環保節能理念在建筑給排水設計中的應用

李寶樂

（中外建華誠工程技術集團有限公司 北京 100041）

1 我國建筑給排水設計狀況

近年來，建筑行業在社會經濟水平不斷提升的背景下迅速發展，在建建筑工程的數量不斷增多，給排水工程作為保障建筑物使用功能的重要系統，在建筑工程的使用中發揮著不可或缺的重要作用。但是，由于給排水系統的設計欠缺一定的科學性，很多建筑物在使用過程中存在一定的水資源浪費情況。造成建筑物給排水系統使用不合理的原因主要有以下5種［1］。

（1）給水管網壓力過大。

（2）廢水和雨水的回收利用效率低下。

（3）普遍存在無效用水情況。

（4）給水配件和衛生器具節水性能差。

（5）熱水供應循環系統和消防貯水池設置不合理等。

2 環保節能理念的應用策略

2.1 新型節水設備的應用

（1）新型管材和閥門。傳統建筑工程中應用的給排水管材采用鍍鋅鋼管，該類管材在水汽的影響下容易產生銹跡，并且在長時間運行后還會發生滲水、漏水的情況。隨著建筑行業的快速發展，建材市場迅速崛起，各類配套材料的種類越來越多，除鍍鋅鋼管外，當前PVC-U 管（見圖1）、PP-R 管、PE 管、不銹鋼管等新型管材都可有效解決傳統鍍鋅鋼管的生銹和滲漏問題。同時，我國住建部已經發出通告，嚴禁在新建住宅中使用冷鍍鋅鋼管作為給排水管道，加速了新型管材的推廣和應用。目前，國內建筑工程給排水系統設計中，主要將高密度聚乙烯管、不銹鋼管、聚氯乙烯管等材料作為主要管材［2］。

圖1 PVC-U 管

與傳統鍍鋅管相比，各類新型管材各有優勢，例如，不銹鋼管質量好，使用年限長，并且可以在熱水系統中使用；塑料管運輸、安裝便捷性較高，并且造價較低，能使建筑單位獲得更好的經濟效益；聚乙烯塑鋼纏繞排水管具有良好的抗腐蝕性，施工難度小，使用壽命長，并且具有可再生的優勢，在實際使用過程中很少會發生泄漏的情況，可作為室外排水系統的首選管材。在實際進行建筑工程給排水設計時，設計人員應結合建筑工程的實際情況和給排水管道的使用性質，選擇最合適的管道材料，才能最大化地增強建筑給排水系統的節能環保效果［3］。

（2）配水器具和衛生器具的使用。很多老舊建筑物中使用的衛生器具密封性差、節水效果差，并且在長期使用后衛生也難以得到保障，經常會出現滲水、漏水的情況，造成大量水資源的浪費。使用新型節水型水龍頭代替老式水龍頭，能顯著降低水資源的消耗量，具有更好的節水效果，尤其在高靜壓、大出水量的建筑環境中，新型節水型水龍頭（見圖2）的節水效果會更加顯著。應用配水器具和衛生器具的渠道較多，如很多公共浴室中會使用雙管沐浴器，可將其更換為單管沐浴器，同時配合腳踏閥沐浴器，能取得良好的節水效果；應用兩檔沖洗水箱的坐便器，將坐便器單次的沖水量控制在6L以內等，都能大幅減少建筑物使用過程中的水資源消耗量。

圖2 節水龍頭

2.2 控制超壓出流

給排水系統設計人員應充分考慮超壓出流的情況，科學地設計給排水系統的出流壓力，才能進行有效節水。我國現行的《建筑給排水設計規范》中明確要求，高層建筑物的給排水系統需要采用豎向分區的方式進行給排水，每部分分區衛生器具配水電出的靜水壓應在0.45MPa以內，特殊建筑物中可擴大到0.55MPa以內。相關數據表明，衛生器具使用水壓在0.20～0.30MPa 時，即能充分保障其使用功能。配水點靜水壓超過0.35MPa后，即屬于超壓出流，存在一定的水資源浪費現象。建議給排水系統設計人員在設計過程中對衛生器具配水點處的靜水壓進行相應的減壓調整［4］。

