住宅建筑給排水設計中節能和節水技術的應用研究

【摘要】基于社會的深入發展，促使水資源消耗量越來越多，能夠使用的淡水資源也越來越少，這導致了較大的水資源危機，在這之中水資源消耗量最多的就是建筑工程。對此，有必要落實節水節能設計，這一工作非常關鍵。文章圍繞住宅建筑，對給排水設計進行了分析，探討了其中節水節能技術的運用，希望可以為有關人士提供借鑒。

【關鍵詞】給排水設計;水資源利用;節水節能技術;消防系統

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.02.016

引言：

我國的水資源是比較多年的，然而其利用效率卻比較低，一些地區還具有供應不足的問題。基于城市化的深入發展，水資源同人們的生活有著密切的關聯，且還同城市發展密切相關，怎樣節省水資源，這是人們現階段研究的重點。文章圍繞給排水設計，對其節水節能展開了分析，希望能夠對水資源進行合理運用。

1、建筑給排水系統概述

針對建筑給排水系統而言，它包括兩部分，一部分是給水系統，另一部分是排水系統，給水系統通常需要借助專業設備，把地下水引流至水管道，同時還能傳輸給建筑各部分，為人們提供水資源。其中有生活用水和飲水等水資源。排水系統則是把生活及生產形成的廢水，還有工業污水進行統一處理，然后將其排放至室外的過程。雖然這二者在功效上有一定的差異，然而在水質質量上都提出了較高的要求。特別是基于城市化的深入發展，使得建筑數量越來越多，這也在一定程度上優化了給排水系統，對給水及排水功能進行了合理的劃分，也落實了相關的隔離處理工作，可以有效確保水資源質量，發揮著關鍵性的作用。另外，基于給排水設計來看，在其中結合節水節能技術，有利于更好地完善水資源配置，減少水資源的損耗，從而實現節約資源的目標。在這一過程中，還能對排出的污水開展回收及循環利用，從而減少水資源的使用，促進現代化城市的持續發展。

2、節水設計要點

（1）強調優質管材的使用。就現階段的住宅建筑來看，在開展給排水設計的過程中，有關節水設計也可利用管材進行，在建材市場上存在大量的新型管材，就建筑供熱系統來看，要求其管材承受溫度應在80度以上;針對管道進行敷設時，可借助科學的防滲漏設計，有效防止管道泄漏現象的出現，并對管道施工條件加以明確，若是在冷凍地區開展施工建設，還應開展必要的防凍設計，若是在土壤酸化地區進行施工建設，還應開展針對性的防腐設計。針對管材閥門來看，不同類型的閥門，其嚴密程度也是存在區別的，結合相關的分析研究顯示，截止閥的嚴密性最好，閘閥則次之，實際進行施工建設時，應盡量使用優質閥門，從而更好地實現節能目的。

（2）加強節水器具的科學運用。針對建筑給排水開展設計時，有關的節水器具有著廣泛的應用，可以很好地實現節水效果，對于使用的坐便器來看，應盡可能地選取具備多個檔位的水箱，促進大小便分開沖洗，建議盡量不要使用一次性沖水量大于6升的坐便器;對于衛生間進行設計時，可安裝節能型水龍頭，以保證正常的用水需要，實現節能效果。

（3）砂過濾選取。針對住宅建筑開展給排水設計，有關的砂過濾一般是借助氣水反沖洗方式來實現，該方式通常可劃分成三部分，一是氣沖，二是氣水反洗，三是水洗，針對氣水反沖洗技術來看，它的沖洗效果是非常好的，且還能有效發揮節水作用。

（4）建筑分區供水。針對建筑開展分區供水設計的過程中，就豎向分區壓力來看，應滿足相關的要求，首先，對于不同的分區，就最低處衛生器具來看，建議其分配電靜水壓控制在0.45兆帕范圍內;其次，建筑供水管壓力也應控制在0.35兆帕以下;再次，對于不同分區的供水管來看，其不利部位的壓力應滿足相關的供水水壓要求;最后，對于分區之中的低層，可安裝減壓裝置，對給水點壓力進行科學控制，將其掌控在0.2兆帕以下。

