面向節能減排的建筑給排水設計節水方法分析

王志強

（貴陽市建筑設計院有限公司，貴州貴陽 550000）

在可持續發展理念的下，建筑工程的節能設計施工已經得到社會的廣泛關注。這是因為傳統的建筑工程給排水設計方法滯后，很多設計施工技術方案沒有考慮到未來用水需求，因此造成水資源浪費，加之當前建筑工程項目的工程量不斷增加，高層、超高層建筑物的住戶數量更多，若沒有全面落實節水設計施工，可能會造成更嚴重的水資源浪費，這已經成為相關人員不容忽視的問題。

1 建筑給排水節水設計中存在的問題

1.1 給排水系統施工中存在的問題

根據現有經驗可知，在建筑施工中的給排水系統必須要按照規定做節水處理，但是根據現有的施工經驗可發現，依然存在因為用水設備不科學而造成的水資源浪費情況，例如建筑物的衛生器具的選擇忽視了節水要求，部分器具本身存在嚴重浪費水資源的問題。

1.2 用水管理方案不科學

部分建筑工程項目在給排水系統施工過程中，工程項目的施工周期長、工程量大，因此對水資源的需求量較高。但是很多工程項目在施工過程中沒有合理利用水資源，例如雨水資源的浪費等，影響了建筑工程項目的經濟效益與環境效益。

2 節能節水技術的應用流程

2.1 明確問題

建筑工程給排水系統內部結構十分復雜，產生的問題也可能是多因素造成。在綠色建筑給排水中，需要注意的事項有以下方面：①在滿足工程用水需求下，最大限度減少水資源浪費；②降低給排水系統運行能耗，不得產生“大馬拉小車”情況；③提高水資源的循環利用率；④降低水資源損耗。明確問題處理要點之后再進行給排水系統設計，一步步實現綠色建筑的建設目標。

2.2 明確設計內容

給排水系統中包含諸多功能模塊，不同功能模塊節水節能設計標準、要求不同，這就要考慮每個設計環節的權重大小以及主次關系，從而形成給排水設計目標，在存在約束條件下考慮如何最優化設計。其設計內容包括以下方面：①保證供水質量、水壓充足；②供水質量合格；③供水系統安全穩定運行；④提高水資源利用率。

2.3 融入節能環保理念

（1）在給排水設計框架完成后，要融入節能環保理念，對工藝設計進行改善，注重新技術、新材料、新工藝、新設備的應用，對傳統水資源供給形式進行創新，優化配置現有資源，提高水資源利用率，降低污染率和浪費率，突出建筑與周圍環境的協調性。

（2）水污染不僅會影響周圍環境，還會影響人體健康，而污染物排放是造成水污染的重要因素，因此給排水設計中要考慮如何降低廢水排放量。

（3）以人為本要求在給排水系統設計中營造更加舒適、環保、健康的建筑環境，減少污染和浪費問題的同時不犧牲建筑舒適度、功能性，滿足人的生活標準下進行優化配置。

（4）采用環保、質量、效率、性能“四位一體”的給排水節能節水設計方案，滿足多方面需求。

3 建筑給排水節水設計節水方法

3.1 給水設計施工

在給水系統設計中，應該充分利用市區管網壓力，在我國的《住宅建筑規范》已經針對給水系統進行合理設計，常見的技術手段包括：

（1）掌握與市政管網水壓水量的一手資料。目前在我國城市化建設的大環境下，市政工程越來越常見，居民住宅的數量越來越多，這些都會造成接管處供水壓力變化，造成供水管網壓力出現區域性差異。

（2）給水設計施工應該充分考慮居民的使用要求。近些年在國家的扶持下，節水水龍頭得到廣泛推廣，并且水嘴處的供水下限提高，按照我國《建筑給水排水設計規范》的相關內容，供水壓力應大于等于0.05MPa，目前部分住宅小區的水嘴壓力基本在一個大氣壓以上。

