建筑給排水設計中環保節能理念的應用分析

楊 斐 山西中方森特建筑工程設計研究院有限公司

1 前言

縱觀現階段我國水資源的利用情況，浪費現象還是比較普遍的，盡管我國大部分地區都能維持正常供水，但是整體呈現出水資源匱乏的現象。相關權威統計表明，建筑內部用水在城市總用水量中的占比呈現出逐年增高的態勢。究其原因，在于建筑給排水系統的設計無法滿足其節能環保需求，水資源浪費的現象頻繁出現，再加上給排水系統無法提升水資源利用率，使得建筑內部用水量增大。因此，為進一步提升建筑內部用水的利用率，需重視在建筑給排水設計中融入環保節能的理念，確保其建筑項目的建設符合綠色化、節能化需求。

2 建筑給排水節能減排設計中的相關問題

2.1 給排水管材質量存在一定的問題

現階段，人們對于建筑給排水系統應用的要求越來越嚴格，在這樣的情況下，在設計方面往往要更加關注，但是在材料的質量把關工作方面關注度并不高，在檢測力度方面也有所欠缺，沒有從根本上做好管材的質量管控和審核工作，由此導致給排水管材的質量存在較大問題，后續的應用面臨嚴重的安全隱患，同時也造成十分嚴重的資源浪費，與節能減排的設計要求和理念不能充分吻合，甚至會帶來不同程度的安全隱患。

2.2 設計方面不夠科學合理

在給排水的節能減排設計過程中往往存在很多方面的問題，并沒有針對給排水管道線路進行科學合理的設計，與實際的應用需求不夠吻合。同時在實際的安裝過程中并沒有嚴格按照設計要求進行有序操作，因此導致實際的安裝施工質量不符合標準，在具體的操作過程中，往往存在著管道漏水或者銜接不夠緊密等相關方面的問題，進而導致水資源嚴重浪費，不符合節能減排的相關理念。

2.3 給排水水壓過大問題比較突出

在當前的建筑給排水節能減排設計過程中，著重做好水壓設計工作是十分重要的內容。然而，應用過程中比較常見的問題就是水壓過大，設計師在對給排水系統進行設計的過程中，往往缺乏應有的節能環保意識，在水壓方面沒有進行科學合理的管控，導致整個系統的水壓都是處于比較高的狀態下，水資源嚴重浪費，甚至造成給排水系統和管道往往會出現一定程度的滲漏，而此類情況對于節能環保理念的有效落實會帶來較多的阻礙。

2.4 設計過程中相關環節銜接不細致

針對建筑給排水節能減排設計而言，涉及多項內容，這是一項十分復雜的系統性工程，需要相關方面進行密切的銜接和有效融合，這樣才能體現出良好的設計效果。然而在具體的操作過程中可以看出，在內部配件管材等相關方面的設計過程中，并沒有進行全面細致的銜接，某些配件的銜接部分往往存在一定的問題，會出現比較嚴重的滲漏等相關情況，這類情況對于整體工程的使用性能會造成嚴重影響。另外，在具體的設計方面往往與給排水系統的具體運行情況不夠吻合，而且對設計規劃等方面存在的問題沒有進行全面性、整體性的考慮，相關影響因素并沒有得到充分的參考，進而導致實際的設計內容存在一定的問題，在給排水系統的運行過程中往往存在重大的安全隱患。

3 建筑給排水的節能減排設計策略

在建筑給排水進行節能減排設計的過程中，針對設計方式可能存在的問題或者不足，要進行深入分析，然后從不同角度進行充分的考慮，以此在更大程度上提升整體設計質量。具體來說，相對應的節能減排設計策略主要體現在以下幾個方面。

3.1 對給排水管材質量進行高度關注

在針對給排水管道進行設計的過程中，要想體現出良好的節能減排效果，需要在材料質量方面進行嚴格的把關，著重加強相關材料的采購、管理、驗收等方面的工作，確保材料的性能、質量、參數指標等符合具體的應用要求，保證相關材料的質量能夠得到根本上的提升。同時在確保材料質量得到顯著提升的同時，在設計方面也要著重增強，確保各類設計環節能夠得到嚴格的質量把關，結合材料的具體設計需求，進行科學合理的設計，以此呈現出良好的設計效果。所以，在實際的設計過程中要在材料選擇和設計方面進一步優化和完善，可以通過有效安管安裝方式，對管槽以及管井充分的結合，不能安裝的通過螺旋以及芯層發泡方式進行有效操作，這樣可以實現良好的節能減排效果，同時也可以減少噪聲，更有效的優化保障排水管道。

