建筑给排水设计中的节能节水措施研究

刘美强

（四川广汇蜀信实业有限公司，四川成都 610094）

0 引言

给排水设计在建筑工程中有重要地位，负责供应排放生活用水、消防用水以及生产用水，影响着建筑功能的稳定性。如今我国环保意识不断提高，在给排水设计中使用节能节水技术十分常见，在满足日常生活和生产用水的基础上，利用节能节水技术节约水资源，有重要价值。因此需要进一步推广节能节水措施的应用，节约水资源。

1 建筑节能节水给排水设计的价值

我国经济快速发展期间，水资源浪费问题受到了重点关注，我国水资源日渐匮乏，能源供需冲突显著，环境问题紧张。我国大力倡导节能减排，在建筑设计中，节水节能也成为提高能源利用率，节约资源的重要措施，不仅满足环保政策，也有助于我国社会的可持续发展。给排水工程作为建筑中十分重要的构成，对节水节能的环保效益产生直接影响，应用节水节能措施，能够显著控制建筑成本，提高经济效益。如今我国国民环保意识提高，对于居住环境提出了更高要求，在给排水设计中应用节能节水措施，也能有效处理水质污染和水资源短缺的问题，对于改善国民生活品质，实现国家可持续发展有着重要意义。

2 建筑给排水设计中节能节水问题

2.1 供水系统问题

建筑供水系统也存在一定问题，如热力系统不科学导致水资源浪费，需要使用热水提前放部分冷水，才能接出热水，每年排放的冷水量巨大，造成资源被大量浪费。同时也存在压力不合理的问题，给水系统一般供应生活、生产、消防等用水，对于水压的要求并不高。除了消防用水以及工业生产外，供水水压不需要设置过高，适当调节水压可有效减少不必要的能源消耗。若使用的卫生器具不满足给水系统标准，也会造成结束施工后，管道渗水，甚至出现冒水现象，造成水资源被浪费。在我国水资源计量体系中，长期使用粗放式计量系统，造成有大量水资源未经计量被无端浪费，给我国造成巨大经济损失。同时预埋管道上也存在不合理的问题，由于为做好防腐处理，管道受到水流影响，可能发生腐蚀老化，造成管道连接位置松动，出现漏水，影响到水流供应，更造成水资源浪费问题。对预埋管道的维修难度高，增加了维修成本以及时间。

2.2 排水系统问题

在建筑排水系统设计中，主要存在管道连接和超压问题。建筑设计的排水系统主要用于排放生活污水或者工业污水，对于压力的要求不高，尤其是生活用水排放，对于压力需求更低[1]。在实际设计中，排水系统设计的压力过大，造成不必要的电能消耗，浪费过多动力。同时排水系统压力和动力过大，会造成传输介质频率以及振幅增强，影响到运输管道寿命。另外，连接排水管道存在的问题，主要由于管道连接位置使用精细配件，保证完成正常的排水工作，部分施工人员由于态度或者工作能力的问题，造成连接工作发生缝隙，出现漏水等情况，也会造成水资源的浪费。另外消防系统作为给排水系统的重要构成，消防系统能耗偏高，造成水资源浪费。在很多建筑工程中，为注意节能型器具的应用，影响到节能减排效果，造成水资源浪费。建筑使用过程中，居民生活用水直接排放，水资源利用率局限，仍然有待提高。部分工程建立储水池，但由于未加处理和管理，储水池变为闲置装置，失去其建设意义。

3 节能节水措施在建筑给排水工程的应用

3.1 严格控制给水系统水压

按照我国建筑给排水设计标准，卫生器具给给水压力为0.2~0.3MPa。设计高层建筑的给水系统，应当通过竖向分区，保证水压控制在0.45MPa。在设计时，还需要按照楼层高度计算供水水压，低楼层可控制在低水平，高楼层可提高水压，保证稳定供水的情况下，降低能源消耗，同时施工期间注意观察水压指标，有不合理的情况，及时纠正。为了严格控制供水水压，保证在合理空间，考虑到工作压力和静水压力，要安装减压装置，水压过高时需要及时控制水压[2]。为了保证建筑使用期间水压合理，可安装减压装置，及时控制高水压的情况。以往利用串联供水立管减压，无法满足分区供水，串联分压会耗费更多能耗，难以达到节水节能效果。可以改用可调节和比例式减压阀，分别使用水平安装和垂直安装的方法，达到减压的目的。注意应用的可调节式减压阀，调节前后压力差控制在0.4MPa之内，应用比例式减压阀，调节前后压力差控制在4：1之内。按照实际情况适当调整压力，保证水压值合理。

