淺談節(jié)水技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用

文／沈雯 青海省建筑勘察設(shè)計研究院股份有限公司 青海西寧 810001

引言：

隨著社會的不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)獲得了極大的發(fā)展空間，尤其是建筑在排水設(shè)計上的發(fā)展，得到了越來越多人的重視，因此，在排水方面的設(shè)計和施工技術(shù)方面有了更深入的探討與研究。在建筑行業(yè)中，給水排水是建筑工程設(shè)計與施工中重要的組成部分，對于建筑工程而言，做好排水設(shè)施就是為整個建筑提供技術(shù)安全保障，保證施工過程中有更良好的基礎(chǔ)保護(hù)。將建筑工程中的給水排水工程不斷優(yōu)化升級，是進(jìn)一步提高建筑工程質(zhì)量與設(shè)計水平的必要工作，同樣也是對我國未來整個建筑行業(yè)發(fā)展起到重要影響的一步，排水工程的發(fā)展和建筑行業(yè)的發(fā)展有一定聯(lián)系。

1、建筑工程的給排水系統(tǒng)及其重要意義

建筑業(yè)在社會經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用，對實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善生活質(zhì)量有著重大影響。經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了建筑行業(yè)的提升，在建筑工程中，給排水作為非常重要的施工部分，有其施工技術(shù)和設(shè)計的復(fù)雜性。如設(shè)計和施工過程不科學(xué)，直接會影響建筑的使用，供水系統(tǒng)在保障大樓日常運營中必不可少，如不能及時提供飲用水，居民將難以維持基本生活。隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，供水網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，供水管路的規(guī)劃和施工面臨巨大壓力。就目前而言，供水主要分為兩種，即低壓直供和高壓供水，在建筑工程中的供水中，對高層供水的施工和布置要求更高，對于排水系統(tǒng)，它主要承擔(dān)著居民日常廢水、雨水和冷凝水排放，而高層的排水有其自身特點，在排水管道中存在大量空氣、廢水形成兩相流，并對管道產(chǎn)生壓力。除產(chǎn)生重力影響外，在排放的污水中還會撞擊管壁。同時立管排長度會隨著高度的增加，水流的重力作用也會逐漸增加，排水管會出現(xiàn)氣壓波動，導(dǎo)致被雜物堵塞，影響正常排水，如排水管出現(xiàn)故障，惡臭氣味則會回到居住空間，對人們健康和居家環(huán)境產(chǎn)生影響。同時，全球水資源短缺問題也威脅著全社會的發(fā)展，并引發(fā)環(huán)境問題，所以在建筑工程中，科學(xué)應(yīng)用節(jié)能節(jié)水技術(shù)與給排水結(jié)合，能解決水資源浪費現(xiàn)象，提高資源利用率，同時也為經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造條件?，F(xiàn)階段全世界都在走可持續(xù)發(fā)展道路，建筑業(yè)必然向著集約化和節(jié)能化的方向發(fā)展，在城市建設(shè)中，節(jié)能節(jié)水技術(shù)順應(yīng)了社會發(fā)展趨勢，同時也有助于精神和環(huán)境文明的發(fā)展。在各行業(yè)積極貫徹環(huán)保發(fā)展理念的同時，建筑企業(yè)也在推動節(jié)能節(jié)水技術(shù)應(yīng)用，合理利用節(jié)能節(jié)水技術(shù)，符合實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的目標(biāo)，建設(shè)優(yōu)質(zhì)、健康的生活環(huán)境，也是社會文明的體現(xiàn)。隨著生活水平的提高，社會對環(huán)境的要求也在發(fā)生轉(zhuǎn)變，作為人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，水資源是不可再生資源，所以在建設(shè)工程項目中，采用先進(jìn)的節(jié)能節(jié)水技術(shù)，才能實現(xiàn)提高水資源利用率，促進(jìn)社會生活持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的目標(biāo)。

2、建筑給排水設(shè)計中的問題

2.1 熱水干管循環(huán)