3.2 進一步優化設計，確保設計更科學合理符合實效性要求

在給排水的節能減排設計過程中，要充分體現出節能減排的效果，在設計方面要著重增強，充分認識到鋼材的屬性以及應用需求，以此為基準進行針對性的設計，這樣才能體現出良好的實效性。在應用塑料管材的過程中，往往呈現出比較明顯的易清潔、耐腐蝕的優勢，但是在遇熱膨脹方面有著巨大的缺陷，外部接頭也很容易出現溢流等相關方面的問題，導致水資源的浪費。在這種情況下，進行給排水節能減排設計的過程中，施工人員要嚴格按照圖紙的具體要求來有序操作，在管線的設計過程中，要確保各類因素不會對整體的給排水系統運行造成限制，盡可能減少水平距離，有效節約工程的成本。與此同時，在保證給排水管道設計質量的同時，也要從節能減排的層面出發，進行更有效的優化，進而呈現出更加良好的節能環保效果。

3.3 有效控制水壓問題，充分應用水循環技術

有效利用變頻控制系統，進一步實現水壓的自動調控，以此實現良好的節能減排效果，充分體現出水資源節約的目標，使水泵帶動給水管道供水，同時采用不同類型的排水系統對于水壓進行有效控制，例如，衛生間用水的水壓要比廚房用水壓力更高一些，對供水水泵壓力進行相對應的額定，可能會導致多余的電能消耗，因此在水泵系統中可以增加相對應的變頻技術，通過這種方法進一步有效調節水泵的運行電壓，以此確保電能的有效節約，實現節能減排，而這樣的情況對于給排水節能減排設計也會起到最大的促進作用，使建筑給排水的節能減排設計成效得到充分的呈現。

4 建筑給排水設計中環保節能理念的應用

案例分析：建筑工程位于廈門市，項目具體內容為三棟公用建筑建設，建筑總面積約為52700m2，該工程規劃階段依據對節能環保需求的分析，在遵循環保節能理念的前提下進行給排水的設計，具體有以下幾方面的內容。

4.1 給水系統節能設計

a)減壓節流設計

分析生活給水系統的設計，通常情況下會以豎向分區為標準進行設計，但是在分區后仍尚存給水壓力過大的問題。通過實踐檢測發現，分區后最低層的給水壓力已達到300kPa～400kPa（以靜水壓力為前提）[1]。而針對建筑流量設計時，常規衛生器具的額定流量僅為20kPa～30kPa，若不加以減壓設計，意味著衛生器具的實際出水量要遠遠高于額定出水量，進而造成水資源浪費的問題。同時，水壓過高會在系統運行期間頻繁產生振動現象，增大系統管件出現破損問題的概率。對此，本工程在給排水設計時，依據對現場情況的分析，采用壓力調節閥、孔板以及減壓閥等方法進行水壓控制，以此在節約水資源利用的同時，延長給水系統管件的運行年限。

b)充分利用給水管網壓力

通常情況下，高層建筑住戶隨著樓層的增高，其給水壓力會不斷降低，部分小區為滿足高層建筑的用水需求，會結合升壓系統獨立設置的形式來提升給水壓力，并且部分建筑在給水設計時，選擇以貯水池為載體進行管網進水的引進，若貯水池位于地下，不僅無法充分發揮出可用壓頭的作用，甚至會起到適得其反的效果[2]。鑒于此，針對該項目高層建筑的給水設計，高層直接供水的供水壓力無法滿足高層建筑用水需求，依據對建筑層次的劃分，通過分區供水的形式來提高水資源利用率，即對高層建筑中無法正常供水的樓層進行加壓供水，提升給水系統設計的節能效果。

c)熱水供應系統節能設計

縱觀現階段建筑熱水供應系統運行情況，部分系統在開啟階段無法第一時間獲取到滿足標準溫度要求的熱水，所以在使用前會排放一定量的冷水，進而產生水資源浪費的問題[3]。究其原因，在于熱水供應系統在設計階段為融合循環系統的設計，導致供水系統在運行階段出現水資源浪費現象。此外，為考慮環路阻力平衡、管網布置不合理等問題的存在，均會影響到熱水供應系統的節能效果。

