建筑给排水工程中节能节水技术的应用

乔磊

陕西建工第八建设集团有限公司 陕西 西安 710068

引言

纵观现阶段我国水资源利用情况，已然与水资源浪费现象形成冲突，尽管我国大部分地区都能维持正常供水，但是整体呈现出水资源匮乏的现象。相关权威统计表明，建筑内部用水在城市总用水量中的占比呈现出逐年增高的态势。究其原因，在于建筑给排水系统的设计无法满足其节能环保需求，水资源浪费的现象频繁出现，再加上给排水系统无法提升水资源利用率，使得建筑内部用水量增大。因此，为进一步提升建筑内部用水的利用率，需重视在建筑给排水设计中进行环保节能理念的贯彻，确保其建筑项目的建设符合绿色化、节能化需求。

1 概述

1.1 市政给排水工程的组成及其在技术应用中的重要性

市政给排水工程主要是给排水系统。控制输水管道和泵站的水压和水量，保证居民生活用水的实时和安全，满足居民生产和生活用水，是供水系统正常运行的重要基础。排水系统主要负责污水的系统运输及处理，包括生活污水和工业废水。为了维护城市生态系统的稳定，市政工作者必须解决好污水的净化和排放，从根本上防止城市环境污染的扩大。给水排水工程中，节能观念和节能技术的应用十分重要。随着经济的全球化发展，人们生活水平的不断提高，有限的水资源日益紧张。中国要走出国门，就必须大力推进城市化，努力满足人民对水的需求。然而，城市建设的发展增加了能耗；供水系统设计并不是造成能耗增加的主要原因，但仍然需要解决。节约能源观念和节能技术不仅可以优化城市的生产效率和社会地位，而且可以体现国家可持续发展的理念，实现能源利用率最大化，以最小的成本投入获得最大的经济效益[1]。

1.2 建筑给排水的设计以及技术应用原则

给排水工程对城市居民的影响和意义是十分重大的。①雨水排水工程中如何以最快的速度排出城市地面及系统管网的雨水，在一定程度上保护了居民的生活环境。城镇给排水工程设计应严格遵循以下原则：第一，管理体制合理，流域划分清晰，排水流向和排水口设计科学；第二，熟悉城市道路情况，合理设计排水沟；第三，雨污分流工程设计，首先要对城市雨污分流及道路积水有一定的了解，然后根据径流系数及相关公式进行给排水设计。在确定排水管埋深的基础上，充分考虑坡度，进行排水管铺设设计。充分考虑位移因素，根据施工要求和设计，结合城市的具体情况，做出最合理的设计，保证所设计的给排水工程不仅具有较强的可操作性，而且能达到理想的使用效果；②污水工程设计时，应充分了解污水排放标准，并考虑管道的平均饱和度、流量以及黄金时间段最大饱和流量等因素，确定最合理管径、最小设计坡度或埋深，以尽可能减少费用增大空间或者埋深空间利用率，缩短工期，达到最实用的设计及使用要求。③给水工程设计时，首先尽可能考虑到给水管网输送介质过程中的水体污染程度是否能够满足最远端用水点水质达到国家生活用水水质标准，水体运输过程中的介质沿程阻力对整体输送管材材质有了更高程度的要求，新型材料在引进淘汰机制中是一股很好的催化剂，不仅能够减缓管道密闭输送过程中的介质污染，又能够更高效的满足输送要求。

2 建筑给排水工程中节能节水技术

2.1 太阳能技术

建筑所使用的热水在制备过程中，可以直接采用太阳能加热技术对低温水进行加热，与目前采用其他传统可再生能源技术相比较，具有较大的效率优势，能够在较大程度上有效节省大量传统加热能源。由于高层太阳能是一种完全能够再生的新一代能源，对空气来说不会造成任何污染，若是用于高层建筑中则可以在高层屋顶直接设置各种太阳能加热装置进行有效加热，低层住宅建筑中则可以直接通过利用集中能源加热技术来完成用水的有效加热[2]。

