節能理念下的建筑給排水設計研究

張 帥 山西融創恒基置業有限公司

1 前言

在國內人口逐步增長、能源消耗逐步增加的趨勢下，建筑行業的能源消耗量也在不斷增加，且在能源消耗總量中占據較大比例。鑒于此，必須要在建筑行業的各個環節中引入節能理念，進而從根本上實現節能效應。在建筑設計領域中，建筑給排水設計是基礎內容，也是重要內容。在建筑給排水設計時，應統籌各方面因素，靈活地將節能理念融入其中，通過合理的節能設計，一方面有效提升建筑給排水質量，另一方面有效促進建筑行業的可持續發展。

2 建筑給排水節能設計現存問題

2.1 對于給排水節能設計重視程度不足

目前，在大部分建筑項目的設計過程中，相關設計團隊對于建筑給排水節能設計的重視程度不足，未充分意識到節能節水改革的重要性。一些設計師認為建筑給排水設計即為在建筑中布設相應的給排水管道，并使得給排水管道滿足人們的日常生活工作。

上述觀念使得現有的給排水設計未能充分利用先進節能技術以及節能設備，使得節水節能改革政策的落實步履維艱。究其本質，對于給排水節能設計重視程度不足主要原因在于設計團隊的管理層，一些管理者在給排水設計方面更偏向于傳統設計手法，在設計過程中過于墨守成規，導致了具體執行的設計人員更加不重視節能設計。

2.2 節能設計水平存在較大提升空間

目前，已有部分設計企業在建筑給排水設計過程中嘗試引入節能理念，然而，其節能設計水平仍舊存在較大提升空間，具體來說主要體現為以下兩個方面。

其一，精細化設計水平不足，隨著國內建筑工程規模的日益增大，對于設計的精細化水平要求也越來越高。在建筑給排水節能設計方面，存在著設計細節不夠全面、設計適配性不足等問題，導致建筑在施工過程中，給排水圖紙難以與現場對接，進而導致了節能設計方案無法落地，最終使得節能、節水目的無法實現。

其二，建筑給排水節能設計過程中，對于信息化技術的利用不足。現階段，BIM等技術的存在使得建筑給排水節能設計在前期可以通過三維的形式進行演示，進而可以保障設計的科學性以及合理性。

然而，在現有的設計中，大部分設計人員并未把握BIM等信息化技術，他們一般采用二維的設計手法，導致節能設計方案的風險性增大，為后續的給排水工程建設帶來了很多問題，最終使得節能設計方案無法落地。

2.3 設計人員專業素養及知識儲備有待提升

目前，在建筑給排水節能設計領域，設計人員專業素養及知識儲備仍舊存在較大提升空間。具體來說，現階段大部分的給排水設計人員的設計思路過于傳統，即使有一定的工作經驗，但是對于節水節能技術的專業素養及知識儲備遠遠不足。同時，大部分設計企業也忽略了對于給排水設計人員的培養，最終使得節能設計工作難以推行。

3 節能理念下的建筑給水設計方法

從建筑給水設計方面來說，節能理念的體現主要集中于如下兩個方面：建筑給水節能設計以及熱水供應系統節能設計。通過建筑給水設計方案的優化和完善，可以大幅度提升水資源綜合利用率，進而實現節能與降損。

具體來說，國內不同地區制定著不同的給水定額，因此在給水設計時，應遵循節能節水理念，將水資源的消耗量最小化，進而提升水資源利用率。

舉例來說，某住宅建筑工程的生活用水池布設于負二層，生活用水池的貯水量達到了建筑高峰期用水量的20%，該建筑的給排水設計采用變頻調速水泵，通過水泵的變頻調速作用，合理調節高峰期以及低谷期的給水量，進而實現水資源分配的最優化、達到顯著的節水效果。

3.1 節能理念下的熱水供應系統的優化設計

一般來說，國內建筑的熱水供應模式可以劃分為直接加熱以及間接加熱這兩種。對比直接加熱模式，間接加熱模式的普及率更高。

同時，間接加熱模式對于換熱器的要求也更高（主要體現在對于安全性能以及運行功率的要求上）。在一般的建筑給排水設計中，配置半容積式熱交換器即可滿足使用需求，半容積式熱交換器具備熱水儲存量大、保溫效果好、無需反復加熱、電力能源耗費少等優勢。與此同時，在熱水供應系統的節能設計中，還應選擇具備較高導熱系數的換熱器，通過提升導熱系數來減少加熱時間，進一步減少電能損耗。

3.2 節能理念下的給水水壓的優化設計

給水水壓的優化設計主要集中在以下兩個要點。

其一，有效落實減壓政策。在設計過程中應嚴格依據現有政策，合理開展配水點水壓設計工作，確保給水配件與支管的額定壓力值滿足政策的要求。

除此之外，還應將給水系統的抗壓性做優化提升設計，進而保障供水穩定。值得注意的是，在給水水壓的優化設計過程中，還可以引入減壓設備，同時強化加強節流塞，并提升減壓孔與減壓閥的質量，通過上述手法使得供水水壓更加穩定，解決由于供水水壓波動而帶來的各類問題，最終有效提升給水系統的穩定性。