針對熱水干管循環(huán)來講，其主要表現(xiàn)癥狀就是在實際應(yīng)用給排水系統(tǒng)的過程當(dāng)中，用戶會將配水裝置打開，但是其中水溫卻未能夠跟隨相關(guān)操作實現(xiàn)快速升溫，人們所使用到的熱水量，僅僅只是后期輸送來的一小部分溫度達(dá)標(biāo)的水。但是前期溫度較低水卻被肆意排走，換言之無效水流比較大，導(dǎo)致嚴(yán)重水資源浪費。初步估計，基本上每月造成水量浪費10 噸以上，所以需要高度重視無效水流的問題，提高水資源利用效率。因此，第一，傳統(tǒng)無循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，添加熱水回水管，確保管道內(nèi)滯留的冷水回流到儲水池，加熱后二次循環(huán)再用。第二，注重立管循環(huán)方式或支管循環(huán)方式的合理利用，實現(xiàn)熱水系統(tǒng)的高效利用。從應(yīng)用效果來看，這種熱水循環(huán)設(shè)計成本增加不大，能減少運行過程中能量損耗，性能突出。

2.2 各專業(yè)間的配合度較低

對于排水設(shè)計而言，每個部門和工作人員之間都要有一定的配合，如果每個人都無法配合相應(yīng)的工作安排，就會影響到施工的進(jìn)度以及整個施工的質(zhì)量安全。作為施工團(tuán)體，每個部門和工作人員都是其中的一份子，只有真正的做到相互配合才能夠設(shè)計出更好的方案，確保整個施工建筑能夠認(rèn)真落實，同樣我們也需要理解和配合其他工作安排，讓每位工作人員都落實到位，確保每個崗位上都有自己的職責(zé)。建筑工程所涉及到的部門也比較多，各個部門之間的配合度同樣也會影響到排水設(shè)計以及建筑工程施工的進(jìn)度，每個部門的專業(yè)程度同樣也是會影響到整個工程的發(fā)展，因此，各部門之間的專業(yè)能力配合度，都要有更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在給排水施工方案進(jìn)行設(shè)計時，需要各專業(yè)之間的配合，這些專業(yè)需要相互配合才能夠設(shè)計出合理、科學(xué)、有效的施工方案。由于各個專業(yè)之間的配合度較低，沒有及時準(zhǔn)確的傳達(dá)彼此的想法，就難以實現(xiàn)有效的配合，這也是在現(xiàn)實中經(jīng)常出現(xiàn)的情況，所以，導(dǎo)致建筑工程的給排水施工方案不能更好的實現(xiàn)優(yōu)化升級，從而影響整個建筑工程的發(fā)展。

2.3 設(shè)計不能與時俱進(jìn)

在施工之前就要形成一定的設(shè)計方案，在設(shè)計過程中既要結(jié)合建筑物的實際情況，又要保證在設(shè)計方面有一定的創(chuàng)新，才能夠為整個排水系統(tǒng)提供更強有力的保障性質(zhì)，為我國今后在辦學(xué)系統(tǒng)上提供更有價值的參考依據(jù)。然而實際的情況是，目前的排水設(shè)計更多的是采用傳統(tǒng)的技術(shù)工藝和施工方法，因此，在創(chuàng)新方面還有待提高，除此之外我國在排水設(shè)計上的人才培養(yǎng)不夠，很容易造成設(shè)計不合理不完善的情況。在建筑施工過程中，對于設(shè)計方面需要有更強大的創(chuàng)新，確保在設(shè)計領(lǐng)域上有更強的專業(yè)度，適應(yīng)時代發(fā)展。只有在設(shè)計過程中對專業(yè)領(lǐng)域有更好的研究，才能夠保證設(shè)計更加專業(yè)。由于當(dāng)今社會正在不斷發(fā)展，許多技術(shù)得到創(chuàng)新，新材料也不斷涌現(xiàn)在市場中，這就使得市場對材料的需求大大增加。但設(shè)計人員在設(shè)計時，不能夠充分考慮到市面上的最新材料及當(dāng)前科技的最新技術(shù)，對于材料和技術(shù)上的發(fā)展還不夠認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，同樣也會影響到排水設(shè)計，不能夠及時的運用新技術(shù)和新材料對建筑工程中的給排水施工方案進(jìn)行設(shè)計，從而不能做到真正的與時俱進(jìn)。

3、節(jié)水技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化熱水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