2.2 清洁能源技术

在传统给排水设计和施工过程中，大量使用传统能源，导致生活资源枯竭和环境污染。与此同时，中国政府部门、官方机构和公众逐渐意识到节能减排的重要性。中国率先倡导使用清洁能源替代传统能源的理念，这也对给排水工程领域产生了影响。为了顺应市场发展的新趋势，给排水工程设计人员也可以将可再生能源应用到给排水设计中。目前，太阳能、风能、水能等清洁能源已在该领域得到广泛应用。但太阳能由于开采难度低、污染小、数量丰富，是使用频率最高的能源，用户可以直接使用太阳能，无须收集和运输，无须考虑多余的影响因素。目前，给排水工程领域已逐渐适应以太阳能替代传统能源的进程。给排水工程设计人员可以将其应用到给排水设计过程中，利用太阳能制作新型热水器等节水设备，但这种方法更适合工程造价较高的给排水工程。为了实现资源的优化利用，给排水工程的设计人员还可以结合多种清洁能源进行综合利用，实现“1+1＞2”的效果，并开发出新型给排水系统，实现能源的最大利用。

2.3 合理选择变频水泵

城市需要合理利用雨水资源，按照城乡供水管理条例规定，新建建筑需要配套建设雨水收集利用系统。目前，节能减排得到群众的广泛关注，建筑给排水设计需要深入节能减排理念，有关节能减排设计的研究较多。高层建筑中，低区给排水要重点考虑市政给水管网，重视生活给水管道减压节流，管道出水压力过大会突发超压出水流问题，导致出现水压过高引起水资源浪费。科学合理地选择变频水泵可以避免传统供水系统带来的不利影响，与普通供水设备相比，变频调速装置可以节约30%的能量。

2.4 节能型卫生器具的应用

①水龙头节水。为进一步提升水资源利用率，可选择陶瓷阀芯水龙头来提升节水效果。该类型水龙头的应用，可以在节约20%～30%用水量的同时，具有良好的密闭性。此外，随着我国科学技术的发展，智能感应型水龙头、自闭式龙头等类型的应用，均能起到一定的节能效果。例如在该工程中，水龙头采用1.9L/min的感应式水龙头，实现对水资源的合理节约。②淋浴节水。淋浴所消耗的水量相对较大，若不加以进行水量调节，会产生大量的水资源浪费。所以，设计人员需选择节水型淋浴器，例如冷热水混合栓式淋浴器，相较于普通淋浴器的应用，能够实现对温度的快速调节，减少水资源浪费。③厕所节水。厕所节水设计可以分为两方面，一方面可以通过优化排水设计，通过中水冲厕来达到水资源节约的目的；另一方面则是采用节能型坐便器。如双冲洗量坐便器的应用，能够进一步提升其节水效果，并且款式新颖，符合现代人审美。以该工程为例，为达到节水的目的，在卫生间分别采用1.5L/3.8L的两档式节水型坐便器，并设置延时自闭式脚踏冲洗阀[3]。

3 建筑给排水工程中节能节水技术的应用措施

3.1 在供水系统中的应用

建筑给排水工程应用节能给水技术，首先要充分把握城市发展和水资源需求，通过数据分析，有效地估算城市的用水量，并根据实际需要合理规划给水方式。城市供水方式主要有：①利用市政管网压力直接供水，由于方便、经济、方便而被广泛采用；②采用平衡水压分区法降低水压；③采用储罐供水，促进新能源的高效利用。为了更好地实施可持续发展战略，我国近年来加大了对新能源的开发利用力度，越来越多的新能源被应用到各个领域。供水系统应根据实际情况合理选用新能源，以提高节能环保的效果。太阳能作为应用最广泛的一种新能源，对供水系统中的热水供应起着重要作用。在供水系统中，高效利用太阳能提供热水，不仅可以达到节能环保的效果，而且可以减少其他能源的消耗，符合可持续发展战略的要求。不同的城市有所不同，供水系统的设计，应根据不同城市的实际情况而定。一些人口快速增长的城市，住宅建筑以高层建筑为主。为保证生活用水的顺利供应，高层建筑应选择适当的二次供水。为了避免浪费水资源，必须进行节能设计，合理地控制城市管网压力可以控制供水，也可采用不同楼层供水，以满足不同楼层用户用水需求。

