建筑给排水设计中节能减排设计分析

史洁琼

（晋中市建筑勘察设计院，山西 晋中 030600）

0 引言

为了降低我国社会发展所产生的能源消耗，推动经济正常发展，社会各个行业都开始积极响应国家号召，采用不同方法减少能源消耗，以满足社会发展要求。在建筑给排水设计当中，采用何种设计方法能够直接影响水资源的利用率，所以，在实际设计环节当中就需充分利用节能减排技术，以便于实现节能减排的目标。

1 工程概况

以某扩建绿色建筑项目为本文研究对象，深入探讨研究与分析给排水节能减排设计内容。该工程位置处于城市新区，总占地面积为7413440.83m2，北侧为居民区，西侧与东侧皆为道路，改扩建工程项目总面积约为81239m2，其中包含地上面积约为70932.04m2，地下建筑面积约为7429.84m2，建筑密度约为24%，且最终绿地建设面积约为总建筑面积的25%。工程项目给排水设计均需符合《绿色建筑评价标准》（GB/T50378—2019）等相关标准[1]。

2 建筑给排水设计中存在的节能问题

2.1 热水系统设计

以往热水系统当中存在较多的问题，进而导致水资源出现较大浪费情况。例如，当前建筑在设计热水系统的过程中，通常都会应用区分循环热水系统，但是热水管道支管的设立却缺乏一定合理性，其管道长度过长，进而导致热水流出之前需排放大量冷水，进而造成了冷水资源的浪费。与此同时，为便于人们能够随时用到热水，热水系统就需要时刻加热水资源，进而也会浪费大量的能源损耗[2]。

2.2 排水系统设计

排水系统各个管道之间的连接存在着较大的问题，且也同时会产生极大影响。若各个排水管道没有进行有效连接，存在缝隙等问题，那么将直接影响管道的密封性，出现污水泄漏现象，进而对周边土壤环境、水资源环境等产生不利影响。所以，相关人员在设计排水系统时，就需提高对管道密封连接的重视。并且，在实际施工环节当中，注意选择质量优的排水管道，以便于保障排水系统能够正常运行，不仅会有效防止出现污水泄漏情况，还会延长管道使用年限[3]。从以往建筑施工情况来看，排水系统均会被设置于地下，若管道质量不佳，后续出现破损等问题，那么不仅维修难度大，且维修成本也会相对较高，同时还会对人们的正常生活也造成不利影响。基于此，开展建筑给排水设计时，还需重视管道的质量。

2.3 给水系统设计

房地产行业的快速发展，推动房屋建筑工程数量不断增加，而因土地可开发面积的局限，高层建筑数量愈发不断增加。建筑单位在设计给水系统时，为保障高层住户能够正常用水，都会对供水系统进行适当加压。但若没有对加压进行合理控制，加压过大、过小都会产生十分不利的影响。从实际给水系统故障情况来看，给水超压问题最为常见，若长时间超压供水，则会影响给水系统的管道与设备质量，损坏给水系统结构，降低结构稳定性等，情况严重还会引发管道漏水状况的发生，最终造成水资源浪费。针对此，在设计给水系统时，就应合理优化运行压力，防止给水超压情况的发生。

3 建筑给排水设计中节能减排设计要点

3.1 水系统规划方案

在学校给排水系统设计工程当中，所应用的水源全部来自于城镇自来水，其供水压力约为0.30MPa。对此，给排水系统设计人员决定学校高层建筑的供水系统进行分段，1～4层建筑选择市政管网直接供水，而4层以上的建筑用水则采用变频供水机组，以便于保障高层的正常用水。学校为保障水资源质量，采取了响应保障措施，如单独设置水泵房、水箱内配备自结水处理器等。相关人员在设计雨水排水系统时，相应设置雨水蓄水池，利于回收处理雨水，并将处理过后的水资源用于绿化灌溉，如草坪浇灌等，如果绿化灌溉之后雨水仍有剩余，那么可以将其排入市政雨水管网当中，避免随意排放造成水资源浪费。相关人员在设计排水系统的过程中，注意设置相应污水处理系统，如室内污废水河流等，保障污水得到有效分流处理。