在當(dāng)前，辦公樓、旅館、居家建筑以及大型醫(yī)院和飯店等處都會應(yīng)用熱水系統(tǒng)。其中，熱水系統(tǒng)對于建筑項目將會做出突出貢獻(xiàn)，但是，在實際應(yīng)用熱水系統(tǒng)的過程當(dāng)中還是普遍存在著嚴(yán)重的水資源浪費現(xiàn)象。鑒于此，需要優(yōu)化和改良熱水系統(tǒng)設(shè)計工作，具體改善措施包括下列幾點：第一，要求對于熱水循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)合理及科學(xué)設(shè)計，系統(tǒng)內(nèi)部添加必要的熱水回水管，促使管道內(nèi)部所滯留冷水可以逐步被回流至儲水池內(nèi)，同時在儲水池可以實現(xiàn)二次加熱，實現(xiàn)循環(huán)化的利用。第二，從整體應(yīng)用效果進(jìn)行分析，熱水循環(huán)設(shè)計整個成本增加不大，但是能夠促使能量損耗得到顯著的減少，性能較為突出。第三，要求深入分析和研究建筑性質(zhì)，并且也需要充分應(yīng)用儲熱設(shè)備以及加熱設(shè)備，滿足廣大人民群眾的應(yīng)用需要。

3.2 采用優(yōu)選的閥門及管材

目前我國許多建筑單位在進(jìn)行給排水工程設(shè)計與施工時會采用鍍鋅鋼管，這種材料購買成本較低，有利于節(jié)約工程建設(shè)成本，但長時間使用這種材料容易出現(xiàn)腐蝕或斷裂現(xiàn)象，會污染水源。鍍鋅管接頭處還容易生銹，可能會引發(fā)水管滲水問題。而在建筑給排水設(shè)計中合理使用新型復(fù)合材料可以避免上述問題的發(fā)生，例如，不銹鋼管、PE 管、鋁塑復(fù)合管等，具有良好的防腐蝕性。另外，在建筑給排水設(shè)計中，如何處理高層給排水水壓是現(xiàn)階段給排水設(shè)計的一個難題。例如水源采用增加水壓的運輸方式，在實際運輸過程中則會產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲，那么在給排水設(shè)計中就需要應(yīng)用螺旋消聲管，可以有效消除或降低噪聲，減少噪聲污染。進(jìn)行建筑給排水設(shè)計，要科學(xué)選用閥門及管材，提升建筑給排水工程質(zhì)量。

3.3 開發(fā)利用中水，減少自來水供應(yīng)設(shè)備運行時長

綠色建筑給排水節(jié)能設(shè)計應(yīng)秉持“開源節(jié)流”的基本思想，除了降低建筑給排水系統(tǒng)中各類設(shè)備的直接能耗水平外，還可轉(zhuǎn)換思路，通過節(jié)約用水來降低給水系統(tǒng)的運行時長，從而達(dá)到節(jié)能控制的目標(biāo)。在這一方面，開發(fā)利用中水的效果最為突出，在現(xiàn)代化的建筑設(shè)計中，中水回用已經(jīng)成為不可缺失的一部分。（1）中水的水源。中水是建筑物空調(diào)系統(tǒng)冷卻水、生活污水以及雨水的合稱，將這些水資源經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚碇罂捎米鹘ㄖ镏苓吘G化、衛(wèi)生間沖廁等。降低了對市政自來水的消耗，這一過程中可產(chǎn)生一定的節(jié)能效果。（2）雨水的回收利用。雨水是中水的重要組成部分，在建筑設(shè)計中需設(shè)計專門的雨水回收裝置，圖1是一種典型的雨水回收利用設(shè)計方案，借助建筑物上設(shè)計的屋面排水管將雨水收集到截污掛籃，過濾掉較大的垃圾異物，然后再通過氣流過濾裝置和雨水過濾器進(jìn)一步過濾沉淀，雨水進(jìn)入水池之后經(jīng)提升泵加壓用于綠化及沖廁等。這一過程水路程較短，實現(xiàn)了就近利用，無需遠(yuǎn)距離輸送，其節(jié)能效果突出。（3）生活污水及廢水的回收利用。由于生活污水及廢水中含有較多難以直接處理的污物，因而需經(jīng)過專門的中水處理站實現(xiàn)凈化，而中水處理站的選址問題將直接關(guān)系到后期使用的能耗水平，對于建筑群，中水處理站選址要考慮到各個用水區(qū)的分布，因為輸水過程中勢必會消耗電力能源，合理布置中水處理站可降低整體能耗。原則上應(yīng)將中水處理站布置在所收集污廢水建筑群與中水回用點便于連接的地中水的供水方式主要包括余壓供水系統(tǒng)、水泵＋水箱供水系統(tǒng)等。同樣的，中水設(shè)備設(shè)置在靠近建筑群的位置上，其輸水過程的能耗相對于市政水更低，可起到良好的節(jié)能效果。

