建筑給排水節能節水措施探析

薛翠玲

（山西省安裝集團股份有限公司，山西太原 030000）

0 引言

高層建筑建設中，給排水設計與施工是重點環節，然而基于早期建筑施工方法的給排水設計中，由于設計規范并未完善、施工不合理等，存在污水與廢水終端無組織收集且直排內河、管道管材質量較差、雨污未能有效分流等問題，影響了建筑功能的有效發揮，導致了大量的水資源浪費及環境問題。在當今時代綠色環保理念推行下，打造綠色節水節能建筑成為高層建筑給排水設計的重點，需要從節水節能的角度優化建筑給排水設計施工方案，進而實現水資源高效利用、能耗有效降低的綠色環保型建筑建設目標。

1 節水措施在建筑給排水施工中應用的意義

水資源在我們生產生活中有著巨大的作用，生活中的諸多方面都離不開水。但是，由于我國對于水資源的開發和利用力度不夠大，導致了一些地區在進行現代化建設過程中，忽視了對水資源的保護工作，特別是在一些工業生產過程中，沒有嚴格按照相關的國家標準進行操作，造成大量的工業廢水進入湖泊中，使得水資源嚴重短缺，給人們的生產生活帶來了極大的不便。在這種形勢下，有必要從多個方面作為入手點，并通過對水資源利用進行調控，從而實現水資源的節約利用[1]。在建筑給排水施工過程中，會消耗大量的水資源，同時，會產生污水，破壞生態環境，嚴重時還可能導致城市洪澇災害等一系列問題出現。這對于人類社會的可持續發展是不利的。所以，必須強化建筑給排水施工，并采用多種水處理技術，將水資源浪費降到最低。

2 建筑給排水工程施工的常見問題

2.1 管道漏水

管道是給水、排水的重要載體，在輸水過程中水資源滴漏現象時常發生，若不及時處理，會造成大量水資源流失，因此，在給排水工程設計、建設時，應首先解決這一問題。引發漏水問題的主要原因體現在給排水管道腐蝕、選用的閥門質量差等方面，如果在實際施工中沒有嚴格按照設計圖紙及相關要求進行，便無法保證管道接縫處的嚴密性，增大該區域發生滲漏水問題的概率。此外，地埋管道漏水也是導致水資源浪費的重要原因[2]。

2.2 配水器用水量大

建筑給排水設計、施工的重要環節是配水設備室的建設和配水裝置的選用，作為水資源利用的終端，配水器的綜合性直接決定了建筑實際用水量。通過深入考察現運行的大型綜合體建筑用水情況發現，建筑內便器沖洗水量占建筑每天總用水量的35%，且由于人流量較大，選擇的沖水箱容積較大，無法達到預期的沖洗效果。此外，水龍頭也是綜合體建筑給排水系統中的主要設施，使用頻率較高，很難合理、有效地利用水資源，從而引發水資源浪費。為此，要求施工人員細致、全面地分析建筑給排水工程中配水器的運行情況，加強應用綠色、環保施工技術，以此優化、完善給排水系統建設方案，提高水資源利用率，推動綠色建筑工程施工科學、有序進行[3]。

2.3 超壓出流問題

產生超壓出流現象的原因是給水配件運行時所承擔的壓力遠超出設定工作壓力，導致單位時間內流出的水量多于正常情況下的出水口額定流量。現階段，在設計、施工給水系統時，由于施工人員未嚴格控制水壓，當壓力持續上升后噴出大量水，在不及時收集、回收的情況下，導致水資源浪費。同時，由于超壓出流用水時的水流量缺乏均勻性，影響用水效果，還會引發水管振動，極易損壞水管和管道上的配件，造成閥門和接口松動，加大漏水風險[4]。

2.4 熱水供應系統問題

熱水供應系統的作用是為建筑使用者提供充足的熱水資源，且系統的穩定運行能夠表現出顯著的社會效益和經濟效益。但在日常運作期間，熱水供應系統易出現故障，特別是生活區域的熱水供應系統未設置循環用水功能，增加了水資源浪費總量。此外，加熱器與不同建筑體出水點的距離較遠，加之輸水管道不具備加熱功能，導致熱水輸送時大量熱能流失，當流至出水口時，水溫大幅下降，無法發揮熱水供應系統的運行價值。