表1 四種供水方式的優劣勢

同時，目前高層建筑物越來越常見，此類建筑物對給排水系統提出更高要求，所以在設計施工階段，設計人員應該重視以下問題：

（1）設定分區供水壓力。按照《建筑給水排水設計規范》的要求，配水靜壓選擇0.45MPa 為分界點，當臨近這一指標或者大于指標時，可考慮添加支管泄壓。但是更多設計人員會將水點靜壓控制在0.35MPa 左右，當達到該標準時不再執行其他操作；從節能角度來看，水表前端支管壓力應大于等于0.15MPa，這樣能夠取得一定的節能效果。

（2）合理使用減壓閥。在高層建筑物中使用減壓閥也是一種節能的設計方法，通過減壓閥來取代傳統的高位水箱，不僅能夠節省水箱的面積，也能優化供水結構，為降低水資源消耗奠定基礎。但是需要注意的是，比例式減壓閥的減壓比應該控制在4 以下，若減壓比過大則證明閥前壓力過大，造成能耗增加，這對于節能是不利的。

3.2 選擇合理的供水方式

目前我國城市建筑物的常見供水方式主要分為四種，詳細資料如圖1 所示。

圖1 常見的四種供水方式

在分別比較四種供水方式的優劣勢后，對比結果如表1 所示。

根據表1 的相關資料可發現，方案1 的效果最理想，是一種科學有效的供水方式。但是在實際上，每種供水方式均各有優劣勢，所以本文介紹了一種組合式的供水方案，即常速泵+高位水箱供水。這種供水方式的主要優勢，就是利用了市政供水壓力，并保證水泵處于理想的工作狀態下，能夠按照用水情況選擇水泵的流量，其流量值僅為變頻調速泵設計值的1/3 左右，是一種科學的節能方法，并保證水箱調整水量的能力，保證居民的正常用水。

對住宅群進行分析，當總戶數為300 戶的30 層左右住宅群給水，可以采用一套加壓設備，也可采用高低壓兩套設備分區加壓。雖然采用高低壓設備進行分區加壓可以節約電費，但十年內節省出的電費遠遠不足以購買和維護第二套設備的費用。300 戶以下采用設備分區，經濟成本核算是虧損的。當戶數為600 戶時，第二套設備的費用與節省的電費基本持平。雖然設計的經濟技術必須合理，但考慮到增加投資對國民經濟有拉動作用，也考慮到節約能源能帶來更大的社會效益，建議如下選擇：400 戶以下宜采用一套高壓加壓設備，每多出300 戶就多加一套分區加壓設備。

3.3 熱水系統設計

生活熱水在整個供水系統中占據著重要比例，也是造成造水資源浪費的主要原因，所以生活熱水熱源的選擇已經成為節能節水的重點內容，因此在設計施工階段，相關人員要重點關注以下內容：

（1）在設計方案階段期要充分了解現有的熱源，包括工業廢熱、余熱等，充分合理利用原本被浪費掉的熱源，達到節能目的。

（2）在當地地熱或地表水體資源豐富且允許開發的情況下，設計人員可將其作為熱源，采用地源或水源熱泵機組。氣源熱泵要考慮地熱水本身存在水壓、水溫上的差異，所以在設計施工階段選擇地下熱水時，應做好溫度管理、去除有害物質等方法，保證居民能夠合理使用地熱水。

（3）合理使用太陽能用水也能降低建筑給排水系統的能耗，一般對于年日照時間大于1150h 且最低溫度不低于-30℃的地區，都可以選擇太陽能作為熱源。在熱水的設計參數影響熱水的能耗，這也是影響節能效果的重要因素，所以在設計施工過程中應該嚴格計算熱水的耗熱能參數變化。

4 結束

綜上所述，綠色建筑作為建筑行業發展的重要方向，其給排水系統涉及范圍較廣、節水節能發展空間大，這就需要做好給排水節水節能設計工作，采用新型材料、新型設備、新型工藝、新型技術，讓每個給排水環節都要達到節能節水的標準，保證給排水系統節能效益。同時還要加強對水資源的循環利用、減少電能損耗領域的研究，降低廢水排放量，減少環境污染。充分發揮綠色建筑工程整體的社會效益和經濟效益。