建筑給排水設計中節能減排設計分析

史潔瓊

（晉中市建筑勘察設計院，山西 晉中 030600）

0 引言

為了降低我國社會發展所產生的能源消耗，推動經濟正常發展，社會各個行業都開始積極響應國家號召，采用不同方法減少能源消耗，以滿足社會發展要求。在建筑給排水設計當中，采用何種設計方法能夠直接影響水資源的利用率，所以，在實際設計環節當中就需充分利用節能減排技術，以便于實現節能減排的目標。

1 工程概況

以某擴建綠色建筑項目為本文研究對象，深入探討研究與分析給排水節能減排設計內容。該工程位置處于城市新區，總占地面積為7413440.83m2，北側為居民區，西側與東側皆為道路，改擴建工程項目總面積約為81239m2，其中包含地上面積約為70932.04m2，地下建筑面積約為7429.84m2，建筑密度約為24%，且最終綠地建設面積約為總建筑面積的25%。工程項目給排水設計均需符合《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）等相關標準[1]。

2 建筑給排水設計中存在的節能問題

2.1 熱水系統設計

以往熱水系統當中存在較多的問題，進而導致水資源出現較大浪費情況。例如，當前建筑在設計熱水系統的過程中，通常都會應用區分循環熱水系統，但是熱水管道支管的設立卻缺乏一定合理性，其管道長度過長，進而導致熱水流出之前需排放大量冷水，進而造成了冷水資源的浪費。與此同時，為便于人們能夠隨時用到熱水，熱水系統就需要時刻加熱水資源，進而也會浪費大量的能源損耗[2]。

2.2 排水系統設計

排水系統各個管道之間的連接存在著較大的問題，且也同時會產生極大影響。若各個排水管道沒有進行有效連接，存在縫隙等問題，那么將直接影響管道的密封性，出現污水泄漏現象，進而對周邊土壤環境、水資源環境等產生不利影響。所以，相關人員在設計排水系統時，就需提高對管道密封連接的重視。并且，在實際施工環節當中，注意選擇質量優的排水管道，以便于保障排水系統能夠正常運行，不僅會有效防止出現污水泄漏情況，還會延長管道使用年限[3]。從以往建筑施工情況來看，排水系統均會被設置于地下，若管道質量不佳，后續出現破損等問題，那么不僅維修難度大，且維修成本也會相對較高，同時還會對人們的正常生活也造成不利影響?；诖?，開展建筑給排水設計時，還需重視管道的質量。

2.3 給水系統設計

房地產行業的快速發展，推動房屋建筑工程數量不斷增加，而因土地可開發面積的局限，高層建筑數量愈發不斷增加。建筑單位在設計給水系統時，為保障高層住戶能夠正常用水，都會對供水系統進行適當加壓。但若沒有對加壓進行合理控制，加壓過大、過小都會產生十分不利的影響。從實際給水系統故障情況來看，給水超壓問題最為常見，若長時間超壓供水，則會影響給水系統的管道與設備質量，損壞給水系統結構，降低結構穩定性等，情況嚴重還會引發管道漏水狀況的發生，最終造成水資源浪費。針對此，在設計給水系統時，就應合理優化運行壓力，防止給水超壓情況的發生。

3 建筑給排水設計中節能減排設計要點

3.1 水系統規劃方案

在學校給排水系統設計工程當中，所應用的水源全部來自于城鎮自來水，其供水壓力約為0.30MPa。對此，給排水系統設計人員決定學校高層建筑的供水系統進行分段，1～4層建筑選擇市政管網直接供水，而4層以上的建筑用水則采用變頻供水機組，以便于保障高層的正常用水。學校為保障水資源質量，采取了響應保障措施，如單獨設置水泵房、水箱內配備自結水處理器等。相關人員在設計雨水排水系統時，相應設置雨水蓄水池，利于回收處理雨水，并將處理過后的水資源用于綠化灌溉，如草坪澆灌等，如果綠化灌溉之后雨水仍有剩余，那么可以將其排入市政雨水管網當中，避免隨意排放造成水資源浪費。相關人員在設計排水系統的過程中，注意設置相應污水處理系統，如室內污廢水河流等，保障污水得到有效分流處理。