3 建筑綠色節水節能策略的運用分析

3.1 實施分區供水、優化給排水設計

（1）室內給水系統生活用水應采取分區供水方式，住宅、商業由市政給水管線供水，并采用變頻泵加壓方式為低、中、高三區供水。

（2）雨水回用系統利用雨水回用系統為地下2 層及地上1 層供水，設計流量為12m3/h，設計揚程為37m。

（3）給水方式住宅、商業建筑空間采用下行上給的供水方式，主要利用不銹鋼清水池吸水，并在地下室的非人防區域設置一座生活泵房。雨水回用系統是地下空間用水的主要來源，雨水處理后在室外清水池中存儲，同時安裝一套變頻泵組系統用于供水。

（4）室內排水系統設計本工程采用雨污分流制、污廢合流制設置室內排水系統。生活污水經由室內排水管向室外檢查井中排放，在化糞池中處理后再向市政污水管網排放，商業廚房的廢水則要經過隔油池處理后再排放至小區化糞池。本工程不同部位的排水管應采用不同材質，地下室集水坑排水管采用內外熱浸渡鋅鋼管，室內生活污水及廢水排放立管采用加強型U-PVC 雙壁消音排水管，利用U-PVC 白色排水管作為通氣管，空調冷凝水管選用U-PVC 排水管，室外排水管則采用HDPE 雙壁波紋管。

（5）應用變頻調速系統為保障分區供水的有效實現，需要在給水系統安裝變頻調速系統。此系統由一套控制設備及變頻器構成，可根據水量、水壓調控給水量。其不再按照傳統水泵特性曲線供水，而是結合用戶實際用水量的多少，根據壓力變化情況，針對性調節水量，進而滿足用戶的用水需求。此種節能設備的應用，可節約水泵的多余流量及揚程所產生的功率，進而提升給水系統的節能效果[5]。

3.2 實施分質供水、收集回用雨水

雨水回收與利用主要是指將建筑范圍內的雨水匯集，借助現代化技術打造雨水截污系統，既能夠達到收集雨水的目的，還可在系統自身功能下保證處理后的雨水達到規定的回收利用標準，提高水資源的利用率，賦予房地產項目給排水系統更強的功能。特別是在排水方面擁有顯著優勢，可規避城市內澇問題，在水資源充足和水資源合理利用的支撐下，推動“海綿城市”建設進程，實現雨水資源的循環使用。本項目專門打造雨水調蓄池，以保證屋面雨水排放后的有效收集，再對其進行凈化處理，達到城市用水標準后，應用于城市建設中。此外，設計排水管道時，需修建雨水口，匯集建筑外部的雨水，并自動流入雨水蓄水池中，作為城市綠化灌溉水使用，經處理后不滿足使用標準的水，則通過市政雨水管網排放[6]。通過現場調查和具體實踐得知，一次降雨能夠收集的雨水總量約為200m3，再根據雨水二次利用總量打造容積為200m3的雨水蓄水池和容積為50m3的清水池。其中，清水池中的雨水可直接使用，蓄水池中的水資源需經過過濾、凈化處理后輸送回用水箱存儲，用于綠化工程中。

另外，通過科學的收集與凈化工序處理居民生活用水，可得到水質達到一定標準的中水[7]。同時，采用科學的收集裝置可以將降雨集中起來，再經過一定的凈化處理即可得到水質達標的可利用水。建筑工程中得到的中水與凈化后的雨水可用于日常清潔與澆灌，能夠在一定程度上緩解居民生活用水緊張的問題。經過近年的發展，中水凈化與雨水匯集已經實現了較為成熟的應用，建設成本也較低。此外，近年來工業廢水肆意排放的問題需要得到根本性控制，應優化工業排水管網的規劃設計，采用截污回收及就地處理等方式提高污水的循環效益。