图1 可调节式减压阀

3.2 选择节水型仪表和器具

选择节能型仪表应用于入户管中，安装精密水表，精确反馈用水量，减少用户用水量。同时选择节能型卫生器具，主要包括淋浴器具、浴池、绿化用水、坐便器等产品。建筑中浴室给排水应当使用单管恒温混合阀，通过提高管道水温控制冷水量，若配合脚踏阀淋浴器和红外感应装置等器具，可达到更好的节水效果。新型淋浴器可节约20%水量，具有良好的节水效益。在浴池和水箱安装溢出报警装置，达到最大水位线时，发出警报，提醒人们及时关闭，可避免对水资源造成浪费。在绿化用水中，使用微喷滴灌方式取代水管灌溉，可满足绿化用水需要，同时节约用水量。使用节水型坐便器，可控制出水量，容积不超过6L，避免水资源浪费，达到节水效果。

3.3 选择节能型供水方式

目前建筑节能节水供水设计，主要应用高位水箱和常速泵组联合供水，通过该组合装置可有效缓解供水压力，提高水泵运行的效率，变频变速泵组流量要多于水泵日最大流量，一般情况下在1/3~1之间，保证高位水箱稳定供水。建筑给排水系统最常利用管网叠压、变频调速以及高位水箱等供水方式，但只有高位水箱供水，才能保证水泵高效运行。高位水箱也是一种高稳定性的供水方式，能够满足节约能耗的目的。而管网叠压供水具有较高的节能效果，但稳定性差，难以保证建筑的稳定用水。变频调速供水能耗最高，节能效果较差。对供水方式的选择应当优先选择高位水箱方式，还需要综合考虑建筑特点，选择合适的供水方式。

图2 节能供水方式

3.4 积极利用太阳能供能

要积极开发太阳能等环保能源，减少电能的应用。据数据统计，年日照量超过1400h，太阳辐射量达到4200MJ/m2的地区，均可以应用太阳能能源系统。使用太阳能能源系统，具有更高经济价值，资金回收率短，一般情况下5-8年可回收投资。若在不同区域利用太阳能优势，充分发挥出水源优势，也能将污水重复应用，提高资源利用最大化[3]。在城市管网系统中，供热系统可根据热水用途调整温度，在运输过程可收集热能，重复利用。此外也需要完善热循环供应系统，建筑热循环功能系统仍然存在明显的问题，如水温供应不稳定，需要将凉水放出一部分后，才能使用热水，造成大量水资源浪费。对于无效冷水的问题，多由于施工原因和设计原因造成，需要加强热循环系统中保温功能，可采用立管循环以及支管循环，实现全面供应热水，减少水资源浪费。

3.5 增设中水回用工程

中水回用工程，即生活排放的污水和废水，经过收集处理后，再次利用的措施。通过合理设计给排水系统，根据对水质要求的不同，可利用组合式节水方法，循环利用。因此要积极收集建筑用户日常生活产生的废水和污水，收集至蓄水池中重复利用，以达到节水节能的目的。另外不能忽视雨水的收集。建设贮水池收集雨水，进行统一处理，达到特定标准后，可以专水专用。传统雨水收集多通过城市管网系统，被排放至河流中，只有少量水分被收集，大部分雨水被浪费。建筑要在给排水系统中增设雨水收集系统，设置雨水收集池，配置对应的回用措施和处理措施，避免雨水池闲置。在设计时细化雨水处理和雨水利用系统，保证中水回用系统稳定运行。如将建筑消防系统和中水回用系统联合，将雨水收集集中处理后，保存在消防储水池中，一旦建筑发生火灾，能够及时灭火，保证消防安全。消防蓄水池用水对于水质要求不高，可充分利用雨水，减少水资源的浪费，达到节能节水的目的。

4 结论

综上所述，建筑节能节水给排水设计对我国环保事业有重要价值，目前建筑给排水设计中存在一定问题，还需要严格控制给水系统水压，选择节水型仪表和器具，选择节能型供水方式，积极利用太阳能供能，增设中水回用工程，从而提高给排水节能节水效益。