3.2 合理设置水压力

设计人员为学校进行给排水系统设计工作时，应注意根据建筑实际情况，对水压力进行实际考虑，以便于给排水系统能够正常运行，确保日常用水正常。针对此，设计之初就需重点调查分析建筑物所处地区的自然条件，全面考虑各个施工工序的详细情况，合理设置水压力数值，充分保障给排水系统的运行稳定性与可靠性，防止出现超压或压力骤变等状况，有效避免对给排水系统造成不利影响。同时，对水压力进行合理取值，还能够有效防止因水压力不够而进行加压情况的出现，防止能源浪费。在布设给水管道时，注意充分考虑外界各种不利因素，如温度因素，采取防冻措施，避免因温度过低而冻坏给水管道，在保障正常供水的基础上，减少水资源的浪费。另外，当前大部分建筑给水系统所采用给水方式均为二次加压，此种方法会消耗大量能源，若在供水时，采用市政管网余压进行辅助，能够有效减少能源损耗，降低电能的使用量。从不同城市的给排水系统运行现状来看，其压力值也具有一定差异，但高层建筑的低层用户，市政供水系统压力均可满足其用水要求。但是，各个城市当中的高层建筑数量越来越多，基本都会选择分区进行供水，低层辅助市政余压进行供水，充分发挥市政供水的积极作用，每个加压区域设置单独的加压泵，在充分利用市政管网余压的基础上进行加压，有效节约资源，降低水资源损耗[4]。

3.3 热水供应系统设计

①在满足日常所需之外，尽量减少损耗热水流量与总量，从而促使换热器传热率得到进一步提高；②为有效减少热量传递过程中损耗大量的热能，应注意采取有效的保温措施；③降低一次性能源的使用，加大新能源开发力度。同时，为有效减少一次性能源的损耗，可以加大太阳能的利用，转化太阳能辐射效应，使其应用于日常生活积生产当中，若有多余热能，还可将其转化为其他所需能源。太阳能属于可再生能源，能够有效提高资源利用率，减少废气排放量。建筑物使用太阳能热水器进行热水供应，便于减少一次性能源的损耗，达到节能减排的目标。在此过程中，值得注意的是，太阳能的使用应选择良好的保温材料，从而有效减少热量的快速流失，通过选择节能设备，帮助太阳能热水器的热水流处于平衡状态。建筑物应用太阳能不仅能够节约能量，还能够提高居住群众的幸福感与舒适度[5]。在建筑物的屋顶还可设置太阳能电池板，充分应用太阳能资源，节省大量电能的损耗，如将其用于楼道照明、小区路灯照明等。但值得注意的是，此方法应根据当地气候条件与建筑物特点，制定科学合理的应用方案，并做好相应防护措施，从而有效提高资源利用率。当前，一次性能源的存储数量越来越少，所以就应不断探索太阳能的利用，使得可再生能源发挥出最大效用。一般而言，太阳能加热设备分为两种，热管式与真空管式，这两种形式的运转均不会受环境因素所影响，不仅具有良好的保温性能，还具有较高热能转化率，且维修难度低[6]。针对此，就应对热水供应循环系统进行合理设置，灵活应用支管循环、立管循环等方法，避免冷水过多而造成水资源浪费。可采用恒温控制传感器控制水温，以此实现热水及时供应，减少冷水的浪费。

