节能理念下的建筑给排水设计研究

张 帅 山西融创恒基置业有限公司

1 前言

在国内人口逐步增长、能源消耗逐步增加的趋势下，建筑行业的能源消耗量也在不断增加，且在能源消耗总量中占据较大比例。鉴于此，必须要在建筑行业的各个环节中引入节能理念，进而从根本上实现节能效应。在建筑设计领域中，建筑给排水设计是基础内容，也是重要内容。在建筑给排水设计时，应统筹各方面因素，灵活地将节能理念融入其中，通过合理的节能设计，一方面有效提升建筑给排水质量，另一方面有效促进建筑行业的可持续发展。

2 建筑给排水节能设计现存问题

2.1 对于给排水节能设计重视程度不足

目前，在大部分建筑项目的设计过程中，相关设计团队对于建筑给排水节能设计的重视程度不足，未充分意识到节能节水改革的重要性。一些设计师认为建筑给排水设计即为在建筑中布设相应的给排水管道，并使得给排水管道满足人们的日常生活工作。

上述观念使得现有的给排水设计未能充分利用先进节能技术以及节能设备，使得节水节能改革政策的落实步履维艰。究其本质，对于给排水节能设计重视程度不足主要原因在于设计团队的管理层，一些管理者在给排水设计方面更偏向于传统设计手法，在设计过程中过于墨守成规，导致了具体执行的设计人员更加不重视节能设计。

2.2 节能设计水平存在较大提升空间

目前，已有部分设计企业在建筑给排水设计过程中尝试引入节能理念，然而，其节能设计水平仍旧存在较大提升空间，具体来说主要体现为以下两个方面。

其一，精细化设计水平不足，随着国内建筑工程规模的日益增大，对于设计的精细化水平要求也越来越高。在建筑给排水节能设计方面，存在着设计细节不够全面、设计适配性不足等问题，导致建筑在施工过程中，给排水图纸难以与现场对接，进而导致了节能设计方案无法落地，最终使得节能、节水目的无法实现。

其二，建筑给排水节能设计过程中，对于信息化技术的利用不足。现阶段，BIM等技术的存在使得建筑给排水节能设计在前期可以通过三维的形式进行演示，进而可以保障设计的科学性以及合理性。

然而，在现有的设计中，大部分设计人员并未把握BIM等信息化技术，他们一般采用二维的设计手法，导致节能设计方案的风险性增大，为后续的给排水工程建设带来了很多问题，最终使得节能设计方案无法落地。

2.3 设计人员专业素养及知识储备有待提升

目前，在建筑给排水节能设计领域，设计人员专业素养及知识储备仍旧存在较大提升空间。具体来说，现阶段大部分的给排水设计人员的设计思路过于传统，即使有一定的工作经验，但是对于节水节能技术的专业素养及知识储备远远不足。同时，大部分设计企业也忽略了对于给排水设计人员的培养，最终使得节能设计工作难以推行。

3 节能理念下的建筑给水设计方法

从建筑给水设计方面来说，节能理念的体现主要集中于如下两个方面：建筑给水节能设计以及热水供应系统节能设计。通过建筑给水设计方案的优化和完善，可以大幅度提升水资源综合利用率，进而实现节能与降损。

具体来说，国内不同地区制定着不同的给水定额，因此在给水设计时，应遵循节能节水理念，将水资源的消耗量最小化，进而提升水资源利用率。

举例来说，某住宅建筑工程的生活用水池布设于负二层，生活用水池的贮水量达到了建筑高峰期用水量的20%，该建筑的给排水设计采用变频调速水泵，通过水泵的变频调速作用，合理调节高峰期以及低谷期的给水量，进而实现水资源分配的最优化、达到显著的节水效果。

3.1 节能理念下的热水供应系统的优化设计

一般来说，国内建筑的热水供应模式可以划分为直接加热以及间接加热这两种。对比直接加热模式，间接加热模式的普及率更高。

同时，间接加热模式对于换热器的要求也更高（主要体现在对于安全性能以及运行功率的要求上）。在一般的建筑给排水设计中，配置半容积式热交换器即可满足使用需求，半容积式热交换器具备热水储存量大、保温效果好、无需反复加热、电力能源耗费少等优势。与此同时，在热水供应系统的节能设计中，还应选择具备较高导热系数的换热器，通过提升导热系数来减少加热时间，进一步减少电能损耗。

3.2 节能理念下的给水水压的优化设计

给水水压的优化设计主要集中在以下两个要点。

其一，有效落实减压政策。在设计过程中应严格依据现有政策，合理开展配水点水压设计工作，确保给水配件与支管的额定压力值满足政策的要求。

除此之外，还应将给水系统的抗压性做优化提升设计，进而保障供水稳定。值得注意的是，在给水水压的优化设计过程中，还可以引入减压设备，同时强化加强节流塞，并提升减压孔与减压阀的质量，通过上述手法使得供水水压更加稳定，解决由于供水水压波动而带来的各类问题，最终有效提升给水系统的稳定性。

