建筑给排水节能节水措施探析

薛翠玲

（山西省安装集团股份有限公司，山西太原 030000）

0 引言

高层建筑建设中，给排水设计与施工是重点环节，然而基于早期建筑施工方法的给排水设计中，由于设计规范并未完善、施工不合理等，存在污水与废水终端无组织收集且直排内河、管道管材质量较差、雨污未能有效分流等问题，影响了建筑功能的有效发挥，导致了大量的水资源浪费及环境问题。在当今时代绿色环保理念推行下，打造绿色节水节能建筑成为高层建筑给排水设计的重点，需要从节水节能的角度优化建筑给排水设计施工方案，进而实现水资源高效利用、能耗有效降低的绿色环保型建筑建设目标。

1 节水措施在建筑给排水施工中应用的意义

水资源在我们生产生活中有着巨大的作用，生活中的诸多方面都离不开水。但是，由于我国对于水资源的开发和利用力度不够大，导致了一些地区在进行现代化建设过程中，忽视了对水资源的保护工作，特别是在一些工业生产过程中，没有严格按照相关的国家标准进行操作，造成大量的工业废水进入湖泊中，使得水资源严重短缺，给人们的生产生活带来了极大的不便。在这种形势下，有必要从多个方面作为入手点，并通过对水资源利用进行调控，从而实现水资源的节约利用[1]。在建筑给排水施工过程中，会消耗大量的水资源，同时，会产生污水，破坏生态环境，严重时还可能导致城市洪涝灾害等一系列问题出现。这对于人类社会的可持续发展是不利的。所以，必须强化建筑给排水施工，并采用多种水处理技术，将水资源浪费降到最低。

2 建筑给排水工程施工的常见问题

2.1 管道漏水

管道是给水、排水的重要载体，在输水过程中水资源滴漏现象时常发生，若不及时处理，会造成大量水资源流失，因此，在给排水工程设计、建设时，应首先解决这一问题。引发漏水问题的主要原因体现在给排水管道腐蚀、选用的阀门质量差等方面，如果在实际施工中没有严格按照设计图纸及相关要求进行，便无法保证管道接缝处的严密性，增大该区域发生渗漏水问题的概率。此外，地埋管道漏水也是导致水资源浪费的重要原因[2]。

2.2 配水器用水量大

建筑给排水设计、施工的重要环节是配水设备室的建设和配水装置的选用，作为水资源利用的终端，配水器的综合性直接决定了建筑实际用水量。通过深入考察现运行的大型综合体建筑用水情况发现，建筑内便器冲洗水量占建筑每天总用水量的35%，且由于人流量较大，选择的冲水箱容积较大，无法达到预期的冲洗效果。此外，水龙头也是综合体建筑给排水系统中的主要设施，使用频率较高，很难合理、有效地利用水资源，从而引发水资源浪费。为此，要求施工人员细致、全面地分析建筑给排水工程中配水器的运行情况，加强应用绿色、环保施工技术，以此优化、完善给排水系统建设方案，提高水资源利用率，推动绿色建筑工程施工科学、有序进行[3]。

2.3 超压出流问题

产生超压出流现象的原因是给水配件运行时所承担的压力远超出设定工作压力，导致单位时间内流出的水量多于正常情况下的出水口额定流量。现阶段，在设计、施工给水系统时，由于施工人员未严格控制水压，当压力持续上升后喷出大量水，在不及时收集、回收的情况下，导致水资源浪费。同时，由于超压出流用水时的水流量缺乏均匀性，影响用水效果，还会引发水管振动，极易损坏水管和管道上的配件，造成阀门和接口松动，加大漏水风险[4]。

2.4 热水供应系统问题

热水供应系统的作用是为建筑使用者提供充足的热水资源，且系统的稳定运行能够表现出显著的社会效益和经济效益。但在日常运作期间，热水供应系统易出现故障，特别是生活区域的热水供应系统未设置循环用水功能，增加了水资源浪费总量。此外，加热器与不同建筑体出水点的距离较远，加之输水管道不具备加热功能，导致热水输送时大量热能流失，当流至出水口时，水温大幅下降，无法发挥热水供应系统的运行价值。

