题产生的危险事故。对于高层建筑来说，要保证二次加压设备规划的合理性，提高供水质量。

为避免超压带来的风险，可按照建筑特点合理设置减压阀，识别可能出现的超压现象，做好管控措施。与此同时，针对高层民用建筑消防贮水量与生活贮水量数倍之差的情况，民用建筑在设计施工中，应将两个系统的贮水池分开建设，这样一方面可以延长消防用水的换水周期，节约水资源，另一方面也可防止生活用水在贮水池中时间过长，水质劣化。高层建筑或住宅建筑，应实行消防水池和加压泵的设计，做到水资源的科学利用，降低损耗的可能，改善给排水系统管控效果。

3.3 雨水和中水设计

雨水和中水系统设计对于节水工作有重要意义，将其融入给排水设计中，能够优化建筑使用性能和经济性。在建筑给排水设计中，一方面设置专用收集和净化管道，对水资源实行集中处理和消毒，净化后的雨水可直接应用到洗车、浇灌等方面，减少地下水消耗量，降低供水压力；另一方面合理规划中水回收系统，对生活中产生的废水实施集中处理，处理后的水源能够在道路冲洗和冲厕中直接应用，实现水资源的回收利用，如图1 所示。

图1 雨水和中水的科学利用

4 建筑给排水设计中节能设计

4.1 变频调控技术的应用

因季节和气候变化，不同地区对水资源的需求量也会存在明显差异。夏季水资源需求量明显要高于冬季，且因人们生活习惯的不同，不同时段的用水量也会存在明显差异，如早晚的用水量就明显高于中午时段。所以，在民用建筑给排水施工中，可以引进变频技术，实现水压的科学调节，保持用水和供水的平衡关系，从而规避水资源浪费问题，如图2 所示。变频调控技术的应用可做到20%左右能源的节约和控制。在给排水设计中，科学使用变频调控技术，能够优化给排水设计水平。

4.2 供水系统的科学规划

图2 变频调控技术的应用

供水系统的科学性保障重点在于水压的控制，压力过大或过小都会对给排水系统带来直接影响，干扰人们的正常生活。尤其是对于高层民用建筑来说，供水水压规划问题的出现，不仅会影响高层人们的生活用水，还会带来能源上的过度消耗，增加建筑能耗量，阻碍建筑的可持续发展。因此，在建筑设计中，小区的供水系统设计需要考虑供水泵的布置及热水系统的安装，并根据实际情况选择加压水泵来达到更好的节能效果，以免使用过高扬程的水泵、过长的供水管道而造成能源浪费。

4.3 太阳能技术的科学应用

在建筑给排水节能设计中，可直接考虑太阳能技术的合理应用。太阳能技术是目前公认的储量较为丰富的清洁型能源，再加上我国所处区域特点，太阳能获取量较为丰富，可高度满足给排水系统运转要求。如目前广泛使用的太阳能一体化系统，在采光阳台位置设置集热板，用以完成太阳能收集和转化，再通过系统处理，将其分散到各户内，以满足热水供应需求。同时这样设置后，不用担心空间的过度占用，可保证维修养护的可靠性。不仅如此，该方式将水箱和集热板、热媒和热水系统进行单独设置，以保证结构承压效果，减轻水箱中水资源的污染。