住宅建筑給排水施工中節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

0 引言

水資源是人類社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源，建筑行業(yè)作為水資源消耗的重要領(lǐng)域，其節(jié)水潛力尤為顯著。在住宅建筑領(lǐng)域，給排水系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計與優(yōu)化施工直接影響水資源利用效率。采用先進的節(jié)水節(jié)能技術(shù)體系，既能實現(xiàn)水資源的高效利用，又能同步降低系統(tǒng)能耗，對推動建筑行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型和生態(tài)文明建設(shè)具有雙重意義。

1住宅建筑給排水節(jié)水節(jié)能設(shè)計

1. 1 管道布局優(yōu)化

在設(shè)計供水系統(tǒng)時，通過縮短管道長度并減少彎頭和閥門的數(shù)量，可以有效降低水流的阻力，從而減少輸送過程中的壓力損失。數(shù)據(jù)分析表明，合理的管道布局能夠使水壓損失減少大約 15%～25% 。例如，如果1棟住宅樓的管道總長為 500m ，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后，可以將原本 20m 水柱的水流阻力降至 15m 水柱。此舉不僅減少了無效水資源消耗，還降低了水泵運行的能耗。在實際應(yīng)用中，優(yōu)化管道布局能夠顯著提高供水系統(tǒng)的效能和水資源的利用效率。

1.2節(jié)水型衛(wèi)生器具的選用

研究表明，采用節(jié)水型衛(wèi)生器具是實現(xiàn)生活用水高效利用的有效途徑。以低流量淋浴頭（ 6L/minAA. ）替代傳統(tǒng)產(chǎn)品（ 12L/min， ，按每日 20min 淋浴時長計算，單戶家庭可日均節(jié)水 120L 。配合使用節(jié)水型馬桶和感應(yīng)水龍頭，更可使衛(wèi)生間用水量降低 30%～50% ，實現(xiàn)家庭總用水量 25%～40% 的節(jié)水效益。實踐數(shù)據(jù)證實，此類節(jié)水器具的應(yīng)用既能顯著降低居民水費支出，又能有效緩解水資源壓力，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟與生態(tài)效益。節(jié)水型衛(wèi)生器具的具體參數(shù)見表1。

表1節(jié)水型衛(wèi)生器具的具體參數(shù)

1.3 雨水收集與利用

通過安裝雨水收集系統(tǒng)，可以收集屋頂?shù)挠晁Υ嬖趯ｉT的儲水箱中，這些收集到的雨水可以用于沖廁、洗車和綠化灌溉等用途，從而顯著減少自來水的消耗。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，這樣的系統(tǒng)能夠使家庭用水量減少大約 30%～50% 。例如，一座屋頂面積為200m² 的住宅，每月平均可以收集大約 5m³ 的雨水。若將這些雨水用于沖廁和灌溉，就能有效減少對自來水的依賴，進而減輕對水資源的壓力。此外，雨水收集系統(tǒng)不僅有助于降低家庭的水費支出，還能減少雨水徑流對城市排水系統(tǒng)的負擔(dān)，對環(huán)境保護具有積極的影響。

2 高效設(shè)備的選用

2.1 高效水泵和增壓設(shè)備

在現(xiàn)代住宅建筑與商業(yè)設(shè)施中，水泵和增壓裝置對于保證水系統(tǒng)的平穩(wěn)運作至關(guān)重要。選用高效的水泵與增壓裝置不僅能大幅減少電力消耗，還能提高水傳輸效率，從而實現(xiàn)節(jié)能與經(jīng)濟上的雙贏。

據(jù)研究，傳統(tǒng)水泵的效率往往不足 65% ，而高性能的水泵則可以達到 85% 以上。以一座每小時需水量為 500m³ 的建筑物為例，如果采用傳統(tǒng)水泵，其所需功率大約為 100kW ；而如果換成高效水泵，則功率需求可能減少至 70kW ，這意味著可節(jié)電約 30% 。按照0.8元/kWh的電價計算，在1年的時間里，這樣的節(jié)能措施可以節(jié)省電費約263，280元。