3 建筑绿色节水节能策略的运用分析

3.1 实施分区供水、优化给排水设计

（1）室内给水系统生活用水应采取分区供水方式，住宅、商业由市政给水管线供水，并采用变频泵加压方式为低、中、高三区供水。

（2）雨水回用系统利用雨水回用系统为地下2 层及地上1 层供水，设计流量为12m3/h，设计扬程为37m。

（3）给水方式住宅、商业建筑空间采用下行上给的供水方式，主要利用不锈钢清水池吸水，并在地下室的非人防区域设置一座生活泵房。雨水回用系统是地下空间用水的主要来源，雨水处理后在室外清水池中存储，同时安装一套变频泵组系统用于供水。

（4）室内排水系统设计本工程采用雨污分流制、污废合流制设置室内排水系统。生活污水经由室内排水管向室外检查井中排放，在化粪池中处理后再向市政污水管网排放，商业厨房的废水则要经过隔油池处理后再排放至小区化粪池。本工程不同部位的排水管应采用不同材质，地下室集水坑排水管采用内外热浸渡锌钢管，室内生活污水及废水排放立管采用加强型U-PVC 双壁消音排水管，利用U-PVC 白色排水管作为通气管，空调冷凝水管选用U-PVC 排水管，室外排水管则采用HDPE 双壁波纹管。

（5）应用变频调速系统为保障分区供水的有效实现，需要在给水系统安装变频调速系统。此系统由一套控制设备及变频器构成，可根据水量、水压调控给水量。其不再按照传统水泵特性曲线供水，而是结合用户实际用水量的多少，根据压力变化情况，针对性调节水量，进而满足用户的用水需求。此种节能设备的应用，可节约水泵的多余流量及扬程所产生的功率，进而提升给水系统的节能效果[5]。

3.2 实施分质供水、收集回用雨水

雨水回收与利用主要是指将建筑范围内的雨水汇集，借助现代化技术打造雨水截污系统，既能够达到收集雨水的目的，还可在系统自身功能下保证处理后的雨水达到规定的回收利用标准，提高水资源的利用率，赋予房地产项目给排水系统更强的功能。特别是在排水方面拥有显著优势，可规避城市内涝问题，在水资源充足和水资源合理利用的支撑下，推动“海绵城市”建设进程，实现雨水资源的循环使用。本项目专门打造雨水调蓄池，以保证屋面雨水排放后的有效收集，再对其进行净化处理，达到城市用水标准后，应用于城市建设中。此外，设计排水管道时，需修建雨水口，汇集建筑外部的雨水，并自动流入雨水蓄水池中，作为城市绿化灌溉水使用，经处理后不满足使用标准的水，则通过市政雨水管网排放[6]。通过现场调查和具体实践得知，一次降雨能够收集的雨水总量约为200m3，再根据雨水二次利用总量打造容积为200m3的雨水蓄水池和容积为50m3的清水池。其中，清水池中的雨水可直接使用，蓄水池中的水资源需经过过滤、净化处理后输送回用水箱存储，用于绿化工程中。

另外，通过科学的收集与净化工序处理居民生活用水，可得到水质达到一定标准的中水[7]。同时，采用科学的收集装置可以将降雨集中起来，再经过一定的净化处理即可得到水质达标的可利用水。建筑工程中得到的中水与净化后的雨水可用于日常清洁与浇灌，能够在一定程度上缓解居民生活用水紧张的问题。经过近年的发展，中水净化与雨水汇集已经实现了较为成熟的应用，建设成本也较低。此外，近年来工业废水肆意排放的问题需要得到根本性控制，应优化工业排水管网的规划设计，采用截污回收及就地处理等方式提高污水的循环效益。

