武春芳
(太原市建筑設計研究院, 山西 太原 030000)
隨著淡水資源的日漸稀缺,不僅個人要做到節約用水,建筑物當中的給排水系統也要具備較強的節水性能。只有這樣,才能從根本上減少不必要的浪費,使有限的淡水資源得到合理利用。對此,建筑給排水設計人員需要結合設計方案當中存在的常見問題及其改進措施進行深入探究,將環保節能理念最大限度的貫穿整個設計過程,使建筑給排水系統呈現更強的科學合理性與環保節能價值。
基于環保節能理念進行建筑給排水設計,可以大幅降低水資源以及能源消耗,從根本上避免浪費問題。一直以來,我國都是一個淡水資源相對較少的國家,如果通過建筑給排水系統的優化設計,使建筑用水量、浪費現象得到有效控制,勢必可以為環保事業做出巨大貢獻,使有限的淡水資源得到合理利用。
傳統的建筑給排水設計理念與設計模式不可避免會造成水資源的浪費,以及其它能源的大量消耗。因此,在建筑給排水設計環節融入環保節能理念,可以全面降低建筑物的能源消耗,從而有效緩解煤炭、天然氣等不可再生資源的緊缺問題[1]。
環保節能已經成為整個建筑行業的主要發展方向,而建筑給排水設計作為保障建筑工程建設的關鍵環節,其節能環保理念的應用與體現無疑是人們關注的焦點問題。因此,為了順應建筑行業發展趨勢,維護建筑企業的健康發展,有必要在保證建筑物排水、供水能力的基礎上,提高建筑物的節水性能。同時,使生活用水、雨水、污水得到科學處理,賦予其新的利用價值,同時推動建筑行業以及環保事業的可持續發展。
由于建筑給排水施工周期較長,而且施工過程中用水量較大,如果施工單位在施工期間對用水問題疏于管理,必然會造成水資源的大量浪費。外加很多施工人員都缺乏環保意識和節水意識,時常發生用完水后不關閉水龍頭的現象,導致寶貴的水資源因為管理缺失和人為因素而大量流失[2]。
隨著人們對于生活品質要求的不斷提升,在很多現代化建筑工程給排水設計中都需要配備熱水系統。但是,從以往的建筑熱水系統設計成效上看,設計人員關注更多的是安全問題,在節水節能方面缺少周全的考慮,導致建筑熱水系統在無形當中造成大量水資源和能源浪費。例如在實際的應用過程中,由于熱水循環系統設計不合理,居民在使用熱水之前,需要先排出大量的冷水,由此造成水資源的浪費。
建筑給水系統中的給水設施需要長期接受水壓作用,管道接口在使用過程中會出現不同程度的滲漏現象。如果沒有及時針對漏洞部位進行維修處理,就會導致漏洞程度日益加重,進而造成大量水資源的浪費。
建筑排水系統中的排水管道在施工過程中,不可避免會出現管道之間的連接,設于地下的排水管道不僅隱蔽,而且隨著使用時間的推移,管道老化及腐蝕現象逐漸凸顯,造成污水外泄的同時,也污染了周圍的自然環境。
目前,很多建筑存在比較嚴重的隱性水資源浪費現象,所謂隱性水資源具體是指不會給人們帶來任何效益的一些水資源,一旦存在此類問題,意味著居民在使用衛生潔具時,實際出水量超出額定出水量。在這種情況下,不僅對用水量的正常分配造成不良影響,其超出的水流量成為無效用水,并沒有被人們所利用,由此造成水資源浪費,并導致建筑工程損失巨大的生態經濟利益[3]。
首先,對于國家及建筑行業新出臺的建筑給排水設計規范及相關標準,設計單位應第一時間組織設計人員進行學習,還要將環保節能理念傳遞給每一名設計師,提高其節水節能意識和專業化水平,從根本上植入建筑給排水設計方案的節水節能設計思路;此外,在施工過程中,工作人員要嚴格按照圖紙要求進行施工材料采購、施工技術應用以及施工質量把控,確保設計方案中的節能環保理念得到充分展現。施工完畢后,需要由建設單位、設計單位、施工單位及監理單位共同組成施工質量驗收團隊,結合設計圖紙、施工規范、技術標準等各項工作要求檢查完工質量,做到有問題及時發現,及時整改,確保設計方案中水節水節能措施的有效落實[4]。
在節水設計理念下,設計人員可以從熱水系統的循環方式、管網設計、施工工藝、配水裝置這幾個方面對設計方案進行改進,憑借科學合理的熱水系統設計,從根本上減少冷水水量的出流。首先,優先考慮立管和支管循環模式。因為這種模式可以有效加快熱水循環速度,減少冷水出水量。其次,可以考慮采用集中提供熱水的方式構建起冷熱水循環系統,徹底改變傳統的熱水供應方式。再者,設計人員可以在雙管供水模式下,加入恒溫傳感器的設計,確保水管內的水溫可以長期處于一個合理的范圍之內。這樣一來,當人們打開水龍頭時,便可以第一時間獲取適合溫度的熱水,達到減少水資源浪費的目的[5]。