其二，合理采用节能水龙头。在选择节能型水龙头时，要事先把握相关建筑设计项目的供水水压要求，进而确保节能型水龙头的选用符合设计要求。

相关研究显示，通过选用节能型水龙头，可以有效缩减20%～30%的用水量。与此同时，随着节能型水龙头静压以及出水量的提升，其节水效果也会提升。因此，在给水水压优化设计过程中，务必要妥善选择节能型水龙头，确保达到节约水资源的目的。

4 节能理念下的建筑排水设计方法

节能理念下的建筑排水设计涉及发下几个系统：生活排水系统、雨水收集系统以及同层排水系统。通过优化上述系统，可以合理把控排水效率，进一步实现在建筑排水方面的节能效果。

4.1 节能理念下的生活排水系统优化设计

在生活排水系统优化设计过程中，节水器具的选用是关键环节。具体来说，节水器具的选用应关注以下要点。

其一，在考虑成本的基础上，尽量选用节水型水龙头，例如延时自闭水龙头以及光感应水龙头等。相关研究显示，当水压保持不变时，对比普通水龙头，节水型水龙头可减少3%～5%的耗水量。值得注意的是，建筑的静压越高、节水型水龙头的节水效果就越明显。

其二，尽可能选用小水箱节水型坐便器，例如选择5L的小水箱，以此减少坐便器的用水量。

其三，在配置水泵装置过程中，应优先配置变速型水泵，进而在确保供水的同时，减少水资源的浪费。值得注意的是，在国内科学技术水平飞速提升的背景下，水泵设备也在飞速的更新换代。随着水泵设备的更新，水泵自控技术正在不断优化，检测仪表与感温材料等也得到了大规模的推广和应用。因此，设计人员要紧跟时代发展，在设计中解决选用新型设备与前沿技术，进而实现节能降损。

其四，优选管材并严控管材质量。在设计中应优先选用硬聚氯乙烯、纳米聚丙烯等新型管材，充分发挥管材的耐腐蚀性、抗锈蚀性等特征，进而有效改善排水管道的漏水问题，从排水层面把控水资源的浪费。

4.2 节能理念下的雨水收集系统优化设计

节能理念下的雨水收集系统优化设计主要体现如下：利用室外雨水管网将雨水收集，将雨水引流至分流井、中转控制装置、弃流井、复合过滤装置中，其后将雨水引流至清水池进行净化处置。对于上述雨水收集处理环节，可采用变频供水装置进行疏导。经过收集、净化的雨水可以再利用于路面冲洗、绿化灌溉、农田灌溉、车辆冲洗、公厕冲洗等，进而提升雨水的回收利用率。

与此同时，在设计过程中，还可以将雨水收集系统与种植屋面做整合设计，在实现节能的同时，有效提升建筑的美观性与绿化覆盖率，达到两全其美的效果。

4.3 节能理念下的同层排水系统优化设计

现阶段，建筑同层排水系统主要包含以下两种模式：隐藏式沿墙铺设以及降板式地面铺设。在降板式地面铺设模式下，可以引入节能理念，把排水管线布设于沉箱内部。当卫生间具备较大空间、或沉箱遭遇梁柱遮挡时，可以在梁中预留孔洞以供排水管线穿束。

此外，在坐便器布设过程中，还应合理控制降板深度，一般来说应控制在60cm左右，同时应在降板位置留设地漏。在隐藏式沿墙铺设模式下，可以规避排水管线穿越楼板这一难题，进而可以使得位于同一层的排水立管紧密连接。在节能设计理念下，可以在建筑中布设假墙，同时在假墙中“隐藏”水箱和排水管线。

上述设计手法具备如下优势：其一，最大化缩减建筑楼层之间的排水噪声，为使用者提供一个相对安静的工作或生活环境；其二，当排水管道漏水时，无需跨层修理，后续修理工作较为便利；其三，对于楼板间未预留洞口的情况，还可以有效减少防水施工作业量，进而最大化避免排水横管表面渗漏等问题。

5 结束语

在可持续发展理念得到大力推广的背景下，建筑给排水节能设计已经成为一种主流的设计趋势。在具体的设计过程中，设计师应当结合建筑特征，不断优化建筑给水设计以及排水设计，做好热水供应系统以及给水水压的优化设计，同时做好生活排水系统、雨水收集系统以及同层排水系统的优化设计。应该在保障用水的前提下，合理进行水资源分配，最终有效减少国内的水资源供应压力，并推动建筑业的可持续发展。