建筑給排水設計中節能減排設計分析

摘 要：探討建筑給排水設計中節能減排設計現狀和重要性，分析建筑給排水設計中節能減排設計存在的問題，提出建筑給排水設計中節能減排設計方法。

關鍵詞：建筑給排水設計；節能減排設計；設計方法

中圖分類號：TU82" " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2023）03-0099-03

1 建筑給排水設計中節能減排設計現狀

居民的水資源節約意識普遍較低，日常用水過程中，因為操作不當或對水資源不重視而產生大量水資源浪費，加重我國水資源緊張的問題。因此，要高度重視建筑給排水節能減排設計，強調提高水資源利用率和可循環利用，使水資源在人們的日常生活中發揮更高經濟效益和社會效益。

2 建筑給排水設計中節能減排設計重要性

2.1 應用節能減排技術是推動經濟發展的需要

社會經濟發展的基礎是能源，社會中各項工作正常運轉以及人們生活發展都離不開能源，能源是推動我國經濟發展重要助推劑。在建筑給排水設計中進行節能減排設計，能夠有效降低建筑能耗，從而在一定程度上促進我國經濟可持續健康發展。

建筑行業是我國眾多行業中對能源需求以及耗費較大的行業，在建筑施工過程中需要耗費大量水資源等能源，應用節能減排技術不僅能夠促進建筑施工企業自身可持續發展，也能提升我國能源資源使用效率[1]。

在當前我國建筑給排水設計中，節能減排設計還存在非常大的提升空間，節能減排能夠有效推動我國綠色生態經濟高質量發展。所以，在施工中提高節能節水意識與相關科技運用更加十分必要，也會對國家社會經濟發展形成更加有利影響。

2.2 應用節能減排技術是保護自然生態環境的需要

隨著社會經濟快速發展，城市各種工業產品規模也在日益增加，這會對自然生態環境帶來很大破壞，導致人民生存環境遭到很大沖擊。建筑行業是資源耗費較高的領域，在施工過程不但形成相當多施工廢棄物，而且會給對大自然造成環境污染。在建筑給排水設計當中會涉及大量污水排放問題，污水排放會對自然生態環境帶來重要影響，會產生環境污染以及破壞等嚴重問題。不僅如此，污水排放還會對水源污染造成二次污染嚴重影響，最終影響整個自然生態系統[2]。

在建筑給排水設計當中，要不斷優化節能減排設計方案，并積極地利用國內外先進節能減排技術和相關設備，以此來有效減少建筑給排水設施，對自然生態環境所產生的影響，保護自然生態環境不被破壞，促進我國城市可持續綠色健康發展。

3 建筑給排水設計中節能減排設計存在的問題

3.1 材料和設備引發的管道質量問題

如果采用不良閥門，或是品質不合格的管道和附件，將會導致管道安裝和使用留下安全隱患，一旦情況嚴重，就容易引起泄漏問題。有些建筑所設置的給水設備因為采取了不正確管路連接形式，不能確保管路連接緊密度，從而增加了管路遭遇外力引起損壞的可能性。

3.2 再生水資源利用率低

我國許多城市都出現了嚴重的水資源缺乏問題，尤其是在西北地區更是水資源匱乏，再生水資源利用率極低。因此，為提高再生水資源利用率，給排水設計人員就應該結合當地生態環境、氣候等因素，設計出更具有實用性的給排水方案，提高雨水收集與使用的效率。但是當前許多建筑雨水和生活用水都直接通過城市排水管道流出，這無疑導致了水資源嚴重浪費，也大大降低了建筑供水體系中對可再生水資源使用率。

3.3 排水管道連接密封性不足

排水管道連接質量將直接關系水管密封性能，而一旦排水管接頭發生故障，就將直接造成水管密封性不良。這不僅會導致排水管道產生污水滲漏現象，還會對外部環境產生危害。所以，在建筑給排水設計方案中，應增加對水管接頭設計方面的注意。要注重排水管路本身品質，其質量優劣也是影響排水系統得以順利運轉關鍵因素。而優質排水管路可以保證地下排水系統使用時間符合標準要求，同時也可以防止因水管品質不合格，而產生的污水滲漏現象。當前在建筑給排水工程設計時，通常會將排水系統安裝在地下室，一旦水管發生損壞，修復成本相當大、困難也相當大，對居民生活將會產生相當大沖擊。