3、節水節能設計的作用

對于住宅建筑來說，其作用在于幫助人們營造安全及穩定的場所，以供人們更好地開展生產及生活活動。但是具體進行生產生活時，常常會導致資源出現大幅度浪費現象，從國家實施的可持續發展理念不一致。對此，有必要促進建筑節能設計，這一點非常關鍵。開展給排水節能設計，有助于極大地增加水資源利用率，從而有效防止水資源浪費。同世界平均水平進行比較，我國人均占有量相對較少，是比較落后的，是貧水國家。對此，強化給排水節水節能，將進一步促進建筑行業穩定發展，發揮著關鍵性的作用。就我國現階段的建筑行業來看，還缺少對給排水節水節能方面的重視。并且相關的設計也不夠完善，這也在一定程度上導致了水資源的浪費。基于此，應全面提升相關設計者的節能環保意識，增強其設計水平，從而有效提高水資源利用率[1]。

4、節水技術運用分析

基于住宅建筑而言，在開展給排水設計時，應強化節水技術的運用，可通過合理選取管材、壓力合理把控、消防系統科學布局、熱水循環系統、雨水與中水回收、減壓節流技術與真空節水技術的運用來實現節水目標。

4.1合理選取管材

對于給排水設計來說，合理選取管材，有利于更好地達到節水節能目標，是一項關鍵的措施，也是開展節水節能的基礎。根據傳統的給排水設計來看，選取的管材大部分為鍍鋅管，雖然它們的抗腐蝕性及防水性都有待提升，并且實際進行運用時，還會產生腐蝕及滲漏現象，這不但會減少管材使用壽命，提高維修成本，還會導致管內水質污染問題，從而提高有害物含量。基于滲漏問題的產生，也將進一步增加水資源的消耗[2]。基于先進技術的持續進步，再加上提高了研究力度，目前的給排水設計選取的管材一般都為鋼塑復合管及PE管等類型，它們的性能非常好，可以很好地解決鍍鋅管使用中的問題，從而降低水資污染及浪費現象。除此之外，針對給排水設計而言，因為室內外的需求是存在差異的，所以在選取管材類型是，也有著一定的區別。通常來講，對于室內管材而言，應有一定的防腐及防噪功能，并且應該足夠堅固，可選用具備良好柔性的鑄鐵材料，對于室外管材的選取來看，通常會使用聚乙烯塑鋼管，它不但有著優異的密封性能，強度質量也很高。有利于減少相關的影響因素，全面降低對人們生活產生的影響。基于高層建筑來看，在開展給排水設計時，使用的管材為螺旋消音管，能夠對水流進出時形成的噪音進行消除，從而進一步增強人們的生活質量。

4.2壓力把控和消防系統布局

根據目前的規范標準來看，其中明確了給排水系統構件及相關支管的承受壓力，然而實際開展作業時，大部分設計工作者通常都只是對管網壓力展開分析，想要利用壓力控制減少對構件產生的危害，從而減少管道及構件產生損害的幾率，這就會缺少對別的環節壓力控制的重視，這會造成管網超壓出流問題，造成水資源極大的浪費。對此，基于目前的住宅建筑給排水來看，需對超壓出流進行綜合分析，討論造成這一問題的原因，同時運用針對性的減壓控壓方式，對壓力閥門開展科學設計，全面確保管網的有序運行。針對消防系統設計來看，還應結合住宅建筑的具體狀況，對消防及生活儲水開展合理劃分，以便減少二者互相影響，進一步增強水質質量[3]。通過分開設計的方式，有助于增加消防換水周期，減少水資源的使用，防止生活用水儲存過多時間，而導致水質變差。針對高層建筑群來說，可將消防水池同加壓水泵一起使用，有效減少土地及資金的使用，以便更好地開展維護及管理工作。