此外，高效增壓系統(tǒng)的選用也十分重要。這些系統(tǒng)通過動態(tài)調(diào)整來滿足實時的水壓需求，避免了傳統(tǒng)系統(tǒng)因持續(xù)滿負荷運行而導(dǎo)致的多余能耗。例如，在需要全天候供水的商業(yè)大樓中，傳統(tǒng)的增壓系統(tǒng)可能會在用水高峰期一直滿負荷工作。相比之下，智能高效的增壓系統(tǒng)則能在需求較低時自動降低工作強度，從而節(jié)約能源。據(jù)統(tǒng)計，高效增壓系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)設(shè)備，能效提高了約 20% [1]，在同一用水量條件下，年均可節(jié)電約 20，000kW?h ，按0.8元/kWh的電價計算，每年可節(jié)省電費16，000元。

2.2智能水表和計量設(shè)備

智能水表和計量技術(shù)在當代水資源管理中的作用日益凸顯。它們通過即時跟蹤用水量，不僅有助于迅速識別異常消耗，而且還能增強用戶的節(jié)水意識。智能水表擁有高度準確的測量功能，能夠?qū)崟r傳輸用水數(shù)據(jù)，使用戶及管理部門能夠迅速掌握用水狀況，以便更有效地管理和調(diào)控水資源。統(tǒng)計表明，傳統(tǒng)水表的測量誤差一般在 ±5% 之間，而先進的智能水表則可以將這一誤差縮小到 ±1% 以內(nèi)，大幅提高了計量精度。以某安裝智能水表的住宅區(qū)為例，該小區(qū)月均用水量 ^1，000m3 。通過智能水表的實時精準監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)暗漏等問題，實現(xiàn)年均約 5% 的節(jié)水效益（折合 60m³. /年)。這一技術(shù)應(yīng)用對水資源緊缺地區(qū)尤為關(guān)鍵，在降低用水成本的同時，有效緩解了區(qū)域水資源供需壓力。

3智能控制系統(tǒng)的集成

3.1 自動控制技術(shù)

現(xiàn)代給排水系統(tǒng)通過集成自動控制技術(shù)，大幅提升了運行效能與資源利用效率。依托智能化調(diào)控手段，包括精準定時供水和動態(tài)壓力調(diào)節(jié)等功能，可有效避免無效供水和超壓供水現(xiàn)象，實現(xiàn)水資源的高效利用。例如，定時供水技術(shù)可以根據(jù)實際需求和時間段自動調(diào)整供水量。在安裝了自動定時供水系統(tǒng)的住宅區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)可以根據(jù)日常的用水規(guī)律，在需求高峰期增加供水量，而在夜間用水較少時減少供水[2]。研究表明，采用此類智能控制技術(shù)可有效降低 20% ~30% 的水資源浪費。以日均用水量 500m³ 的社區(qū)為例，通過部署定時供水系統(tǒng)，年均可節(jié)約水資源^36，500m3 。按照0.8元 'm³ 的水價計算，每年可減少水費支出約29，200元。該系統(tǒng)每日的節(jié)水效果見圖1。

圖1定時供水系統(tǒng)每日節(jié)水量

3.2智能監(jiān)測與管理

通過引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能監(jiān)測與管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對給排水系統(tǒng)的實時監(jiān)控和遠程操控，大幅提升了管理效率和應(yīng)對突發(fā)事件的速度。以上系統(tǒng)集成了傳感器、監(jiān)控硬件以及數(shù)據(jù)分析平臺，可以實時采集并分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，快速識別并解決潛在問題。