3.4 給排水節能減排問題分析

在建筑設計工作中，建筑供水系統工程設計是一項十分關鍵的環節，較為普遍問題是水壓過大。一些建筑設計工程師在對建筑物進行設計過程中，在節水減排、環境保護等意識上較為淡薄。所以，在對建筑物供水系統設計過程中，往往會導致給水系統長期處在水壓較大狀況下工作，從而也會導致供水系統管路中產生泄露問題。

在建筑給排水設計當中，施工單位為了節約建設成本，若沒有充分考慮建筑結構所需要的耐久性以及密封性等因素，沒有重視建筑內部給排水設計的科學合理性，就會導致在建筑工程長時間使用之后，出現滲漏等問題，對居民正常生活造成負面影響。

4 建筑給排水設計中節能減排設計方法

4.1 合理設計供水分區

建筑類給水系統排水技術標準中規定，住宅樓入戶管的給排水加壓不應超過0.35 MPa，非住宅樓類居民建筑物入戶管的給排水加壓不宜超過0.35 MPa。同時，節能規范要求，家庭生活給水系統用水點處給排水加壓最高為0.20 MPa，同時也要符合有關衛生器具工作水壓規定。如果是多層建筑，為了適應入戶管給排水壓力，必須對給水設備實行分段管理。

例如，某住宅層高是3 m，總高度約為25 m，為滿足最高點處供水壓力不小于為0.10 MPa的要求，和最低點不超過0.35 MPa的要求。為滿足城市生活給水用水中心區的給排水壓力不超過0.20 MPa的節能需求，可采用在超壓樓層增設減壓閥的方法，來達到壓力需求。但是在實際的給排水設計中，一些設計者往往沒有注重排水壓力不超過0.20 MPa的節能需求，這會導致在用水過程中，非常容易出現用水負荷過高的問題，從而引發水資源浪費的現象[3]。

所以，在建筑供水及節能減排工程設計中，應針對住宅類別做出針對性供水分區設計，以保證用水量符合建筑物內部使用條件。

4.2 加壓給水設計

現代住宅中給水系統通常使用給水形式來實現二次增壓的效果，但是這種形式將產生巨大的能源消耗，而如果通過供電方式，利用城市管網余壓進行增壓，則將會減少對電力消耗，從而降低了能源。盡管在各個城市，市政供水系統壓值都不一樣，但對于在樓下或低層用戶，利用城市水壓都能實現直接供水。現代城市中大型高層建筑數量較多，可以采取分區供給余壓方式供給。為了利用城市水壓，各增壓點都分別設有增壓泵。這不僅節省了資金，而且還可以合理使用城市管網余壓，從而降低了給水工程中能源消耗。

4.3 熱水供應系統設計

首先，在符合自身要求前提下，要在適當程度上降低電熱水器的耗能總額和流速，使換熱器傳熱的效率得以有效提高。其次，為防止在熱力輸送途中產生熱能過度損失，要采用具備高效節能特性保溫技術。最后，要降低對一次能源依賴性，加強對新燃料技術研究力度。

在熱水供應系統設計中，設計人員充分利用太陽光所形成的放射作用，不僅可以供給充足熱量，而且可以將熱量轉換為其他能量。因為一次能源貯備數量已經越來越少，所以需要進一步加強對太陽能利用方法的探討，使可再生能源得以合理使用。

利用太陽能供熱裝置主要有2類，分別為真空管式和溫管式，它們工作時不受環境因素干擾，具備集熱量轉換效率高、保溫性好、檢修維護難度較小的優點。在設置中，必須注意到水流平衡情況，一般采用串聯或者并聯集熱方法，在選用集熱器時應充分考慮其承壓性能和抗凍特性。一旦室外環境溫度較低時，要采用適當的抗凍方法進行抗凍化處理，以避免低溫度時損壞太陽能加熱裝置[4]。此外，還要著重注意熱水供給循環設計，并做好確保使熱水系統水資源可以被有效地使用，提高其節電效益。