3.4 中水系统设计

从物理角度而言，中水主要指水质并不是特别差且经过简单技术处理的生活用水，其用途关键在于绿地浇灌、冲洗厕所、洗车等。中水系统属于一种创新性节能建筑特色系统，所以在设计中水系统之前，应全面考虑建筑物整体情况，判断中水系统如何设计更加科学、合理。若学校高层建筑当中决定设计中水系统，那么还需配套相应设备，如管井、水池等，进而就会大幅度增加施工成本，并且还应扩大建筑占地面积。针对此，则可根据工程后续使用实际情况进行分析，若建筑实际使用环节中需要应用大量中水，那么则可以选择设置中水系统，反之，则不需要设置中水系统。一般而言，生活用水与工业用水都可进行净化处理，然后进行再次循环利用，形成中水回用系统，以便于有效控制污水排放量，并严格控制成本。另外，雨水回收也属于中水回用当中的一种有效措施。针对此，就可设计专门收集雨水的系统。本文案例工程的绿化面积约为10423m2，绿化建设所需使用的水量约为21m3/d，所以，为实现节能环保的目标，可设置雨水收集处理系统，收集降雨用于草坪灌溉等。在此过程中，可有效收集雨水的建筑总面积约为5834m2，如屋面、路面等。首先，设置弃流装置，拦截雨水并处理，在其沉淀之后，可有效去除雨水当中所包含的泥沙等颗粒物质，且还能够有效调整雨水径流大小，防止影响后期雨水回收处理效果。其次，在系统的过滤器当中添加适当的混凝剂，便于及时将雨水当中存留的有机物等众多污染物去除掉。

3.5 节水设计

在大自然当中，水资源属于一种宝贵的能源资源，不仅能够推动国民经济的发展，还是人类日常赖以生存的关键。所以，建筑物给排水设计环节当中，重视水资源利用率的提高，能够充分满足当前社会节能减排的绿色发展需求。在此过程中，就可设置雨水回收系统，回收利用雨水资源，在将其进行合理净化之后，用于绿化用水，如草坪灌溉等，实现节能环保的目标。在设计排水系统的过程中，可设置废水回收装置，对废水进行回收利用，在净化处理达到相应标准之后，可用于绿化用水等环节[7]。另外，对热水系统进行合理的优化，缩减热水系统支管的长度，降低水资源浪费量。同时，应用热水循环系统，实现节约用水目标。

（1）合理应用节水器具与相应配件。在此过程中，为保障水资源得到合理利用，实现节能目标，可在选择卫生器具与配件时，充分考虑其是否具有良好的节水性能，如可应用虹吸式坐便器等器具，不仅会有效减少水资源的浪费，还能够充分满足节能减排的目标要求。管道在后期实际应用期间，若其连接不具备良好的密封性，那么就会出现水资源渗漏的状况，所以，就可以在管道连接处设置橡胶垫片排水栓，防止管道因长时间的使用而出现漏水的情况。与此同时，在卫生器具与建筑面增设防水密封条，确保连接密封性，避免漏水。

（2）水箱浮球阀设计。制造工艺的快速发展，促使各种工艺技术水平都得到有效提高，水箱浮球阀设计水平也相应有所提高，但不同品牌之间的质量差别也随之增加。对阀芯内部的浮球阀进行有效改善优化，使得水箱浮球阀种类逐渐增多，如液压式浮球阀、呼吸阀等多种类型。在合理利用浮球阀技术之后，不仅可以通过阀门灵活控制水流量，还可有效防止水溢流等问题的发生，并且还可有效减少水资源的浪费。

（3）合理选择管材与配件。选择良好的管材与配件，能够有效提高给排水系统的质量，且能够有效避免渗漏等问题的发生。针对此，在设计给排水系统时，需合理选择管材与配件，如不锈钢管、聚乙烯管等管材。同时，还可对比不同管材的性能，如截止阀性能效果最优，铜芯阀具有良好的耐腐蚀性与耐压性等。

4 结语

如今，社会各行各业都逐渐增强环保意识，积极采取绿色环保节能措施。针对此，如何更加科学合理地设计给排水系统，实现节能减排的目标，是当前建筑行业所遇到的难题。本文以建筑给排水设计实际案例为研究对象，展开分析了给排水设计当中存在的问题，并从多个角度阐述了建筑给排水设计中的节能减排设计要点，希望能够为建筑给排水的设计工程提供可靠文献支持，并为推动建筑行业的可持续发展贡献一分力量。