建筑給排水設計中的節能節水措施研究

劉美強

（四川廣匯蜀信實業有限公司，四川成都 610094）

0 引言

給排水設計在建筑工程中有重要地位，負責供應排放生活用水、消防用水以及生產用水，影響著建筑功能的穩定性。如今我國環保意識不斷提高，在給排水設計中使用節能節水技術十分常見，在滿足日常生活和生產用水的基礎上，利用節能節水技術節約水資源，有重要價值。因此需要進一步推廣節能節水措施的應用，節約水資源。

1 建筑節能節水給排水設計的價值

我國經濟快速發展期間，水資源浪費問題受到了重點關注，我國水資源日漸匱乏，能源供需沖突顯著，環境問題緊張。我國大力倡導節能減排，在建筑設計中，節水節能也成為提高能源利用率，節約資源的重要措施，不僅滿足環保政策，也有助于我國社會的可持續發展。給排水工程作為建筑中十分重要的構成，對節水節能的環保效益產生直接影響，應用節水節能措施，能夠顯著控制建筑成本，提高經濟效益。如今我國國民環保意識提高，對于居住環境提出了更高要求，在給排水設計中應用節能節水措施，也能有效處理水質污染和水資源短缺的問題，對于改善國民生活品質，實現國家可持續發展有著重要意義。

2 建筑給排水設計中節能節水問題

2.1 供水系統問題

建筑供水系統也存在一定問題，如熱力系統不科學導致水資源浪費，需要使用熱水提前放部分冷水，才能接出熱水，每年排放的冷水量巨大，造成資源被大量浪費。同時也存在壓力不合理的問題，給水系統一般供應生活、生產、消防等用水，對于水壓的要求并不高。除了消防用水以及工業生產外，供水水壓不需要設置過高，適當調節水壓可有效減少不必要的能源消耗。若使用的衛生器具不滿足給水系統標準，也會造成結束施工后，管道滲水，甚至出現冒水現象，造成水資源被浪費。在我國水資源計量體系中，長期使用粗放式計量系統，造成有大量水資源未經計量被無端浪費，給我國造成巨大經濟損失。同時預埋管道上也存在不合理的問題，由于為做好防腐處理，管道受到水流影響，可能發生腐蝕老化，造成管道連接位置松動，出現漏水，影響到水流供應，更造成水資源浪費問題。對預埋管道的維修難度高，增加了維修成本以及時間。

2.2 排水系統問題

在建筑排水系統設計中，主要存在管道連接和超壓問題。建筑設計的排水系統主要用于排放生活污水或者工業污水，對于壓力的要求不高，尤其是生活用水排放，對于壓力需求更低[1]。在實際設計中，排水系統設計的壓力過大，造成不必要的電能消耗，浪費過多動力。同時排水系統壓力和動力過大，會造成傳輸介質頻率以及振幅增強，影響到運輸管道壽命。另外，連接排水管道存在的問題，主要由于管道連接位置使用精細配件，保證完成正常的排水工作，部分施工人員由于態度或者工作能力的問題，造成連接工作發生縫隙，出現漏水等情況，也會造成水資源的浪費。另外消防系統作為給排水系統的重要構成，消防系統能耗偏高，造成水資源浪費。在很多建筑工程中，為注意節能型器具的應用，影響到節能減排效果，造成水資源浪費。建筑使用過程中，居民生活用水直接排放，水資源利用率局限，仍然有待提高。部分工程建立儲水池，但由于未加處理和管理，儲水池變為閑置裝置，失去其建設意義。

3 節能節水措施在建筑給排水工程的應用

3.1 嚴格控制給水系統水壓

按照我國建筑給排水設計標準，衛生器具給給水壓力為0.2~0.3MPa。設計高層建筑的給水系統，應當通過豎向分區，保證水壓控制在0.45MPa。在設計時，還需要按照樓層高度計算供水水壓，低樓層可控制在低水平，高樓層可提高水壓，保證穩定供水的情況下，降低能源消耗，同時施工期間注意觀察水壓指標，有不合理的情況，及時糾正。為了嚴格控制供水水壓，保證在合理空間，考慮到工作壓力和靜水壓力，要安裝減壓裝置，水壓過高時需要及時控制水壓[2]。為了保證建筑使用期間水壓合理，可安裝減壓裝置，及時控制高水壓的情況。以往利用串聯供水立管減壓，無法滿足分區供水，串聯分壓會耗費更多能耗，難以達到節水節能效果。可以改用可調節和比例式減壓閥，分別使用水平安裝和垂直安裝的方法，達到減壓的目的。注意應用的可調節式減壓閥，調節前后壓力差控制在0.4MPa之內，應用比例式減壓閥，調節前后壓力差控制在4：1之內。按照實際情況適當調整壓力，保證水壓值合理。

