環保節能設計系統在建筑給排水中的應用研究

江大為

【摘 要】在我國經濟轉型的今天，環保節能是當前最主要的課題，建筑業尤其如此。建筑行業需要大量的用水、用電，不僅會極大的浪費了資源，也對環境造成了破壞。作為產業升級的重要一環，我們應首先在建筑行業中普及環保節能的理念。為推進建筑行業的低碳發展，本文就如何將環保節能設計融入建筑給排水中進行了分析，就能源、材料、技術在給排水中的應用進行了研究。

【關鍵詞】 建筑給排水 環保節能 設計應用

近幾年，我國建筑行業發展迅速，建筑中的用水量也逐漸上升。通過調查研究，我國建筑業在給排水方面存在著給水管網壓力過大、雨水和廢水使用率低、無效用水量大、給水配件和衛生器具節水性能不足、熱水供應循環和消防貯水系統設計不當等問題，不僅浪費了水資源，對經濟效益也是一種損失。所以，我們應把環保節能放在建筑給排水設計的首位，促進新的技術應用與發展，提高我國建筑業環保節能的水平。

1 清潔能源的使用

我國地域遼闊，大部分地區位于北緯40°以北，日照時間較長，有利于太陽能的應用。隨著各國研發水平的進步，太陽能技術逐漸成熟，安裝、維護成本不斷下降，為太陽能的應用提供了經濟與技術基礎。太陽能可廣泛應用于生活用水，可減少大量傳統資源的應用。太陽能在建筑給排水中主要用于為用戶提供熱水，應用形式一般為太陽能熱水器。目前市場上主要的太陽能熱水器分為平板型和真空管型兩種，可根據不同的樓層、建筑形式等安放在建筑樓頂、陽臺、掛在建筑墻壁等。高層住戶可采用單獨太陽能布置，低層住戶可采用太陽能集中供熱，靈活使用，合理利用建筑空間。

采用循環給水系統。我國的熱水供給系統存在著嚴重的浪費，熱水裝置開啟后，需要將一部分的冷水釋放，才能獲得相應溫度的熱水。被排放掉的冷水不具有使用效益，成為無效冷水，造成水流的浪費。為了更好的利用資源，應采用循環方式供應熱水供給系統，建立立管循環等，避免或降低無效熱水的產生。

合理利用市政管網余壓。我國市政管網壓力一般在0.2～0.4MPa之間，可滿足大部分5層建筑的供水。由于我國人口問題，我國大部分的建筑為高層建筑或小高層建筑。高層建筑遠遠超過了五層，原有的市政管網水壓不能保證五層以上用戶的水供應，需要二次加壓。二次加壓會造成大量能源的消耗。針對這一問題，可采用分區供水的技術，合理利用市政管網余壓，減少二次加壓耗費的能量及水資源。

2 先進器械的使用

近幾年我國在管材等方面取得了重大的進展。PP-R管、PE管、PVC-U管等可有效的解決鍍鋅鋼管易生銹及使用壽命短的問題。市場上，有高密度聚乙烯、不銹鋼管、聚氯乙烯管等材料，可代替原有鍍鋅鋼管。塑料管在經濟上具有優勢，不銹鋼管使用年限較長，且可用于熱水系統，可根據建筑給水性質選擇合適管材。室外排水系統可采用聚乙烯塑鋼纏繞排水管等材料。此種管材使用壽命長，安裝簡便，具有高度耐腐性，且可再生。尤其在防泄漏上，采用電熱熔帶連接、不銹鋼箍連兩種連接方式，可最大限度的防止泄露。一些先進的材料不僅有利于節能節水，還可以減少噪聲污染。如螺旋消音管道，可減少高樓層向下排水時造成的噪音，減少了噪音污染。

在衛生器具和配水器具上，老式衛生器具耗水量大，配水器密封性也相對較差，經常出現漏水現象。作為建筑排水、給水終端，衛生器具和配水器具使用頻繁，容易造成器具的磨損和水資源浪費。經研究表明，普通建筑給排水的水箱可由原來的九升容量改為六升容量，可滿足日常用水，也可達到節水效果。使用充氣水龍頭、腳踏開關淋浴、節水延時自閉閥門等先進的給水配件性能可在一定程度上起到節約效果。且隨著建筑物高度的增加，節能效果也逐漸升高，適用于我國高層建筑多的國情。公共建筑設施的衛生間等設施十分廢水，可大范圍采用紅外感應技術和廣電數控技術等，節約用水。

針對于高層建筑二次加壓系統耗能過大的問題，可采用無負壓變頻供水設施，無負壓變頻供水設施無需建造高位水箱、水池等設施，降低了成本造價，水資源不用儲存，避免了水在儲存過程中受到微生物污染，提高了用水安全，減少了對環境的污染。同時，相較于二次加壓技術，無負壓變頻供水設備需要能源更少，具有節能效果。無負壓變頻供水設備水泵與市政管網直接相連，可有效利用市政管網壓力供水，減少了能源浪費。

3 設計技術的應用

在設計方面，首先可合理設計水泵的運行參數，如采用調節水箱或變速水泵。鑒于水箱容易遭受污染，建議采用變速水箱，可避免供水系統水電浪費的情況。在設計過程中，可在水龍頭部位設置簡單的水流指示器，在配水點安裝感溫元件，在循環水泵處安裝信號接收裝置。根據熱水不同的配水情況，對水泵的停轉進行調節。在變頻調節裝置的作用下，可節約30%左右的電量。根據不同的用水情況，可對參數進行相應調節，加強節能效果。

做好超出壓出流的控制，配件壓力設計是城市建筑給排水設計的重要內容。優化壓力設置，可有效防止輸送管道因壓力過大造成的管道破裂。所以在建筑給排水系統設計的過程中尤其要做好超壓出流壓力的控制裝置的設計。可將各分區衛生器具配水點的靜壓力控制在0.45MPa以下，建筑中配水點的壓力控制在0.2MPa以下，如超出，可適當減壓，防止水龍頭流量大幅增加。

設計中水回收系統。中水回收系統可大幅緩解水資源緊張的情況，這是一種將生活、生產用水，通過無公害加工處理用于城市灌溉、設施清洗的技術，不僅可以減少污水排放量，也可節約大量的生活用水。如某校設計的中水工程，水處理的費用為1.5元/m3，每日平均用水量為8000m3，計劃水費2.4元/m3，每年水費為700萬元左右，如有計劃外用水，每年水費在1000萬以上。通過在宿舍、游泳池等建筑中設計安裝中水回收系統，一年可節約水費100萬以上。此外，雨水也可回收利用，經過系統處理的雨水可用于綠化、廁所沖洗、景觀用水等。可設計屋頂導水系統及雨水沉沙池等，通過蓄水池等將雨水回收利用。

4 結語

我國高層建筑逐漸增多，給排水是影響住戶體驗的重要工程，給排水一旦建成，處于住戶用水及工程難度等方面的考量，很少進行大范圍的更改。所以我們應在建筑給排水的設計之初，就各種問題進行考慮。如不考慮工程的耐用性和資源的節約，將長時間造成能源和水資源的浪費。所以我們應在建設過程中積極推行新的技術、采用新的材料，以環保節能的理念不斷完善工程設計。

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