3.3 節能型給水加壓設備的應用

市政供水二次增壓設計中，地下室生活水箱內引入市政供水，然后再應用變頻加壓裝備讓水能輸送到對應的地點。在該項目中采用無負壓式供水裝備，目前無負壓式供水裝備分為穩流罐式與調節水箱式兩種，在水泵前裝設壓力密封罐的是罐式無負壓供水設備。這種方式的水泵通過穩流罐吸水，加壓后供至用戶，在降低對公共供水管網的影響時，所采用的調節設備為穩流補償器；調節水箱式的穩流補償器設置在設有不承壓的調節水箱內，每天水箱可以在電控裝置下循環2 次以上，確保水質不變。采用箱式無負壓供水設備，公共供水管網壓力不大于0.2MPa 時，關閉無負壓裝置，打開無負壓進水裝置，供水由水箱完成；公共供水管網壓力不小于0.2MPa 時，打開無負壓裝置，關閉無負壓進水裝置需延時10min，供水由公共供水管網完成。在設備安裝時，需明確安裝工藝流程：檢查安裝池，確保其符合要求→檢查設備→在各自基礎上固定設備→連接水管與電纜→試運行→調試。

3.4 消防水系統應用

消防水系統設計、施工時，工作人員基于對市政一路供水的思考，確定市政水壓為0.25MPa，符合建筑室外消火栓供水水壓規范。在建筑附近設置直徑為20cm的給水管，并配備水表、閥門、倒流防止器等裝置，實現市政水與建筑內部生活水的引用，將其作為消防水源，提高水資源的利用率。水管接入地塊后，打造直徑為20cm 的環形供水管，再設置兩根直徑為10cm 的給水管與生活給水管連接后引至消防水池，并將池中的管網作為補水管使用，補水時間為30h。在地下1 層打造消防水池水泵房，房間地面標高為-11.3m，可直接將生活用水輸往室外，且輸送距離小于10m。消防水池容積為2100m3，設置冷卻塔，補水量根據裝置最高日用水量的30%進行確定，最終為270m3。平等劃分消防水池有效容積，得到獨立作業的水池，分別在水池外側設置輸水口，實現水資源隨取隨用。

3.5 建筑給排水節能新型技術的應用

（1）積極引入新型清潔能源技術在建筑工程項目建設過程中，應嚴格遵守自然生態環境保護的要求，積極采用清潔無污染的新能源技術，減少可能會對環境造成污染的施工方式，降低對自然環境的影響，維持生態平衡。在實踐中已得到相對成熟應用的清潔能源主要有太陽能熱水系統、雨水收集系統以及污廢水凈化回收技術等，這些不僅可顯著提高水資源利用率，且有助于減少資源浪費和環境污染。此外，在建筑工程中，還可以引入風能、水能以及空氣能等清潔能源技術用于發電或水加熱，也能達到不錯的節能效果。

（2）合理利用變頻技術城市居民生活用水時段與用水量具有明顯的規律性，不同的季節與時間段，用水量與熱水需求量存在較大差異。夏季城市用水量相較于冬季明顯要高，熱水需求量則相對較少。同時，7：00—9：00和18：00—20：00 往往是用水高峰期，居民用水較為集中。因此，應根據以上規律采用變頻技術靈活調節水壓與冷熱水供應比例，既可避免泵類設備長時間無用高負載運行，又能保證居民用水需求得到充分滿足。此外，靈活的供水方式還可以起到保護供水管網的作用。

（3）建設真空節水排水系統真空排水技術是在重力排水技術的基礎上衍生出來的一種排水方式，但是這種排水方式又有別于先前的重力排水技術，其是利用真空設備使給排水管道內的壓力低于大氣壓，利用大氣的失衡以空氣為動力實現水的輸運。目前，真空排水技術在污水匯集方面已經得到了一定應用并取得了不錯的成果。作為一類新型的建筑工程排水技術，真空排水技術的應用不僅能起到節能作用，還具有一定的清潔管理效果。現階段，真空排水技術已應用于城市寫字樓、居民建筑以及商業中心等建筑工程中。

4 結語

水資源是支撐社會發展的必要條件，也是人類賴以生存的基礎。在建設新型環保節約型社會的大背景下，進行基于節水節能的建筑給排水研究符合當前的時代要求。在建筑工程給排水的節水節能設計實踐中，應強化前端布局設計，保證給水管網與排水管網規劃的合理性，積極引入新型的變頻增加設備來降低供水系統的能耗，強化污水排放的管理與水資源的循環利用，同時加強給排水管網的“跑、冒、滴、漏”管理，構建符合綠色環保可持續發展理念的建筑給排水系統。