4.3熱水循環系統

現階段大部分熱水系統設計一般都通過無循環方式來提供熱水，基于這樣的模式，可以把冷熱水一起儲存于管道中，如此在對熱水進行應用之前，應先把其中的少數冷水放掉，這樣才能確保熱水進入管道。基于系統使用周期的增加，管道中的冷水也將逐漸提高，導致放掉的冷水量也開始提高，進而造成冷水浪費現象，提高水資源消耗。因此，應對熱水系統加以完善，可結合實際狀況，運用直管及立管循環方式，不管什么循環方式，都能全面減少無效冷水出水量[4]。

4.4雨水與中水回收

基于建筑給排水設計而言，想要更好地實現節水目標，在對地下水使用量進行科學控制的同時，還需對雨水回收系統進行科學設置，從而強化雨水及中水的處理，切實促進水資源循環利用，節省水資源。實際進行設計時，首先應開展專用管道安裝，以此來收集有關的屋面和地面雨水，同時利用回收系統開展凈化，把雨水中有害物質全部清除掉，當雨水處理完成之后，可把它們運用于灌溉等領域，從而減少水資源消耗量，有效解決目前的水資源危機。其次應根據建筑具體狀況，科學設計中水回收系統，對生活排放污水進行回收處理，對于凈化完成的水源，能夠運用在道路清潔等一系列工作中，從而實現節水目標。

4.5減壓節流技術與真空節水技術

第一，減壓節流技術。基于住宅建筑工程，實際進行給排水施工時，因為水壓有著較高的要求，所以常常會產生集中化用水問題，導致這一問題的原因，通常是因為水壓不夠造成的，這也進一步加劇了斷水問題，很難有效確保人們的用水需求。具體運用過程中，利用減壓節流技術，能夠對水壓進行科學控制，同時還能提升串聯結構的運用效果，從而有效確保雙減壓。第二，真空節水技術。對于該項技術來說，應對給排水施工時產生的真空負壓空氣進行科學處理，在真空負壓影響下，將生成氣水混合物[5]。可以將其運用于管道清洗工作中，有利于進一步增加水資源利用率。另外，將其運用于住宅建筑給排水設計中，能夠起到很好的節水效果，可以節省大概70%左右的水資源。

4.6冷卻塔水循環

針對住宅建筑來說，在開展循環冷卻水設計時，一般會借助非自來水水源，比如雨水等，針對冷卻塔來說，應使用具備優異效果且飄水量相對較少的冷卻塔，如此一來，才能有效彰顯節水作用，在其補水總管處，還可配備相應的閥門及計量設施，從而對用水量開展科學分析。

5、節能設計研究

在給排水設計施工中，強化節能技術的運用，可通過合理運用變頻調控技術、太陽能運用與熱水供應系統改進、水壓利用以及減壓供水這三項技術來實現。

5.1合理運用變頻調控技術

基于季節及氣候等原因，都會對用水量產生一定的影響。結合相關的資料數據顯示，在夏季時期的用水量是比較多的，要遠超過冬季，其早晚用水量，一般也在午間用水量之上。若是根據統一的標準，對各個階段及時段的水資源進行分配，將極易產生供應不及時等狀況，從而對生產及生活造成影響，導致能源損耗問題。對此，在開展給排水設計時，引入變頻調控技術，應根據時段的要求，科學配置水資源用量，以實現供需平衡，降低水資源浪費問題，進一步實現節能效果。通常來講，基于變頻調控技術的運用，可以減少20%左右能源的使用，這充分反映了變頻調控技術的優勢作用。

5.2太陽能運用與熱水供應系統改進

對于熱水供應系統開展設計，應達到下述幾點要求。第一，應確保正常生活的用水，在這個前提下，對熱水流量進行科學控制，從而減少熱水消耗量。第二，可借助先進技術手段，來增強冷熱水轉換率，有效防止浪費問題的出現。第三，可使用具備保溫性能的材料，防止在實現熱傳遞時產生散熱問題，確保熱水供應。第四，提高清潔型能源利用，將其變為傳統能源，切實實現能源的有效控制。

