建筑給排水設(shè)計中節(jié)能減排設(shè)計分析

楊棟

【摘 要】建筑工程設(shè)計內(nèi)容繁多、組成復雜，其中給排水設(shè)計就是主要部分，直接影響建筑供水質(zhì)量及節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。本文中以建筑給排水設(shè)計為對象，分析節(jié)能減排設(shè)計的具體措施，為一線設(shè)計者提供經(jīng)驗借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】建筑給排水；設(shè)計方法；節(jié)能減排

引言：

隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，我國建筑業(yè)快速發(fā)展，但也存在嚴重的資源浪費問題，其中最顯著的就是水資源浪費問題，這也是我國節(jié)能減排工作的主要組成部分。建筑給排水設(shè)計中引入節(jié)能減排設(shè)計方法，有助于實現(xiàn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

一、給排水節(jié)能減排設(shè)計必要性

我國的建筑行業(yè)對能源的消耗巨大，因此為改善我國建筑生產(chǎn)狀況，應該在不斷開發(fā)新能源的基礎(chǔ)上，通過貫徹節(jié)能理念，切實在設(shè)計和生產(chǎn)中做到環(huán)保高效生產(chǎn)。相對于傳統(tǒng)的施工模式，在建筑節(jié)能減排理念有如下優(yōu)點：第一，有效促進能源再利用。自然環(huán)境、生態(tài)以及環(huán)境意識等是節(jié)能減排中包含的重要內(nèi)容。節(jié)能通過優(yōu)化建筑的施工流程，對資源實現(xiàn)一定的循環(huán)利用；第二，降低企業(yè)生產(chǎn)的投資成本。建筑行業(yè)本身需要人力和物力的一定投入，但使用節(jié)能理念之后，可以在生產(chǎn)流程上和資源利用上進行優(yōu)化，從而降低后期資金注入；第三，有效促進人類與自然和諧發(fā)展。節(jié)能減排不僅體現(xiàn)在對資源的節(jié)約和提高利用率上，還可以對環(huán)境進行有效保護。通過節(jié)能減排，更有利于維護整個生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，從而促進人類與大自然的長期共存。

二、建筑給排水能耗問題分析

給排水工程存在較大能耗，主要體現(xiàn)在兩點：

（一）熱水供給系統(tǒng)問題

建筑給排水工程施工中大部分問題都因為給水系統(tǒng)出流超壓造成的，浪費水資源。加上給排水工程大多屬于隱蔽工程，出現(xiàn)滲漏問題不易被發(fā)現(xiàn)。熱水系統(tǒng)不但要給居民提供日常用水，還可以帶來經(jīng)濟效益，但其中存在問題，主要因為不具備可循環(huán)熱水供應系統(tǒng)，出現(xiàn)浪費情況。各建筑物出水點與加熱器之間距離較遠，輸水管道本身有熱量損失，造成熱水經(jīng)過運輸后出現(xiàn)降溫，期間存在浪費問題。

（二）排水系統(tǒng)存在問題

建筑物中排水系統(tǒng)作為重要組成部分，管道配件滲漏問題經(jīng)常出現(xiàn)，主要在于管道設(shè)計不合理及管材質(zhì)量不過關(guān)引起的。一旦出現(xiàn)管道問題要及時整修，最短時間內(nèi)完成維修，避免長時間維修出現(xiàn)大量水資源流失與浪費的情況，同時還給居民帶來不便。

三、建筑給排水節(jié)能減排設(shè)計措施

（一）提高材料與資源使用效率

對于施工材料其技術(shù)要點主要包含以下幾個方面：（1）在進行圖紙設(shè)計時，要提高材料的有效利用率，同時，對材料的耗損率進行控制，盡量低于30%；（2）嚴格按照施工預算對材料進行購買和存儲，確保材料的質(zhì)量，定期對材料進行整理，做到擺放有序，在運輸和搬運途中，盡量避免受到丟失和損壞；（3）選擇材料時，為確保其施工質(zhì)量，盡量選擇高性能的混凝土和高強度的鋼筋、商品砂漿、等，對施工工序進行優(yōu)化，做到盡然有序；（4）在選擇維護材料時，應盡量選擇綠色環(huán)保、結(jié)實耐用且方便安裝和拆卸的防護材料，從而避免環(huán)境受到破壞。此外，嚴格控制現(xiàn)場施工中混凝土使用量，澆筑前計算用量后報上供應計劃，剩余混凝土澆筑門窗洞口，提高混凝土利用效率。

（二）小區(qū)供水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計

確定管線過程中會受到定線圖與實測圖比例的影響，設(shè)計人員應該進行實地調(diào)查取證及時修正不合理的定線圖，確保設(shè)計方案的合理準確。如果是管網(wǎng)改造工程，最好保證理想管位與現(xiàn)有管位之間有1.5m以上的距離。隨著管材質(zhì)量提升，實際設(shè)計中管道間影響逐漸變小，可以根據(jù)實際情況適當縮小管距。管線設(shè)計時不能忽略預留與預埋問題，設(shè)計人員在圖紙上標明管徑、管道基礎(chǔ)及標高等基本參數(shù)。通過多畫標準圖與詳細圖降低成本與損失。