在選擇水龍頭時,可以選用充氣水龍頭。這種水龍頭不僅基本杜絕了老舊水龍頭跑、冒、滴、漏等缺陷問題,還會給人一種出水量很大的視覺感受,但實際出水量僅有0.032L/s,尤其在遇到超壓供水時,其節水效果更為明顯;在選擇坐便器時,盡量在虹吸后出式、虹吸噴射式、虹吸渦旋式當中進行合理選擇,這幾款坐便器都具有非常理想的沖洗效果和節水效果;在選擇淋浴器時,可以向客戶推薦使用恒溫式淋浴器。這款淋浴器可以使出水溫度瞬間恢復到設定溫度,從而有效減少因調節水溫而造成的水資源浪費。在一些公共浴池內,適合使用腳踏式淋浴器,它可以做到人離水停,具有非常好的節水效果,還可以在給排水設計中,將淋浴連接閥置于軟管與水龍頭連接處,當水由花灑噴出時,會給人一種出水量和出水面積很大的感受,這樣既滿足了用戶的舒適度要求,又收到了較好的節水效果[6]。
在建筑給排水設計中,設計人員首先要對雨水沉沙池進行合理規劃,將雨水及時引流到沉沙池中進行沉淀凈化,確保凈化之后的雨水可以得到二次利用。另外,還可以在蓄水池內存儲一定量的雨水,采用科學無害的消毒措施,將雨水引入到中水管道當中,進一步提高雨水的有效利用率[6]。當然,在整個雨水收集、處理和凈化的過程中,還需要嚴格執行相關規定和標準,保證雨水質量的同時,實現水資源的再次利用[7]。
建筑給排水設計師在進行設計布局時,除了從節能環保理念出發以外,還要有長遠的眼光,建設一個完整的園區水循環系統。這樣雖然會增加資金投入,但是站在宏觀的角度,反而會降低物業和居民在水費方面的花銷。不僅如此,還可以為環保事業做出巨大貢獻。在給排水設計方案中,預留出一個或者幾個蓄水池,將生活污水導入蓄水池進行過濾消毒處理。經過凈化之后的水可以用于物業清潔、園區灌溉或者消防蓄水,使有限的水資源得到科學合理的利用[8]。
加強水循環系統的構建,對水資源實現有效的應用,對既有的廢水實現二次處理有很大的促進作用,使得水資源可以實現循環應用而確保節能環保目標可以實現。在當前建筑給排水設計當中,因為受到水循環系統造價比較高以及用地緊張等問題對其的影響,很多開發商在建筑當中通常都不設置相應的水處理系統。所以,相關單位和部門應該頒布相關法規,確保開發企業在工程建設中進行水處理循環系統的設置。可以和實際情況結合起來對蓄水池進行設計,做好雨水和廢水的收集,通過相應的處理,實現二次使用[9]。
在基于環保節能理念的建筑熱水供應系統設計中,設計人員要結合建筑物自身的功能特點以及熱水供應需求,優先考慮由清潔能源所提供的熱水熱源。將清潔能源運用到建筑給排水系統當中,可以有效減少建筑物的能源消耗。例如太陽能熱水供應系統就可以達到這一環保節能效果,而且太陽能熱水器在實際應用的過程中,還存在真空式、熱管式、聚光式、管板式等多種選擇,可以充分保證給排水設計方案的適宜性、實用性和多樣性。人們在使用太陽能熱水器之前,無需將前面的水排掉,從而減少冷水的浪費,而且太陽能熱水供應系統的熱源是太陽能集熱板,有效減少煤炭、天然氣等不可再生能源的使用量[10]。近幾年來,太陽能熱水系統設計已經越來越完善,設計人員通過對太陽能集熱器及室外管路的合理設計,很多太陽能熱水系統已經具備了“越冬”能力,即使在寒冷的冬季,也可以為建筑物持續提供熱水供應。
除了利用太陽能進行設計以外,在建筑給排水設計中還可以考慮應用空氣源熱泵系統,或者空氣源熱泵與太陽能相結合的方式進行熱水系統的設計。空氣源熱泵主要吸收設備本身所消耗的電能和周圍空氣中的熱量,與那些依靠電能、煤炭實現加熱的鍋爐設備相比,空氣源熱泵熱水機組顯然具有更強的安全性與節能環保價值。但是,由于空氣能是一種非常分散的能源,所以空氣熱泵熱水機組存在制熱速度慢,制熱效率低等弊端問題。另外,空氣源熱泵還容易低溫環境的影響出現結霜現象。因此,為了有效消除這些障礙問題,技術人員提出使用太陽能與空氣源熱泵相組合熱水系統設計方案。通過二者的結合應用,可以達到一種優勢互補的效果,進一步降低煤炭、天然氣、電能的使用量,從而達到節能減排、減少污染的目的。
在水資源日益稀缺的情況下,建筑給排水環保節能設計具有較強的必要性與緊迫性。對此,建筑給排水設計人員應盡快提高自身的環保節能意識,將各種先進科學的節水措施合理融入到設計方案中,力爭在保證人們生活質量的同時,將建筑物用水量降至最低。