圖1 可調節式減壓閥

3.2 選擇節水型儀表和器具

選擇節能型儀表應用于入戶管中，安裝精密水表，精確反饋用水量，減少用戶用水量。同時選擇節能型衛生器具，主要包括淋浴器具、浴池、綠化用水、坐便器等產品。建筑中浴室給排水應當使用單管恒溫混合閥，通過提高管道水溫控制冷水量，若配合腳踏閥淋浴器和紅外感應裝置等器具，可達到更好的節水效果。新型淋浴器可節約20%水量，具有良好的節水效益。在浴池和水箱安裝溢出報警裝置，達到最大水位線時，發出警報，提醒人們及時關閉，可避免對水資源造成浪費。在綠化用水中，使用微噴滴灌方式取代水管灌溉，可滿足綠化用水需要，同時節約用水量。使用節水型坐便器，可控制出水量，容積不超過6L，避免水資源浪費，達到節水效果。

3.3 選擇節能型供水方式

目前建筑節能節水供水設計，主要應用高位水箱和常速泵組聯合供水，通過該組合裝置可有效緩解供水壓力，提高水泵運行的效率，變頻變速泵組流量要多于水泵日最大流量，一般情況下在1/3~1之間，保證高位水箱穩定供水。建筑給排水系統最常利用管網疊壓、變頻調速以及高位水箱等供水方式，但只有高位水箱供水，才能保證水泵高效運行。高位水箱也是一種高穩定性的供水方式，能夠滿足節約能耗的目的。而管網疊壓供水具有較高的節能效果，但穩定性差，難以保證建筑的穩定用水。變頻調速供水能耗最高，節能效果較差。對供水方式的選擇應當優先選擇高位水箱方式，還需要綜合考慮建筑特點，選擇合適的供水方式。

圖2 節能供水方式

3.4 積極利用太陽能供能

要積極開發太陽能等環保能源，減少電能的應用。據數據統計，年日照量超過1400h，太陽輻射量達到4200MJ/m2的地區，均可以應用太陽能能源系統。使用太陽能能源系統，具有更高經濟價值，資金回收率短，一般情況下5-8年可回收投資。若在不同區域利用太陽能優勢，充分發揮出水源優勢，也能將污水重復應用，提高資源利用最大化[3]。在城市管網系統中，供熱系統可根據熱水用途調整溫度，在運輸過程可收集熱能，重復利用。此外也需要完善熱循環供應系統，建筑熱循環功能系統仍然存在明顯的問題，如水溫供應不穩定，需要將涼水放出一部分后，才能使用熱水，造成大量水資源浪費。對于無效冷水的問題，多由于施工原因和設計原因造成，需要加強熱循環系統中保溫功能，可采用立管循環以及支管循環，實現全面供應熱水，減少水資源浪費。

3.5 增設中水回用工程

中水回用工程，即生活排放的污水和廢水，經過收集處理后，再次利用的措施。通過合理設計給排水系統，根據對水質要求的不同，可利用組合式節水方法，循環利用。因此要積極收集建筑用戶日常生活產生的廢水和污水，收集至蓄水池中重復利用，以達到節水節能的目的。另外不能忽視雨水的收集。建設貯水池收集雨水，進行統一處理，達到特定標準后，可以專水專用。傳統雨水收集多通過城市管網系統，被排放至河流中，只有少量水分被收集，大部分雨水被浪費。建筑要在給排水系統中增設雨水收集系統，設置雨水收集池，配置對應的回用措施和處理措施，避免雨水池閑置。在設計時細化雨水處理和雨水利用系統，保證中水回用系統穩定運行。如將建筑消防系統和中水回用系統聯合，將雨水收集集中處理后，保存在消防儲水池中，一旦建筑發生火災，能夠及時滅火，保證消防安全。消防蓄水池用水對于水質要求不高，可充分利用雨水，減少水資源的浪費，達到節能節水的目的。

4 結論

綜上所述，建筑節能節水給排水設計對我國環保事業有重要價值，目前建筑給排水設計中存在一定問題，還需要嚴格控制給水系統水壓，選擇節水型儀表和器具，選擇節能型供水方式，積極利用太陽能供能，增設中水回用工程，從而提高給排水節能節水效益。