根據太陽能使用來看，因為它的儲量是比較多的，在進行轉化之后也不會出現很多有害物質，所以它有著廣泛的運用。近些年，我國對太陽能進行了深入的研究，它可以替代原有的能源而開展電能及熱能供應，以實現人們生活需要，對能耗量進行科學控制。根據廣義層面來看，太陽能涉及的內容非常多，如水能等都屬于太陽能衍生物，現階段不但利用太陽能進行發電，還利用太陽能進行供熱，在熱能供應系統中獲得了普遍的運用。就建筑給排水設計來看，其中太陽能有著很好的運用，它是熱能供應的能源，常常借助真空管及熱管實現熱能傳輸，雖然該方式操作比較簡單，也沒有一定的影響因素，且其熱能傳輸效率還比較高，然而實際進行設計時，還應對下述內容加以重視，從而全面彰顯太陽能優勢，進一步提升給排水節能效果。第一，應全面確保水流平衡，在這一過程中，應提升太陽能運用靈活性，通過并聯及串聯融合的方式，對其集熱效果進行優化。第二，合理選取集熱器。在選擇的過程中，應對性能及規格參數等進行綜合分析，立足于抗凍性及承壓性來了解設備的狀況，強調集熱器的性能，同時有效節省經濟成本。第三，就冬季相對寒冷的區域來看，在對太陽能設備進行應用時，還應開展有關的防凍保護工作，全面避免故障的出現，從而減少設備壽命。

5.3水壓利用以及減壓供水

第一，水壓利用。實際開展給排水設計時，應先對市政供水水壓以及城市供水情況有一個準確的認知，想要全面增強系統設計的科學性，需對市政供水壓力開展科學設置，結合設備的最低壓力，來明確供水層數。對于供水設備來看，其進水管需同市政供水管連接在一起，建議入水管直徑在供水干管以下，最好是低于它的兩倍。第二，減壓供水。在開展給排水設計時，其中的減壓閥設置，會提高相應的能耗，想要進一步增強給排水節能效果，應當縮減其中的減壓閥裝置數量。針對高層建筑來看，由于其層級比較高，且耗水量也非常大，建議不安裝減壓閥設施。若是在建筑中沒有安裝屋頂水箱，需通過分區變頻供水方式來完成。

5.4科學設置消防系統、應用新能源

第一，科學設置消防系統。通常情況下，針對消防系統設計來看，它同人們的實際用水量有著一定的區別，在進行系統設計時，應根據相關的系統設計標準，對該系統開展科學設計，以保證排水的順暢，同時避免對消防系統設施產生影響。科學開展消防用水設計，有利于充分發揮節水節能作用。第二，科學利用新能源。在開展建筑給排水設計時，科學利用節能技術，最重要的一點是對系能源的應用，可有對非再生能源進行取替，不但可以有效降低污染物的排放，還能全面降低費用的支出。在目前的住宅建筑中，運用比較廣泛的新能源為太陽能，利用太陽能熱水器可以極大地降低電能的使用，有利于更好地保證熱水供應有效性。

結論：

綜上所述，針對住宅建筑來看，在開展給排水設計時，關于節水節能技術的運用，應立足于多個方面及要素進行分析，不但要求有關設計工作者具備一定的專業性，還應對目前的規章制度有一個準確的認識，創新設計理念，通過節能可再生資源，對給排水系統開展優化，進一步減少水資源短缺現象，從而實現環保節能要求。

參考文獻：

[1]李思聰.建筑給排水設計中節水節能技術的應用[J].中國住宅設施，2021（03）：75-76.

[2]柴磊，張瀠勻.關于建筑給排水設計中節水節能技術的應用[J].現代物業（中旬刊），2020（12）：61.

[3]蔣浩.關于民用建筑給排水設計中節水節能技術的應用[J].地產，2020（14）：57.

[4]龐文強.民用建筑給排水設計中節水節能技術的應用[J].建材與裝飾，2019（04）：128.

作者簡介：

鄭海軍（1982-），男，本科，工程師，從事建筑工作。