工程管線豎向間存在矛盾時，主要相關(guān)問題：支線與干管的規(guī)劃設(shè)計存在矛盾時，以干管為主調(diào)整支線；可彎曲管道與直線管道矛盾時，以直線管道為主；壓力與重力管道存在矛盾，以重例管道為主；規(guī)劃管線時，盡量用現(xiàn)有的管道；大小管線規(guī)劃設(shè)計時，以大管線為主。雖然這樣說，但實際中應該靈活應對，根據(jù)情況選擇，做到科學布置，降低成本，提高管線設(shè)計質(zhì)量。

住宅區(qū)給水管線設(shè)計，需要注意：整合物業(yè)，全面把握設(shè)計系統(tǒng)性；了解施工水平，方案具有可操作性；了解管道產(chǎn)品的優(yōu)缺點；充分考慮住宅設(shè)計水平，滿足住宅設(shè)計要求，與小區(qū)風格一致。

給排水管網(wǎng)規(guī)劃中優(yōu)化設(shè)計意義重大，主要時確定管線后，在優(yōu)化管徑、水壓及水力等參數(shù)過程中，合理分配管網(wǎng)流量；優(yōu)化時考慮城市具體情況，充分認識客觀條件。優(yōu)化布局過程中，確保不同壓力范圍順利實現(xiàn)，降低整體費用。優(yōu)化設(shè)計過程中最常用的就是遺傳算法，可以有效評估中小型管線設(shè)計方案。

（三）增強供熱管網(wǎng)的保溫性能

采用集中供熱方式，降低能耗。供熱管網(wǎng)的重要部分就是保溫層，確定保溫層的厚度不僅要考慮經(jīng)濟性原因，還要嚴格按照國際技術(shù)標準進行確定。當供熱管網(wǎng)保溫層厚度不符合要求時，應該及時進行更換，保證符合標準要求。近年來，我國大力推行供熱管網(wǎng)直埋技術(shù)，直埋保溫管相比于其他保溫材料，可以有效降低熱量的損失。預制直埋保溫管的保溫性能也比較優(yōu)良，并且工藝簡單。我國當前主要使用氫聚塑預制聚氨酯、高密度聚乙烯等制作的保溫管和保溫材料進行保溫，這些材料經(jīng)濟實用、保溫性能好、并且環(huán)保。但實際的熱輸送效率相對于國外還有一定差距。

為提高節(jié)能效果，先對泵站進行改造，泵站運行中應該避免并聯(lián)運行多臺泵，并聯(lián)運行功率遠大于單一水泵，并且運行效果較差。可以通過變頻調(diào)節(jié)技術(shù)自動控制水泵的出口壓力和流量，該技術(shù)已經(jīng)比較成熟。通過變頻控制可以保證供回水壓力的恒定，使用變頻調(diào)節(jié)方式可以有效取代閥門控制，大幅度提高工作效率，減輕人工的工作強度。另外，為了進一步提高泵站的節(jié)能性，在街區(qū)回水壓力較高時，如果回水量可以直接進入大網(wǎng)，可以采用暫停供水泵的方式來節(jié)能。在日常管理中，應該及時對污垢進行清除，降低泵站的運行阻力，節(jié)約電能；并盡可能減少失水、補水的操作，以降低能耗。

（四）合理使用管網(wǎng)壓力與科學選材

隨著高層建筑數(shù)量與高度增加，市政給水管網(wǎng)提供的壓力難以滿足使用要求，可以通過增壓供水技術(shù)解決高層建筑供水問題。也就是在蓄水裝置中引入進水裝置，通過增加水泵加大水壓。一般市政管網(wǎng)白天供水壓力0.2MPa，夜晚供水壓力0.27MPa，供水穩(wěn)定性偏差，很多企業(yè)往往放棄市政供水壓力選擇水泵加壓，出現(xiàn)電能浪費的情況。特別是在地下蓄水池設(shè)計時，供水壓力直接編程負壓，需要耗費大量電能。因此設(shè)計給排水系統(tǒng)時，要考慮市政管網(wǎng)給水壓力，建筑上部行水泵加壓，水泵與下閥門連接，實現(xiàn)分區(qū)供水的目的。建筑下部直接采用市政管網(wǎng)壓力直接供水。當市政管網(wǎng)出現(xiàn)故障時，可以打開閥門令水壓或水箱供水，達成建筑節(jié)水的目的。為了保證供水安全，建議選擇鋼塑復合管、PVC-U管、鋼管、PE管、不銹鋼管、PP-R管替代鍍鋅管。薄壁圓管等新型管材，具有殺菌能力，5h內(nèi)能夠殺滅細菌。

四、結(jié)語

綜上所述，建筑給排水設(shè)計過程中節(jié)能減排已成為急需解決的現(xiàn)實問題。給排水設(shè)計過程中，設(shè)計人員依據(jù)具體情況設(shè)置給水壓力、廢水收集與處理等。通過各類設(shè)計措施達成節(jié)能減排目標，減少資源浪費，實現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟和諧共存。

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