對此，該工程在給排水設計期間，依據對建筑供熱需求、實際性能等方面的分析，合理選擇干管循環方式來提升水資源利用率。除循環系統、管網合理設計之外，該項目還要求設計人員考慮熱能消耗控制問題。強調具體設計時人員需依據對建筑布局、供熱需求等因素的分析，合理縮減供熱管道的長度，并利用相關措施進行管道保溫。同時，貯熱設備、加熱設備的選擇同樣至關重要[4]。該項目中要求設計人員結合對建筑給排水需求的分析，進行水泵自控、儀表監測、感溫材料等的引進，采用變流量、變揚程控制系統進行熱水循環系統的控制，將感溫元件設置于配水點位置，以此在保證供熱供應系統穩定運行的前提下，進一步提升其水資源利用率。此外，該項目結合對廈門地區光照條件的分析，結合太陽能技術來實現再生能源提供熱水，將太陽能設備設置于建筑屋頂，以此為集中供熱水區域提供熱能。而針對個別低熱水需求的位置，如洗手池、實驗室等，該項目則通過單獨設置加熱電源的方式來實現對水循環熱量損耗的控制。

4.2 節能型衛生器具的應用

傳統衛生器具的應用不具備節能效果，無法做到在用水過程中提高水資源利用率，所以在給排水設計時，設計人員需在保證器具質量的前提下，盡可能選擇節能型衛生器具。①水龍頭節水。為進一步提升水資源利用率，可選擇陶瓷閥芯水龍頭來提升節水效果。該類型水龍頭的應用可以在節約20%～30%用水量的同時，具有良好的密閉性。此外，隨著我國科學技術的發展，智能感應型水龍頭、自閉式龍頭等類型的應用，均能起到一定的節能效果。例如在該工程中，水龍頭采用1.9L/min的感應式水龍頭，實現對水資源的合理節約。②淋浴節水。淋浴所消耗的水量相對較大，若不進行水量調節，會產生大量的水資源浪費。所以，設計人員需選擇節水型淋浴器，例如冷熱水混合栓式淋浴器，相較于普通淋浴器的應用，能夠實現對溫度的快速調節，減少水資源浪費；再如定量停止水栓淋浴器的應用，相較于普通淋浴器而言，能夠做到對用水量的預先設定，待用水量達到規定值后自動停止，提升其節能效果。③廁所節水。廁所節水設計可以分為兩方面：一方面可以通過優化排水設計，通過中水沖廁來達到水資源節約的目的；另一方面則是采用節能型坐便器。如雙沖洗量坐便器的應用，能夠進一步提升其節水效果，并且款式新穎，符合現代人審美。以該工程為例，為達到節水的目的，在衛生間分別采用1.5L/3.8L的兩檔式節水型坐便器，并設置延時自閉式腳踏沖洗閥。

4.3 排水系統節能設計

建筑排水系統囊括冷卻排水、廚房排水、沐浴排水等，為進一步提升水資源利用率，在排水設計時，可結合建筑結構的分析，進行中水回收系統的設置，收集建筑內所有排水，經過濾、沉淀等處理后作為雜用。以該項目為例，以中水系統設計來實現對再生水的利用，在設計期間將再生水的用途確定為綠化澆灌、沖廁等。考慮到廈門市的平均降雨量，將室外地面60%以上設置成透水地面，并結合對下凹式綠地的設置來達到雨水涵養的目的。同時，該項目中水設備以一體化MBR為主，并為減少室內空間的占用，選擇將設備設置于室外綠化帶中，并以地下室為載體進行水箱、電控箱、中水泵的設置。

當然，不同建筑類型的排水設計要求不同，以公共建筑、高層建筑為例，可結合其實際排水情況的分析，進行糞便污水排水與優質生活廢水排水的區分，此種設計有助于進行優質廢水的收集，通過集中處理后用于道路沉降、植物澆灌等。而要想進一步提升中水系統設計的合理性，還需加大對新技術的引進力度，在保證污水無害化處理的前提下，提高水資源利用率。除中水系統合理設計之外，設計人員可依據建筑實際建設情況的分析，進行雨水收集系統的設計，盡管在建設階段雨水收集系統的建設會增大成本，但是立足于長遠發展角度，雨水收集系統的建設能夠顯著提升建筑水資源利用率，通過雨水收集、沉淀以及利用，提升建筑的整體節水效果。

5 結語

通過上面的分析，能夠充分看出，在當前的建筑給排水節能減排設計方面仍然存在一定的問題。針對這樣的情況，需要更有效的優化相關設計方式，結合具體問題進行深入分析，切實解決各類問題，有效利用新技術、新方法，以此呈現出良好的節能減排設計效果。