3.4 合理控制水壓

在進(jìn)行建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計工作時，設(shè)計工作者應(yīng)當(dāng)依據(jù)施工方案中提出的具體要求來對給排水系統(tǒng)內(nèi)的壓力進(jìn)行科學(xué)的控制，通過這種方式來確保系統(tǒng)能夠正常運行，防止在將其投入使用時發(fā)生沖壓出流的問題。首先，設(shè)計工作者應(yīng)當(dāng)事先深入至施工現(xiàn)場，通過全面的實地考察來了解施工環(huán)境中的各種具體條件，并依靠整合多方資料的方式來求出給排水系統(tǒng)需要承擔(dān)的供水壓力，從而對其設(shè)計方案進(jìn)行改良。其次，設(shè)計工作者應(yīng)當(dāng)依據(jù)節(jié)能減排的具體原則，使用科學(xué)的減壓手段來講水壓控制在一定的范疇之內(nèi)。最后，應(yīng)當(dāng)為給排水系統(tǒng)設(shè)置減壓閥門，確保管道中的水流量能夠滿足建筑使用的實際需要。對于目前我國的建筑項目而言。給排水系統(tǒng)中最為常見的一項問題便是管道滲漏，這也和給排水系統(tǒng)施工過程中使用的技術(shù)與材料存在密切的關(guān)聯(lián)性。為此設(shè)計工作者應(yīng)當(dāng)事先和施工方取得共識，妥善完成技術(shù)交底，對給排水系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行細(xì)致的研究，從而查找出其中存在的問題，確保所有可能引發(fā)管道滲漏問題的因素都能夠得到排除。

3.5 注重中水回用

中水回用是將污水處理到一定標(biāo)準(zhǔn)而直接回用到日常生活中，實現(xiàn)水資源循環(huán)利用，符合我國社會環(huán)保節(jié)能發(fā)展要求。中水主要包括生活污水廢水、雨水等。其中雨水利用就是采用相應(yīng)的物理、化學(xué)或者生物技術(shù)對已收集雨水進(jìn)行加工處理，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求后用于路面灑水、草坪灌溉以及廁所沖洗清理，以減少城市自來水資源的使用與浪費。針對建筑給排水設(shè)計中的雨水利用情況，一般屋面雨水通過輸水管進(jìn)入地下雨水沉砂池進(jìn)行沉淀并轉(zhuǎn)入蓄水池，接著通過水泵流入雜用水蓄水池，最后利用氯消毒劑對雨水消毒并送至中水管道系統(tǒng)。通常在雨水收集過程中，不收集降雨前2min 的雨水，以此降低酸雨或降塵造成的水污染風(fēng)險。需要注意的是，要嚴(yán)格按照中水回用要求進(jìn)行雨水處理，保證雨水處理質(zhì)量達(dá)標(biāo)。經(jīng)過深度處理的雨水還可以用作飲用水。此外，按照雨水的回用處理方法，對生活污水或廢水進(jìn)行回收再利用，可全面提高水資源利用率。