3.2 合理設置水壓力

設計人員為學校進行給排水系統設計工作時，應注意根據建筑實際情況，對水壓力進行實際考慮，以便于給排水系統能夠正常運行，確保日常用水正常。針對此，設計之初就需重點調查分析建筑物所處地區的自然條件，全面考慮各個施工工序的詳細情況，合理設置水壓力數值，充分保障給排水系統的運行穩定性與可靠性，防止出現超壓或壓力驟變等狀況，有效避免對給排水系統造成不利影響。同時，對水壓力進行合理取值，還能夠有效防止因水壓力不夠而進行加壓情況的出現，防止能源浪費。在布設給水管道時，注意充分考慮外界各種不利因素，如溫度因素，采取防凍措施，避免因溫度過低而凍壞給水管道，在保障正常供水的基礎上，減少水資源的浪費。另外，當前大部分建筑給水系統所采用給水方式均為二次加壓，此種方法會消耗大量能源，若在供水時，采用市政管網余壓進行輔助，能夠有效減少能源損耗，降低電能的使用量。從不同城市的給排水系統運行現狀來看，其壓力值也具有一定差異，但高層建筑的低層用戶，市政供水系統壓力均可滿足其用水要求。但是，各個城市當中的高層建筑數量越來越多，基本都會選擇分區進行供水，低層輔助市政余壓進行供水，充分發揮市政供水的積極作用，每個加壓區域設置單獨的加壓泵，在充分利用市政管網余壓的基礎上進行加壓，有效節約資源，降低水資源損耗[4]。

3.3 熱水供應系統設計

①在滿足日常所需之外，盡量減少損耗熱水流量與總量，從而促使換熱器傳熱率得到進一步提高；②為有效減少熱量傳遞過程中損耗大量的熱能，應注意采取有效的保溫措施；③降低一次性能源的使用，加大新能源開發力度。同時，為有效減少一次性能源的損耗，可以加大太陽能的利用，轉化太陽能輻射效應，使其應用于日常生活積生產當中，若有多余熱能，還可將其轉化為其他所需能源。太陽能屬于可再生能源，能夠有效提高資源利用率，減少廢氣排放量。建筑物使用太陽能熱水器進行熱水供應，便于減少一次性能源的損耗，達到節能減排的目標。在此過程中，值得注意的是，太陽能的使用應選擇良好的保溫材料，從而有效減少熱量的快速流失，通過選擇節能設備，幫助太陽能熱水器的熱水流處于平衡狀態。建筑物應用太陽能不僅能夠節約能量，還能夠提高居住群眾的幸福感與舒適度[5]。在建筑物的屋頂還可設置太陽能電池板，充分應用太陽能資源，節省大量電能的損耗，如將其用于樓道照明、小區路燈照明等。但值得注意的是，此方法應根據當地氣候條件與建筑物特點，制定科學合理的應用方案，并做好相應防護措施，從而有效提高資源利用率。當前，一次性能源的存儲數量越來越少，所以就應不斷探索太陽能的利用，使得可再生能源發揮出最大效用。一般而言，太陽能加熱設備分為兩種，熱管式與真空管式，這兩種形式的運轉均不會受環境因素所影響，不僅具有良好的保溫性能，還具有較高熱能轉化率，且維修難度低[6]。針對此，就應對熱水供應循環系統進行合理設置，靈活應用支管循環、立管循環等方法，避免冷水過多而造成水資源浪費?？刹捎煤銣乜刂苽鞲衅骺刂扑疁?，以此實現熱水及時供應，減少冷水的浪費。

