關于建筑給排水設計中節能減排設計的探討

張曉魯

摘 要 在城市建設的發展過程中，建筑工程的體量越來越大、高度越來越高，對建筑各專業的設計和實施提出了很高的要求。建筑給排水設計在整個建筑設計中服務于建筑、配合建筑實現其功能起到了至關重要的作用。受到可持續發展戰略影響，人們的節能意識逐漸增加，怎樣以更加節能的方式完成給排水系統設計，提升整個建筑工程的經濟效益和社會效益逐漸，給給排水設計從業者提出了更高的要求。本文從幾個方面對給排水設計中的一些節能減排措施進行探討。

關鍵詞 建筑工程;給排水設計;節能減排

前言

目前，人們更加清醒地認識到資源環境的重要性。與此同時從國家到地方政府層面也出臺了一些政策措施，促進建筑的節能減排。給排水設計中節能減排設計仍存在一些問題，在設計過程中沒有合理利用水資源，導致水資源存在嚴重的浪費。針對這些問題，設計人員必須加強關注，全面總結水資源浪費的原因，在設計中加強管理，才能實現建筑工程的轉型，使建筑工程朝著可持續性的方向發展。

1建筑給排水節能設計先進理念及意義

給排水設計中的節能不僅關系到國計民生，也對經濟發展和社會進步起著至關重要的作用。整體消耗量大是我國建筑給排水工程的主要特征，每年都會有大量的水資源因為系統設計問題被浪費。所以，在建筑設計過程中需要應用創新性的理念進行設計，保證給排水系統可以發揮良好的使用功能。以節能環保理念作為設計的主要理念，使水資源可以得到全面的優化，提高水資源的利用效率，并以此創新給排水設計領域。在給排水設計過程中，需要從給排水系統形式、給排水設備選用、給排水管材選用等方面考慮，使建筑使用功能得到保證，促進給排水設計質量的提高。

2給排水設計中存在的問題分析與解決方案

2.1 給水系統中的節能減排

城市規模的不斷擴大，人口的不斷增加，而建設用地卻非常有限。怎樣在有限的土地上建設出滿足更多人生活、生產需要的建筑逼迫著我們將建筑縱向發展。

（1）建筑高度增加給排水供水壓力就越大。《建筑給水排水設計標準》[1]3.4.5中規定住宅入戶管供水壓力不宜大于0.35MPa，非住宅類居住建筑入戶管供水壓力不宜大于0.35MPa。同時3.4.4中規定生活給水用水點處供水壓力不宜大于0.20MPa，并應滿足衛生器具工作壓力要求。對高層建筑來說，要滿足入戶壓力要求就要對給水系統進行分區。以住宅建筑為例，層高按3m計算，最低用水壓力為0.10MPa（沐浴器），分區最低處用水壓力按0.35MPa，最高處0.10MPa，高差為25m，每個分區可以設置8層左右。為滿足用水點壓力不大于0.20MPa的節能要求，可以在超壓的樓層增設減壓閥，滿足壓力要求。有些設計者設計中往往忽略了0.20MPa的節能要求，這就容易導致用水點處壓力過大，使用者在不知不覺中就會浪費水資源，這應該給我們敲響警鐘，在設計工作中多加注意。

（2）給水系統的分區有多種形式，常用的有采用不同變頻泵組供水分區、采用單泵組加減壓閥供水。采用減壓閥分區時需注意減壓閥的合理使用。《建筑給水排水設計標準》[1]3.5.10中規定減壓閥的減壓比不宜大于3∶1。此條規定是為了減小減壓過程中的噪聲，增加使用過程的舒適性。同時應考慮減壓閥的損壞和更換，減壓閥是易損部件，若損壞會導致閥后水壓瞬間升高，損壞衛生器具，浪費水源。因此3.5.10-11規定減壓閥不應設置旁通管。但是，考慮到不斷水的要求，在供水干管上的減壓閥需設置備用減壓閥，保證供水連續。

采用泵組加減壓閥的供水形式相對于不同變頻泵組分區供水形式，在設備造價上有優勢。對前期投資比較緊張的業主可以選用。但從長期的運行來說，減壓閥供水，低區的用水有很大一部分電能被減壓閥消耗，從節能角度來說并不經濟。同時，減壓閥如果損壞很容易對整個系統造成很大的沖擊，造成損失[2]。所以，從節能的角度來說用不同變頻泵組分區供水是一個比較好的分區方式。

（3）給水系統的設備和管材選用對于給水系統是否能穩定、高效的發揮效能起到了至關重要的作用。變頻給水設備是我們給水系統中最常見的設備。常用的有普通變頻給水設備、疊壓變頻給水設備、變頻給水+氣壓罐給水設備等。疊壓變頻給水設備可以利用市政水壓，在市政壓力滿足供水點需求時可以不通過泵組直接供水，在壓力不足時在進行增壓，是一種很好的節能供水設備。但同時也有一定的局限性，有些地方的供水部門認為這種設備會對市政管網壓力造成波動，有時甚至會造成負壓抽吸，不允許這種設備的使用。因此，在選用此類設備時，需提前與供水部門溝通，避免不必要的返工。同時選用的設備型號也要慎重，應該選用可靠、成熟產品。