3.6 規(guī)范超壓出流控制

在建筑給排水系統(tǒng)當(dāng)中超壓出流問題值得高度重視，一方面，管道內(nèi)部水量缺乏均勻性分布容易產(chǎn)生超壓出流的現(xiàn)象。另一方面，用戶用水需求上得到滿足，過量水源基本上都會在管道內(nèi)實現(xiàn)大量聚集，將勢必會直接影響到排水設(shè)備穩(wěn)定運行。從用戶的角度上進(jìn)行分析，超壓出流會讓用戶水流分配質(zhì)量大幅度的降低，實際應(yīng)用效率較為低下，還存在著明顯水資源浪費的不良現(xiàn)象。實踐的過程當(dāng)中，要求工作人員能夠?qū)τ诔瑝撼隽鲉栴}進(jìn)行嚴(yán)格的控制，切實保障建筑工程項目給排水節(jié)能設(shè)計具備高效性和合理性。對于給排水設(shè)計人員而言，也需要對于供水壓力以及減壓裝置安裝等方面進(jìn)行控制。一般來講，在限定供水壓力的過程當(dāng)中，要求給排水設(shè)計工作人員對于城市給水管網(wǎng)水壓進(jìn)行調(diào)查，同時要對于市政給水管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)利用。另外，對于建筑工程項目來講，工作人員需要合理以及科學(xué)應(yīng)用分壓分區(qū)的供水，避免在用水高峰期之內(nèi)出現(xiàn)大水量以及大面積用水需求。此外，還應(yīng)當(dāng)要求對于供水壓力進(jìn)行控制，要切實保障供水壓力可以控制在0.2MPa 以下，保障建筑工程項目在給排水過程當(dāng)中具備穩(wěn)定的水壓，同時也讓水源應(yīng)用更加具有節(jié)能性和高效性。此外要安裝相關(guān)減壓裝置，通過減壓裝置對于供水壓力以及供水流量實現(xiàn)科學(xué)合理的控制。傳統(tǒng)建筑工程項目當(dāng)中，若是一部分的給排水系統(tǒng)凈水壓力超過了0.35MPa，因此，對于這樣的配水橫管，要求工作人員能夠合理及科學(xué)使用減壓裝置，目前比較常用兩種減壓裝置是減壓閥以及減壓孔板。

3.7 合理利用清潔能源

大力開發(fā)清潔能源利用是建筑給排水設(shè)計發(fā)展的主要方面，地?zé)崮堋L(fēng)能和太陽能是最普遍的，也是人們生產(chǎn)生活中常接觸的清潔能源，將這些清潔能源有效融于建筑給排水設(shè)計中，能夠降低煤炭等傳統(tǒng)能源利用率，減少傳統(tǒng)能源產(chǎn)生的環(huán)境污染，促自然環(huán)境持續(xù)健康。相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前太陽能資源在建筑給排水設(shè)計中利用率相對較高，以太陽能資源為基礎(chǔ)設(shè)計太陽能熱水器系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以用于水資源的加熱，還能降低電力損耗，有效節(jié)約水資源，加大對自然環(huán)境的保護(hù)，實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。太陽能熱水器系統(tǒng)由集熱箱、儲水箱、循環(huán)管等組成，具有成本低、效率高、適用范圍較廣等特點，一般分為平板型和真空管型。單幢多幢建筑可以合用太陽能熱水器，設(shè)置熱水箱，將其作為戶內(nèi)熱水器預(yù)熱水源。

結(jié)語：

社會穩(wěn)定、健康、有序的發(fā)展離不開能源和水資源的有效利用，而新型節(jié)水節(jié)能技術(shù)在給水排水中具有許多獨特的優(yōu)勢，它在節(jié)約資源和能源的同時，形成比較完整的循環(huán)系統(tǒng)。設(shè)計人員還應(yīng)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新節(jié)水節(jié)能技術(shù)，全面提高自己的施工水平和業(yè)務(wù)素養(yǎng)，深入分析和探討節(jié)水節(jié)能工作，設(shè)計更科學(xué)、合理的節(jié)水節(jié)能方案。綠色建筑的發(fā)展前景十分廣闊，節(jié)水節(jié)能的重要性與綠色建筑的發(fā)展進(jìn)程密切相關(guān)，因此，必須采取正確的節(jié)水節(jié)能技術(shù)，實施高效節(jié)水節(jié)能措施，提高資源回收利用率，減少能源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)建筑工業(yè)向綠色環(huán)保方向發(fā)展，最終為人們創(chuàng)造一個更加舒適、安心的生活環(huán)境。