2.3 完善熱水循環系統

熱水供應系統在現代建筑工程給排水系統中的應用已經非常普遍，為人們的日常生活提供了非常大的便利，但是，絕大多數熱水系統都存在嚴重的浪費水情況。由于給排水系統設計、施工和管理等多方面因素的影響，很多建筑物中的熱水循環系統與出水口的距離較遠，使得熱水裝置在開啟后需要先將管道中留存的冷水放掉后才能使用，使得大量水資源被直接排放。設計人員應充分考慮到這一因素，在對給排水系統進行設計時，全面地考慮建筑工程的性質、區域經濟條件、建筑標準、建筑成本和需要達到的節水目標等因素，在條件允許的情況下，選擇最合適的熱水供應循環系統（見圖3），提高排水系統設計的科學性和合理性，減少水資源的浪費［5］。

圖3 熱水循環系統原理

2.4 提高雨水廢水的回收利用率

建設雨水廢水回收利用設備，需要在工程建設初期投入一定資金，增加建筑工程的建設成本，降低開發商的經濟效益。但是從長遠效益來說，建設雨水廢水回收利用設備，不僅能有效節省水資源，促進節能型社會的建設，還能有效減少建筑工程的運營成本，使建筑物在使用過程中依托對雨水廢水的有效利用取得良好的遠期效益［6］。

2.5 充分利用太陽能進行建筑供水加熱

目前，我國太陽能技術已經發展得較為成熟。太陽能屬于無儲備限制的綠色新能源，在使用過程中不會對環境造成污染，在建筑給水設計中充分應用太陽能，不僅能獲得良好的建筑供水加熱效果，并且能減少對電能的消耗，綜合效益較為明顯。設計人員在對建筑給水加熱系統進行設計時，應全面地考慮建筑物的結構、布局、住戶的實際需求等因素，科學布置太陽能設備。在社會經濟高速發展的情況下，城市人口數量不斷增長，為緩解城市人口壓力，高層建筑的數量越來越多，很多高層建筑存在人員數量過多、房頂面積有限的問題，單純在建筑房頂安裝太陽能設備難以為整棟建筑物內的住戶提供太陽能加熱供水服務。在對熱水供水系統進行設計（見圖4）時，可采用以下措施對該問題進行有效處理［7］。

圖4 太陽能供水加熱

（1）對高層建筑的熱水供水系統進行分區，高層住戶采用單獨太陽能供熱，低層住戶采用太陽能集中供熱。

（2）設計人員應結合建筑物的結構特點合理安裝太陽能集熱，提高太陽能的吸收采集效率，提高對太陽能的利用率。

（3）保證太陽能設備的儲能能力。雖然太陽能可持續利用，并且沒有儲備量的限制，取之不盡，但供應的穩定性較差，如夜晚、陰雨天氣、霧霾天氣得條件都難以保證能源充足，只有具備良好的儲能能力，才能保證建筑物中熱水供水系統運行的穩定性。

2.6 建筑消防備用水的儲存

設計人員應在設計排水系統時充分考慮消防設施的用水要求，消防滅火的過程中，需要在短時間內使用大量水資源，所以必須保障建筑內水資源的儲備量。部分建筑工程開發商為節省開發成本，只建造一個水池，采用消防用水和生活用水并用的形式為住戶供水，使生活用水會在水池中長時間停留，最終導致生活用水水質變差。因此，若建筑物采用生活用水和消防用水合用水池時，應定期對儲存水進行更換，保證儲存水的水質，避免對住戶的健康造成影響和危害。若住戶較多，且生活用水和消防用水需要儲備的量都較大，建議采用分開使用蓄水池的方式，能有效減少消防用水的更換次數，降低建筑物的運營成本，還能避免浪費水資源，提高生活用水的循環利用效率，保證生活用水的水質。

3 結語

在國家大力發展經濟的過程中，人們對水資源的需求量不斷增大，若一直任由水資源浪費，會對國家未來發展造成嚴重影響。建筑用水在現代城市生活用水中占據很大比重，在對建筑工程給排水系統設計時，應充分應用環保節能理念，改善傳統建筑給排水過程中產生的水資源浪費情況，對促進建筑工程的可持續發展、保護水資源具有重要意義。