節能環保建筑中給排水設計的應用

蔣時囧

[摘 要]我國屬于水資源短缺國家，水環境污染問題日益嚴重，節水和水資源再利用勢在必行。作為建筑工程的重要組成部分，給排水共分為3個部分，即給水系統、中水系統和排水系統。在建筑節水、節能方面，應出臺一系列相應的法律法規，加大日常管理與宣傳力度。而且建筑給排水的絕大部分新材料、新設備、新工藝都與環保的要求密切相關，充分利用這些新技術實現建筑給排水的環保設計是我們的責任。本文分析了建筑給排水設計中的節能措施。

[關鍵詞]環保，節能，建筑，給排水

中圖分類號：TU82 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）21-0011-01

引言

據調查數據表明，我國是水資源缺乏國家，與世界人均水資源占有量相比，我國人均水資源占有量僅是它的1/4，水是人類生存與發展的根本之源，節水與節能具有現實意義[1]。伴隨著經濟發展和社會進步，人們的生活質量越來越高，建筑行業越來越發達，建筑給水排水設施日益豐富，在城市總用水量中，建筑用水所占比例與日俱增，在進行建筑給排水工程設計時應全方位考慮，除了考慮用水安全性、穩定性、經濟性外，還應考慮節水與節能問題。

1 給排水設計的意義

水是人類生存發展過程中不可或缺的重要能源，事實上，經濟建設的發展進步同能源的發展有著密不可分的關系，能源發展是經濟建設不斷發展的不懈動力[1]。當下，水資源短缺問題已經引起了全世界的高度關注，該問題需要全人類共同面對和解決。在建筑過程中，各個環節都要耗費大量的水資源。因此，在建筑中大力推廣給排水節能技術刻不容緩。

隨著經濟發展步伐的加快，人們對生活環境的要求越來越高，環境保護問題日益嚴重，而節約用水和降低污染物的排放不失為保護環境的有效措施。在水資源嚴重短缺的大環境下，提倡節約用水已經變得十萬火急，勢在必行[2]。應在滿足人們生活環境要求的基礎上大力推廣建筑給排水節能技術，通過該技術的廣泛應用，有效地降低水資源的浪費。

2 給排水設計的環保措施

2.1 推廣應用新型節水設備

采用新型管材如鋁塑復合管、鋼塑復合管、不銹鋼管、銅管、PP-R管、PE管、PVC-U管等就能很好的解決此類浪費問題。在建筑排水系統中，高層排水選用螺旋消聲管材可以有效的減少豎向排水時所產生的噪音問題。住宅樓室內排水水平轉換管及轉換后管道采用具有良好的抗振柔性連接的鑄鐵管道系統，與傳統的塑、鋼產品相比，具有堅固、耐用、耐高溫、低噪音、抗腐蝕、防火等功能。在建筑室外排水系統中，能夠采用聚乙烯塑鋼纏繞排水管，與傳統的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等在諸多方面有優勢。其作為一種新型鋼塑復合重力自流管道產品，由鋼塑復合的異型帶材經螺旋纏繞焊接制成，其內壁光滑平整，具有高強度。該種管材具有耐腐蝕、密封性好、質量輕、安裝簡便、壽命長、可再生利用等優點。其采用不銹鋼箍連接與電熱熔帶連接兩種連接方式，簡單可靠，達到零泄漏。

2.2 利用太陽能用作建筑熱水加熱

利用太陽能制備生活熱水，既節約能源又保護環境。多層居住建筑太陽能宜分散設置，在樓梯間公共部位設管道井，各戶的太陽能進出水管均設在管井中，每戶的太陽能集熱板熱水箱設置在屋面[3]。陰雨天無法使用太陽能時，熱水由設在室內的燃氣熱水器補充。對于高層住宅除上部幾層可以設置分散的太陽能熱水器外，其它層不宜采用分散設置太陽能，應采用集中供熱的太陽能熱水系統。高層建筑太陽能的利用有直接利用和間接利用[7]。直接利用是把整個屋面均布置成幾組串連集熱的太陽能聚熱板，在樓梯間頂部設水箱間，熱水箱內設電輔助加熱設備，熱水采用上供下回，循環泵設置在水箱間；間接利用是太陽能板集中設置在屋面或與景觀相結合，設置在小區內的道路架空間上面，換熱器熱水箱設在地下室設備間內，制備好的熱水再用變頻泵送到各用戶。當太陽能不足時，用燃氣式電能輔助加熱。