3.4 中水系統設計

從物理角度而言，中水主要指水質并不是特別差且經過簡單技術處理的生活用水，其用途關鍵在于綠地澆灌、沖洗廁所、洗車等。中水系統屬于一種創新性節能建筑特色系統，所以在設計中水系統之前，應全面考慮建筑物整體情況，判斷中水系統如何設計更加科學、合理。若學校高層建筑當中決定設計中水系統，那么還需配套相應設備，如管井、水池等，進而就會大幅度增加施工成本，并且還應擴大建筑占地面積。針對此，則可根據工程后續使用實際情況進行分析，若建筑實際使用環節中需要應用大量中水，那么則可以選擇設置中水系統，反之，則不需要設置中水系統。一般而言，生活用水與工業用水都可進行凈化處理，然后進行再次循環利用，形成中水回用系統，以便于有效控制污水排放量，并嚴格控制成本。另外，雨水回收也屬于中水回用當中的一種有效措施。針對此，就可設計專門收集雨水的系統。本文案例工程的綠化面積約為10423m2，綠化建設所需使用的水量約為21m3/d，所以，為實現節能環保的目標，可設置雨水收集處理系統，收集降雨用于草坪灌溉等。在此過程中，可有效收集雨水的建筑總面積約為5834m2，如屋面、路面等。首先，設置棄流裝置，攔截雨水并處理，在其沉淀之后，可有效去除雨水當中所包含的泥沙等顆粒物質，且還能夠有效調整雨水徑流大小，防止影響后期雨水回收處理效果。其次，在系統的過濾器當中添加適當的混凝劑，便于及時將雨水當中存留的有機物等眾多污染物去除掉。

3.5 節水設計

在大自然當中，水資源屬于一種寶貴的能源資源，不僅能夠推動國民經濟的發展，還是人類日常賴以生存的關鍵。所以，建筑物給排水設計環節當中，重視水資源利用率的提高，能夠充分滿足當前社會節能減排的綠色發展需求。在此過程中，就可設置雨水回收系統，回收利用雨水資源，在將其進行合理凈化之后，用于綠化用水，如草坪灌溉等，實現節能環保的目標。在設計排水系統的過程中，可設置廢水回收裝置，對廢水進行回收利用，在凈化處理達到相應標準之后，可用于綠化用水等環節[7]。另外，對熱水系統進行合理的優化，縮減熱水系統支管的長度，降低水資源浪費量。同時，應用熱水循環系統，實現節約用水目標。

（1）合理應用節水器具與相應配件。在此過程中，為保障水資源得到合理利用，實現節能目標，可在選擇衛生器具與配件時，充分考慮其是否具有良好的節水性能，如可應用虹吸式坐便器等器具，不僅會有效減少水資源的浪費，還能夠充分滿足節能減排的目標要求。管道在后期實際應用期間，若其連接不具備良好的密封性，那么就會出現水資源滲漏的狀況，所以，就可以在管道連接處設置橡膠墊片排水栓，防止管道因長時間的使用而出現漏水的情況。與此同時，在衛生器具與建筑面增設防水密封條，確保連接密封性，避免漏水。

（2）水箱浮球閥設計。制造工藝的快速發展，促使各種工藝技術水平都得到有效提高，水箱浮球閥設計水平也相應有所提高，但不同品牌之間的質量差別也隨之增加。對閥芯內部的浮球閥進行有效改善優化，使得水箱浮球閥種類逐漸增多，如液壓式浮球閥、呼吸閥等多種類型。在合理利用浮球閥技術之后，不僅可以通過閥門靈活控制水流量，還可有效防止水溢流等問題的發生，并且還可有效減少水資源的浪費。

（3）合理選擇管材與配件。選擇良好的管材與配件，能夠有效提高給排水系統的質量，且能夠有效避免滲漏等問題的發生。針對此，在設計給排水系統時，需合理選擇管材與配件，如不銹鋼管、聚乙烯管等管材。同時，還可對比不同管材的性能，如截止閥性能效果最優，銅芯閥具有良好的耐腐蝕性與耐壓性等。

4 結語

如今，社會各行各業都逐漸增強環保意識，積極采取綠色環保節能措施。針對此，如何更加科學合理地設計給排水系統，實現節能減排的目標，是當前建筑行業所遇到的難題。本文以建筑給排水設計實際案例為研究對象，展開分析了給排水設計當中存在的問題，并從多個角度闡述了建筑給排水設計中的節能減排設計要點，希望能夠為建筑給排水的設計工程提供可靠文獻支持，并為推動建筑行業的可持續發展貢獻一分力量。