其二，合理采用節能水龍頭。在選擇節能型水龍頭時，要事先把握相關建筑設計項目的供水水壓要求，進而確保節能型水龍頭的選用符合設計要求。

相關研究顯示，通過選用節能型水龍頭，可以有效縮減20%～30%的用水量。與此同時，隨著節能型水龍頭靜壓以及出水量的提升，其節水效果也會提升。因此，在給水水壓優化設計過程中，務必要妥善選擇節能型水龍頭，確保達到節約水資源的目的。

4 節能理念下的建筑排水設計方法

節能理念下的建筑排水設計涉及發下幾個系統：生活排水系統、雨水收集系統以及同層排水系統。通過優化上述系統，可以合理把控排水效率，進一步實現在建筑排水方面的節能效果。

4.1 節能理念下的生活排水系統優化設計

在生活排水系統優化設計過程中，節水器具的選用是關鍵環節。具體來說，節水器具的選用應關注以下要點。

其一，在考慮成本的基礎上，盡量選用節水型水龍頭，例如延時自閉水龍頭以及光感應水龍頭等。相關研究顯示，當水壓保持不變時，對比普通水龍頭，節水型水龍頭可減少3%～5%的耗水量。值得注意的是，建筑的靜壓越高、節水型水龍頭的節水效果就越明顯。

其二，盡可能選用小水箱節水型坐便器，例如選擇5L的小水箱，以此減少坐便器的用水量。

其三，在配置水泵裝置過程中，應優先配置變速型水泵，進而在確保供水的同時，減少水資源的浪費。值得注意的是，在國內科學技術水平飛速提升的背景下，水泵設備也在飛速的更新換代。隨著水泵設備的更新，水泵自控技術正在不斷優化，檢測儀表與感溫材料等也得到了大規模的推廣和應用。因此，設計人員要緊跟時代發展，在設計中解決選用新型設備與前沿技術，進而實現節能降損。

其四，優選管材并嚴控管材質量。在設計中應優先選用硬聚氯乙烯、納米聚丙烯等新型管材，充分發揮管材的耐腐蝕性、抗銹蝕性等特征，進而有效改善排水管道的漏水問題，從排水層面把控水資源的浪費。

4.2 節能理念下的雨水收集系統優化設計

節能理念下的雨水收集系統優化設計主要體現如下：利用室外雨水管網將雨水收集，將雨水引流至分流井、中轉控制裝置、棄流井、復合過濾裝置中，其后將雨水引流至清水池進行凈化處置。對于上述雨水收集處理環節，可采用變頻供水裝置進行疏導。經過收集、凈化的雨水可以再利用于路面沖洗、綠化灌溉、農田灌溉、車輛沖洗、公廁沖洗等，進而提升雨水的回收利用率。

與此同時，在設計過程中，還可以將雨水收集系統與種植屋面做整合設計，在實現節能的同時，有效提升建筑的美觀性與綠化覆蓋率，達到兩全其美的效果。

4.3 節能理念下的同層排水系統優化設計

現階段，建筑同層排水系統主要包含以下兩種模式：隱藏式沿墻鋪設以及降板式地面鋪設。在降板式地面鋪設模式下，可以引入節能理念，把排水管線布設于沉箱內部。當衛生間具備較大空間、或沉箱遭遇梁柱遮擋時，可以在梁中預留孔洞以供排水管線穿束。

此外，在坐便器布設過程中，還應合理控制降板深度，一般來說應控制在60cm左右，同時應在降板位置留設地漏。在隱藏式沿墻鋪設模式下，可以規避排水管線穿越樓板這一難題，進而可以使得位于同一層的排水立管緊密連接。在節能設計理念下，可以在建筑中布設假墻，同時在假墻中“隱藏”水箱和排水管線。

上述設計手法具備如下優勢：其一，最大化縮減建筑樓層之間的排水噪聲，為使用者提供一個相對安靜的工作或生活環境；其二，當排水管道漏水時，無需跨層修理，后續修理工作較為便利；其三，對于樓板間未預留洞口的情況，還可以有效減少防水施工作業量，進而最大化避免排水橫管表面滲漏等問題。

5 結束語

在可持續發展理念得到大力推廣的背景下，建筑給排水節能設計已經成為一種主流的設計趨勢。在具體的設計過程中，設計師應當結合建筑特征，不斷優化建筑給水設計以及排水設計，做好熱水供應系統以及給水水壓的優化設計，同時做好生活排水系統、雨水收集系統以及同層排水系統的優化設計。應該在保障用水的前提下，合理進行水資源分配，最終有效減少國內的水資源供應壓力，并推動建筑業的可持續發展。