例如，智能監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)λ|(zhì)、流量、壓力等多個關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)控，并通過云端平臺向管理者傳輸數(shù)據(jù)。一旦檢測到諸如水質(zhì)污染或流量異常等情況，系統(tǒng)會立刻發(fā)送警報并允許遠程干預(yù)。研究表明，智能監(jiān)測系統(tǒng)的部署可以使故障響應(yīng)時間減少大約 50%～70% ，進而增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。在實際運用中，智能監(jiān)測系統(tǒng)提供了對整個水網(wǎng)的全面實時監(jiān)控。比如，安裝于管道內(nèi)的傳感器可以探測水流速度、壓力變動和水質(zhì)狀況，并將這些信息傳送至中央控制系統(tǒng)。通過對這些數(shù)據(jù)的分析，管理人員能夠時刻掌握管網(wǎng)的狀態(tài)，預(yù)見可能出現(xiàn)的問題并提前采取行動。例如，若某位置的壓力出現(xiàn)異常，系統(tǒng)可以自動調(diào)整壓力設(shè)置甚至關(guān)閉該段管道，以防管道受損[3]。通過使用智能監(jiān)測系統(tǒng)，水損和管道故障的發(fā)生率可以減少約 20%～30% 。在大型供水網(wǎng)絡(luò)中，這種監(jiān)測與管理技術(shù)能夠顯著優(yōu)化資源利用，減少維護成本，并改善整體運營效能。智能監(jiān)測系統(tǒng)對水損失率的影響見圖2。

圖2智能監(jiān)測系統(tǒng)對水損失率的影響

4維護管理

4.1定期檢查與維護

定期對給排水系統(tǒng)進行檢查和維護是保障系統(tǒng)正常運行、防止水資源浪費的重要措施。通過定期檢查，可以及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)漏水點、腐蝕部位及設(shè)備故障，從而避免不必要的水資源流失。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，漏水點的存在會導(dǎo)致每年大約 10%～20% 的水資源浪費。以年用水量為 100，000m³ 的住宅小區(qū)為例，如果漏水導(dǎo)致的損失占用水總量的 15% ，每年就有15，000m³ 的水白白流失，這不僅增加了水費支出，還造成了水資源的浪費。

維護工作通常涉及對管道、閥門、水泵和過濾網(wǎng)等關(guān)鍵部件的狀態(tài)檢查。管道檢查可通過肉眼觀察結(jié)合漏水檢測設(shè)備來進行，以便及時發(fā)現(xiàn)并修補漏水點。經(jīng)驗顯示，定期維護能夠?qū)⒙┧式档?50% ~70% 。例如，某原本漏水率為 15% 的小區(qū)，在實施定期維護計劃后，漏水率可能會降至 5% 以下，由此帶來的水量節(jié)省尤為顯著[4]。此外，定期檢查水泵和增壓設(shè)備的工作狀態(tài)，可以確保其運行效率，防止由于設(shè)備故障引起的額外能源消耗。研究表明，實施定期維護后，系統(tǒng)的總體能效可以提升大約 10% ~15% ，從而減少能源成本和運營費用。

4.2用戶教育與管理

提高居民的節(jié)水意識是實現(xiàn)長期水資源節(jié)約的關(guān)鍵。通過用戶教育，可以有效引導(dǎo)用戶合理用水，減少不必要的水資源消耗。研究數(shù)據(jù)顯示，用戶教育能夠?qū)⒓彝ビ盟繙p少 10%～20% 。例如，通過開展節(jié)水講座、發(fā)放節(jié)水宣傳冊及在社區(qū)內(nèi)舉辦節(jié)水主題活動，居民對節(jié)水措施的認知和實際操作會得到顯著提升。用戶教育還包括向居民介紹節(jié)水設(shè)備的使用方法和維護注意事項。安裝節(jié)水型衛(wèi)生器具后，用戶若能正確使用和維護這些設(shè)備，將進一步提高節(jié)水效果[5]。

5結(jié)語

綜上所述，在住宅建筑給排水工程中系統(tǒng)應(yīng)用節(jié)水節(jié)能技術(shù)，不僅能顯著提升水資源利用效率，還可同步降低系統(tǒng)能耗，對推動綠色建筑發(fā)展具有雙重效益。通過優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計、選用高效設(shè)備、集成智能控制系統(tǒng)以及實施科學(xué)運維管理等綜合措施，可有效實現(xiàn)給排水系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能目標，進而為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

參考文獻：

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[3］周曉玲，何秀宇．建筑給排水設(shè)計施工中節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究［J]．中國建筑裝飾裝修，2023（7）：76-78.

[4］王舒頻．建筑給排水施工中節(jié)水節(jié)能技術(shù)的實踐研究[J]．江西建材，2022（9）： 256-257+264

[5」馬雷鳴．建筑給排水設(shè)計施工中節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探思[J].居舍，2020（19)：90-91.