3.3 节能型给水加压设备的应用

市政供水二次增压设计中，地下室生活水箱内引入市政供水，然后再应用变频加压装备让水能输送到对应的地点。在该项目中采用无负压式供水装备，目前无负压式供水装备分为稳流罐式与调节水箱式两种，在水泵前装设压力密封罐的是罐式无负压供水设备。这种方式的水泵通过稳流罐吸水，加压后供至用户，在降低对公共供水管网的影响时，所采用的调节设备为稳流补偿器；调节水箱式的稳流补偿器设置在设有不承压的调节水箱内，每天水箱可以在电控装置下循环2 次以上，确保水质不变。采用箱式无负压供水设备，公共供水管网压力不大于0.2MPa 时，关闭无负压装置，打开无负压进水装置，供水由水箱完成；公共供水管网压力不小于0.2MPa 时，打开无负压装置，关闭无负压进水装置需延时10min，供水由公共供水管网完成。在设备安装时，需明确安装工艺流程：检查安装池，确保其符合要求→检查设备→在各自基础上固定设备→连接水管与电缆→试运行→调试。

3.4 消防水系统应用

消防水系统设计、施工时，工作人员基于对市政一路供水的思考，确定市政水压为0.25MPa，符合建筑室外消火栓供水水压规范。在建筑附近设置直径为20cm的给水管，并配备水表、阀门、倒流防止器等装置，实现市政水与建筑内部生活水的引用，将其作为消防水源，提高水资源的利用率。水管接入地块后，打造直径为20cm 的环形供水管，再设置两根直径为10cm 的给水管与生活给水管连接后引至消防水池，并将池中的管网作为补水管使用，补水时间为30h。在地下1 层打造消防水池水泵房，房间地面标高为-11.3m，可直接将生活用水输往室外，且输送距离小于10m。消防水池容积为2100m3，设置冷却塔，补水量根据装置最高日用水量的30%进行确定，最终为270m3。平等划分消防水池有效容积，得到独立作业的水池，分别在水池外侧设置输水口，实现水资源随取随用。

3.5 建筑给排水节能新型技术的应用

（1）积极引入新型清洁能源技术在建筑工程项目建设过程中，应严格遵守自然生态环境保护的要求，积极采用清洁无污染的新能源技术，减少可能会对环境造成污染的施工方式，降低对自然环境的影响，维持生态平衡。在实践中已得到相对成熟应用的清洁能源主要有太阳能热水系统、雨水收集系统以及污废水净化回收技术等，这些不仅可显著提高水资源利用率，且有助于减少资源浪费和环境污染。此外，在建筑工程中，还可以引入风能、水能以及空气能等清洁能源技术用于发电或水加热，也能达到不错的节能效果。

（2）合理利用变频技术城市居民生活用水时段与用水量具有明显的规律性，不同的季节与时间段，用水量与热水需求量存在较大差异。夏季城市用水量相较于冬季明显要高，热水需求量则相对较少。同时，7：00—9：00和18：00—20：00 往往是用水高峰期，居民用水较为集中。因此，应根据以上规律采用变频技术灵活调节水压与冷热水供应比例，既可避免泵类设备长时间无用高负载运行，又能保证居民用水需求得到充分满足。此外，灵活的供水方式还可以起到保护供水管网的作用。

（3）建设真空节水排水系统真空排水技术是在重力排水技术的基础上衍生出来的一种排水方式，但是这种排水方式又有别于先前的重力排水技术，其是利用真空设备使给排水管道内的压力低于大气压，利用大气的失衡以空气为动力实现水的输运。目前，真空排水技术在污水汇集方面已经得到了一定应用并取得了不错的成果。作为一类新型的建筑工程排水技术，真空排水技术的应用不仅能起到节能作用，还具有一定的清洁管理效果。现阶段，真空排水技术已应用于城市写字楼、居民建筑以及商业中心等建筑工程中。

4 结语

水资源是支撑社会发展的必要条件，也是人类赖以生存的基础。在建设新型环保节约型社会的大背景下，进行基于节水节能的建筑给排水研究符合当前的时代要求。在建筑工程给排水的节水节能设计实践中，应强化前端布局设计，保证给水管网与排水管网规划的合理性，积极引入新型的变频增加设备来降低供水系统的能耗，强化污水排放的管理与水资源的循环利用，同时加强给排水管网的“跑、冒、滴、漏”管理，构建符合绿色环保可持续发展理念的建筑给排水系统。