3.2 调整工业用水结构

工业对水资源的需求较高，工业用水也关系到工业建筑给排水工程，节水节能设计项目的实施效果。环保政策的推动和相关科学技术的引入，更新了许多工业生产者的观念。但是，要想充分发挥节水节能理念的优势，不能止步于当下，而要意识到调整工业用水结构的重要性。目前，工业用水结构不合理仍是我国大部分地区水资源短缺的主要原因，因此，当前的重要任务是调整工业用水结构。为了更好地调整工业用水结构，相关人员必须实施以下措施：一是在规划工业建筑给排水工程发展规划时，设计方案的核心内容必须包括节水节能设计。因为设计方案最终还是要回归实践的，所以设计师需要在项目区进行实际的考察，做好详细数据的收集工作。二是设计师要综合考虑项目周边区域的用水需求，保证区域内水资源合理分配，不影响周边居民的正常生活。第三，设计师要将其应用于各种新兴技术，确保工程方案能够促进中国产业的可持续发展[4]。

3.3 提高技术能力，加强管理

好的设计需要靠先进的施工来完美实现。建筑给排水工程的施工也要采用先进的施工器械和工艺，定期对管理和作业人员进行培训和指导，确保技术上的先进。现场管理人员要认真负责，对进场的材料要仔细查验，对施工的每个过程要认真检验。不达标的材料严禁使用，不合格的工序严禁验收，整改到位后方可进行下一道工序。现场管理要加强新技术的使用，比如BIM技术。随着行业的飞速发展，越来越多的建设单位和施工方愿意将BIM技术利用到项目的设计、施工和系统运行的全过程中，用来优化设计、指导施工、方便运维。通过专业的BIM工程师对建筑结构、水气暖电等各专业管线进行三维立体的整合设计，能够更加直观地将整个工程立体地呈现出来，从而对每个预留孔洞的位置以及孔洞规格更加直观的掌握。通过有效的建模和分析，对二维图纸上看不出来的管线交叉、碰撞、标高等问题能够及时发现及时解决。BIM技术的应用，能够让现场管理人员拥有预判能力，更加合理地安排工作，优化施工方案，做到技术一流、合理施工、方便验收等。通过新技术的利用来革新我们的现场管理方式，提高现场管理水平和施工质量，提升建筑给排水的科技含量。为项目的完美实施包括竣工后整个建筑给排水系统的运维，带来积极的意义。

3.4 合理选择优质节能节水设施

在日常的建筑给排水设计中，居民使用水资源的需求量巨大，在很大程度上造成优质水资源的浪费，在这种状况下，建筑设计者应该积极使用优质水资源的节能节水设备。新型复合材料本身具有先进性的特点，受到建筑领域的广泛使用与喜爱，复合材料的材质一般不会伴随时间发生腐蚀变化，因此可以对水资源排水管道的腐蚀情况加以缓解。此外，还可以使用磁芯优质的水孔头设施，以此来减少水龙头设备不完善引发的水资源浪费问题，加强水量的节约。节能性能好的优质设施效果显著，在很大程度上顺应环保节能的建筑理念，还能够快速地达到减少能源污染的效果[5]。

4 结束语

建筑给排水是建筑工程的重要组成部分，是建筑工程施工的基础工程之一，对建筑工程的发展有着重要的意义。在国家大力提倡绿色环保、节能减排的政策背景下，建筑给排水作为建筑的血脉，在环境保护和绿色建筑的发展过程中功不可没。这就要求我们建筑给排水的施工管理人员，必须坚持兢兢业业、实事求是的工作态度，大胆创新，运用新技术、新设备、新工艺，不断提升自身的技术水平和管理能力，让我们所做的每个项目都能真正的安全、高效、节能、经济。用我们工程人员的小进步为建筑给排水带来大发展。