若要設置熱水供給循環，則可以通過設定立管和支管循環系統方法，以避免冷水供應過多。在熱水供給過程中，使用恒溫控制傳感器即可達到對溫度實時控制。

4.4 雨水系統設計

在建筑計劃中對雨水匯集系統重新設計，實現減少園林綠化所耗費水資源，將雨水轉換為園林綠化水，可以將雨水屋面和路面匯集總量限制在6 000 m2以內。若根據0.65徑流系數、65 mm作為最大降雨量為進行測算，可以得到最大雨水量約為253.5 m3/d。若根據60%的雨水采集裝置收集率來計算，每年可以進行循環使用的最大雨水量大約為134.1 m3/d，而這種規模也大致上可以達到該項目最大綠化用水量。

對雨水收集中時需要注意幾點。首先，要使得降雨通過循環系統進行初步攔截，降雨進入回收池中，不但能夠沉淀去除水中淤泥及顆粒，而且可以調節降雨徑流，防止后期對降雨利用處置過程造成干擾。其次，在濾網內加入指定聚合氯化鋁用量，通過利用原水經常動將雨水通過該濾網，再通過機械篩分過程之后，將去除水中有機質和污染物。最后，通過利用余壓機械輔助將過篩后的雨水流入清水池內，再進行殺菌處置。進行這些作業后對水體進行檢驗，一旦達到水體標準，就可把水體進行園林綠化和水景補水等。該項目要求經處置后降雨質量標準COD不超過10 mg/L，SS不超過10 mg/L。

4.5 中水系統設計

中水是指對質量不太差的生活廢水進行較簡易技術處置，一般是用作綠地澆水、空調冷卻水、清洗馬桶、汽車洗車等非飲用水處理。中水系統是創新型環保住宅特征體系，在對住宅實施中水系統前，必須先對該住宅進行環境評價，以判斷是否適宜在該住宅使用中水系統。若要在住宅內安裝中水系統，就必須額外安裝泵室、水池、管道、管徑等。因此，前期投入相當大，同時所占用的土地面積也相當多。若住宅內中水需求量比較小或是污水需求量也比較小，則就沒必要再安裝中水系統。

4.6 選用優質管材、閥門和節水器具

建設城市供水節能減排設計不但要從供水體系結構標準出發，還要在管道所使用材質方面加以改善選擇。比如，在管路設置時，所使用材質一定要選擇抗滲漏性能、耐蝕能力比較好的管材，較為常用有鋁塑復合管等。近些年，聚乙烯管道、不銹鋼管材等已得到廣泛應用。而在選用閥門時，也應采用不易銹蝕、密封性比較好的材料[5]。

此外，政府財政必須加強對節約用水設施、器材領域的扶持投入，積極引入新材料、新技術，可以有效提高生產工藝，降低節約用水器材的產品銷售價格，進而擴大市場需求量。如此才可以充分調動用戶采購興趣，進而增加行業知名度。比如，新型的綠色環保型衛生工具可以極大限度地降低耗水量，同時，還可以防止出現滲漏情況。將節水工具普及到各個住宅中，能夠有效促進飲用水的節約常態化。

5 結語

給排水系統作為建筑主要組成部分，其工程設計科學性將直接對建筑總體效率產生重大影響。因此，在設計建筑供水系統中，必須廣泛掌握與節水節能相關法規、標準，以保證工程設計符合標準和應用條件，從而確保建筑行業得以可持續發展。此外，還需要加強對自然資源利用能力，使自然資源可以回收再利用等。同時，居民在進行住宅改造時要選用具備節水節能特點的家居衛生用具，從而實現了在住宅中達到節水減排目的。

參考文獻

[1] 梁霞.建筑給排水設計中節能減排設計淺析[J].建材發展導向，2022，20（20）：193-195.

[2] 孫小梅，王震.建筑給排水設計中節能減排設計的重要性分析與實踐研究[J].房地產世界，2022（8）：60-62.

[3] 付鯤.節能減排技術在建筑給排水設計中的應用[J].智能城市，2021，7（21）：32-33.

[4] 馬立棟.建筑給排水設計中節能減排設計研究[J].四川水泥， 2021（9）：105-106.

[5] 殷宗寧.建筑給排水設計中節能減排設計分析[J].安徽建筑， 2021，28（4）：90-91.