2.3 合理設計水泵運行參數

在不設調節水箱的供水方式中應選用高效、節能的變速水泵。變速水泵的應用可避免傳統供水系統中按供水最不利情況計算所引起的水、電的浪費問題，在各類資源緊缺的今天有著廣闊的前景。同樣，在熱水供應系統中，隨著水泵自控技術及各種監測儀表和新型感溫材料的出現，循環水泵的運行也可采用變流量變揚程的自動控制系統[4]。可以考慮在配水龍頭處裝設簡易的水流指示器或在最遠配水點處裝設感溫元件，把信號傳遞至循環水泵的控制系統，根據熱水的不同配水工況命令水泵時停時轉隨機改變其運行參數，從而節省電耗。采用變頻調速裝置比一般供水設備節電20%～40%。

2.4 消防貯水池的設置及加壓

高層建筑中消防用水量與生活用水量往往相差甚遠，消防給水系統設計流量可能是生活給水系統設計流量的好多倍。由于消防貯水要求滿足在火災延續時段內消防的用水總量。因此，在消防水與生活貯水池合建的情況下，會由于消防貯水量遠大于生活貯水量而致使生活供水在貯水池中停留時間過長，余氯量早已耗盡而造成水質的劣化。所以為保證水池中的水質符合衛生標準，應定期更換貯水池中的全部存水（包括消防貯水）。當兩系統貯水量相差較大時應將兩系統的貯水池分建，這樣既可以延長消防貯水他的換水周期，（從而減少了水量的浪費），又可以保證生活飲用水水質符合要求。同時，還應使消防貯水池盡可能地與游泳池、水景合用，做到一水多用、重復利用及循環使用。

2.5 建立合理有效的水處理循環系統

現如今隨著社會的發展，提倡建設綠色生態型小區成為住宅建設的新方向。小區建設雨水收集系統，收集后的雨水與水景循環水一同進入雨水處理系統，雨水處理系統采用較先進的MBR，即膜法生物處理系統，就是將生物降解作用與膜的高效分離技術結合而成的一種新型高效污水處理與回用工藝。收集的雨水將用于小區的水景、沖洗汽車、綠化噴灌等。

2.6 完善熱水供應循環系統

隨著人們生活水平的提高，小區集中熱水供應系統的應用也得到了充分的發展，建筑熱水循環系統的質量也逐漸變得越來越重要了[5]。大多數集中熱水供應系統存在嚴重的浪費現象，主要體現在開啟熱水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分冷水，未產生應有的使用效益，因此稱之為無效冷水。這種水流的浪費現象是設計、施工、管理等多方面原因造成的。因此，新建建筑的集中熱水供應系統在選擇循環方式時需綜合考慮節水效果與工程成本，根據建筑性質、建筑標準、地區經濟條件等具體情況選用支管循環方式或立管循環方式，盡可能減小乃至消除無效冷水的浪費。

3 結束語

節能環保建筑工作是一項系統工程，其各方面措施是相輔相成、相互制約的。為了避免建筑給排水系統二次污染而造成水的浪費，在給排水設計給水系統和熱水系統時，應考慮如何限制超壓出流和無效冷水量的產生，對硬件設施像節水器具、消防貯水池等應進行合理配置，進而達到節水效果，從真正意義上實現建筑的節能環保。

參考文獻

[1] 清華大學建筑節能研究中心.中國建筑節能年度發展研究報告2010[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2] 武涌，龍惟定.建筑節能管理[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

[3] 胡夢玲.高層建筑給排水工程的節能[J].低溫建筑技術，1996.（1）：41-42.

[4] 余海靜.室內給水排水工程的節水節能措施[J].河南城建高專學報，1998.7（3）：6～7.

[5] 劉益新.劉維祿.建筑給排水中的節水節能問題淺談[J].建筑給排水，2007.12（4）：236～237.