管道是給水系統的血管，它把水輸送的建筑的各個用水末端。若管材選用不合理，會造成管道腐蝕、管道爆裂、漏水等問題，對水資源造成浪費，對使用造成影響等不利后果。管道材料的合理選用對造價、水質和能耗起到了很重要的作用。我們常用的給水管有復合鋼管、球磨鑄鐵管、PPR管、PE管等。室內給水管道常用復合鋼管和PPR管，室外給水管道常用球磨鑄鐵管和PE管，復合鋼管造價較高不太經濟，多只在立管和干管使用。球磨鑄鐵管抗壓、耐腐蝕，但價格較高，施工難度大，逐漸被PE管所代替。

2.2 排水系統的節能減排

（1）雨水的滯留、收集與再利用。雨水具有水量大，相對污水比較清潔的特點。常規做法是設置雨水井、雨水管道等將雨水盡快排至市政雨水管網。系統設置不合理時很容易出現雨水排水不暢、雨水倒灌等問題，導致災害發生，怎樣能合理的排除雨水、對雨水再利用對設計提出了很高的要求。

運用海綿化的理論，對建筑小區雨水進行調蓄排放。《海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建（試行）》中[5]：海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的彈性，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放并加以利用。設計時需根據當地水文資料和當地對年徑流總量控制率進行計算，選擇合適的調蓄措施。場地空間允許時可以設置下凹綠地、雨水花園、截水溝等蓄水措施暫時儲存雨水，超標雨水溢流排至市政雨水管網，儲存雨水經過植被土壤、滲濾層等補充地下水。從節能減排方面考慮可以減少雨水管道、雨水井等設施的投資，同時還可以滋養綠地、美化環境。

經濟、場地、氣候等允許時可以將海綿化建設與雨水回用相結合設置，設置雨水收集回用設備，用于室外綠化澆灌、洗車等，可以有效節約水資源。回用雨水用該首先考慮建筑屋面雨水等較清潔的雨水。蓄水池可以設置在室外也可以設置在室內地下室，當設置在室內時應該將溢流口設置在室外，避免雨水溢流造成倒灌。蓄水池的大小應該經過計算，在保證用水量的同時也要考慮到投資造價問題。

（2）中水系統。中水是把水質較好的生活廢水經過比較簡單的技術處理后，作為非飲用水使用。中水主要用于洗車、綠地澆灌、沖洗廁所、空調冷卻水等，這樣做充分利用了水源、減少污水直接排放對環境造成的污染。對于淡水資源缺乏、供水嚴重不足的城市來說，中水系統是緩解水資源不足，防治水污染，保護環境的重要途徑。

中水設施由原水收集、儲存、處理及供給等設施構成，建筑中水系統是創新型節能建筑的特色系統之一。設置有建筑中水系統的居民區用水量可以節約35%左右，廢水排放量可減少40%左右，在廢水的水源中盥洗廢水水量最大，且其使用均勻、水質及較好，應該作為建筑中水的首選水源[4]。

進行中水設計需對建筑進行評估，是否適合設置中水系統。設置中水系統需要額外設置水池、泵房、管井、管道等前期投資較大，且對建筑內的使用面積占用也很大。若建筑中廢水量少或是中水需求量少，那么中水系統的設置就沒有其必要性反而會成為資源浪費的典型。中水系統設置需進行水量平衡，根據規范GB50336-2018《建筑中水設計標準》3.1.4及5.5等規定需進行中水原水和中水用水進行水量平衡計算[3]。合理的設計中水系統對建筑節水、節能具有重要的意義。

3結束語

總之，給排水系統是建筑工程的重要組成部分，給排水設計是否合理直接影響著建筑工程整體的質量。在進行給排水設計時，需要加強節水、節能相關政策、規范的學習，使設計更好地滿足使用和規范的要求，使建筑行業可以更好的，更加可持續的發展。

參考文獻

[1] 建筑給水排水設計規范：GB50015-2019[S].北京：中國建筑工業出版社，2019：6.

[2] 建筑與小區雨水控制及利用工程技術規范：GB50400-2016[S].北京：光明日報出版社，2016.

[3] 中華人民共和國國家標準：民用建筑節水設計標準：GB50555-2010[S].北京：中國建筑工業出版社，2007.

[4] 建筑中水設計標準：GB50332018：6-2018[S].北京：中國建筑工業出版社：2018：7.

[5] 海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建（試行）：[S].北京：住房城鄉建設部，2014.