基于環保節能理念的建筑給排水設計應用探究

＊楊 莉

（隴南市生態環境局 甘肅 746000）

引言

縱觀現階段我國水資源利用情況，已然與水資源浪費現象形成沖突，盡管我國大部分地區都能維持正常供水，但是整體呈現出水資源匱乏的問題。相關權威統計表明，建筑內部用水在城市總用水量中的占比呈現出逐年增高的態勢。究其原因，在于建筑給排水系統的設計無法滿足其節能環保需求，水資源浪費的現象頻繁出現，再加上給排水系統無法提升水資源利用率，使得建筑內部用水量增大。因此，為進一步提升建筑內部用水的利用率，需重視在建筑給排水設計中進行環保節能理念的貫徹，確保其建筑項目的建設符合綠色化、節能化需求。

1.建筑給排水系統運行現狀的分析

隨著國民生活水平的持續提升，其水資源需求逐年增高，但是其水資源利用率卻未見明顯增長，水資源浪費嚴重的問題已經與不斷增高的用水需求量形成沖突。縱觀現階段我國建筑給排水系統的運行，存在以下問題：（1）廢水、雨水利用率低；（2）熱水供應循環系統設計不合理；（3）給水管網壓力逐漸增大；（4）給水配件、用水器具不具備節能性；（5）存在大量無效用水。上述問題的存在，不僅影響到民眾生活質量，甚至對構建資源節約型社會產生限制。為實現對上述問題的有效解決與規避，需做到在建筑給排水設計中以環保節能理念為首位，在保證給排水設計質量的前提下，重視對給排水系統經濟性、節能性的考慮，通過優化給排水設計來提升建筑用水節能效果，有效抑制水資源浪費現象的發生，推動我國建筑領域朝著綠色化、生態化的方向邁進[1]。

2.建筑給排水設計中環保節能理念的應用

案例分析：建筑工程位于廈門市，項目具體建設內容為3棟公用建筑建設，建筑總面積約為52700m2，該工程規劃階段依據對節能環保需求的分析，在遵循環保節能理念的前提下進行給排水的設計，具體為：

(1)給水系統節能設計

①減壓節流設計。分析生活給水系統的設計，通常情況下會以豎向分區為標準進行設計，但是在分區后仍尚存給水壓力過大的問題。通過實踐檢測發現，分區后最低層的給水壓力已達到300～400kPa（以靜水壓力為前提）[2]。而針對建筑流量設計時，常規衛生器具的額定流量僅為20～30kPa，若不加以減壓設計，意味著衛生器具的實際出水量要遠遠高于額定出水量，進而形成水資源浪費的問題。同時，水壓過高會在系統運行期間頻繁產生振動現象，增大系統管件出現破損問題的概率。對此，本工程在給排水設計時，依據對現場情況分析，采用壓力調節閥、孔板以及減壓閥等方法進行水壓控制，以此在節約水資源利用的同時，延長給水系統管件的運行年限。

②充分利用給水管網壓力。通常情況下高層建筑住戶，隨著樓層的增高，其給水壓力會不斷降低，部分小區為滿足高層建筑的用水需求，會結合升壓系統獨立設置的形式來提升給水壓力，并且部分建筑在給水設計時，選擇以貯水池為載體進行管網進水的引進，若貯水池位于地下，不僅無法充分發揮出可用壓頭的作用，甚至會起到適得其反的效果[2]。鑒于此，針對該項目高層建筑的給水設計，高層直接供水供水壓力無法滿足高層建筑用水需求，依據對建筑層次的劃分，通過分區供水的形式來提高水資源利用率，即對高層建筑中無法正常供水的樓層進行加壓供水，提升給水系統設計的節能效果。

③熱水供應系統節能設計。縱觀現階段建筑熱水供應系統運行情況，部分系統在開啟階段無法第一時間獲取到滿足標準溫度要求的熱水，所以在使用前會排放一定量的冷水，進而產生水資源浪費的問題[3]。究其原因，在于熱水供應系統在設計階段為融合循環系統的設計，導致供水系統在運行階段出現水資源浪費現象。此外，為考慮環路阻力平衡、管網布置不合理等問題的存在，均會影響到熱水供應系統的節能效果。

對此，該工程在給排水設計期間，依據對建筑供熱需求、實際性能等方面的分析，合理選擇干管循環方式來提升水資源利用率。除循環系統、管網合理設計之外，該項目還要求設計人員考慮熱能消耗控制問題。強調具體設計時人員需依據對建筑布局、供熱需求等因素的分析，合理縮減供熱管道的長度，并利用相關措施進行管道保溫。同時，貯熱設備、加熱設備的選擇同樣至關重要[4]。該項目中要求設計人員結合對建筑給排水需求的分析，進行水泵自控、儀表監測、感溫材料等的引進，采用變流量變揚程控制系統進行熱水循環系統的控制，將感溫元件設置于配水點位置，以此在保證供熱供應系統穩定運行的前提下，進一步提升其水資源利用率。此外，該項目結合對廈門地區光照條件的分析，結合太陽能技術來實現再生能源提供熱水，將太陽能設備設置于建筑屋頂，以此為集中供熱水區域提供熱能。而針對個別低熱水需求的位置，如洗手池、實驗室等，該項目則通過單獨設置加熱電源的方式來實現對水循環熱量損耗的控制。

(2)節能型衛生器具的應用

傳統衛生器具的應用不具備節能效果，無法做到在用水過程中提高水資源利用率，所以在給排水設計時，設計人員需在保證器具質量的前提下，盡可能選擇節能型衛生器具。①水龍頭節水。為進一步提升水資源利用率，可選擇陶瓷閥芯水龍頭來提升節水效果。該類型水龍頭的應用，可以在節約20%～30%用水量的同時，具有良好的密閉性。此外，隨著我國科學技術的發展，智能感應型水龍頭、自閉式龍頭等類型的應用，均能起到一定的節能效果。例如在該工程中，水龍頭采用1.9L/min的感應式水龍頭，實現對水資源的合理節約。②淋浴節水。淋浴所消耗的水量相對較大，若不加以進行水量調節，會產生大量的水資源浪費。所以，設計人員需選擇節水型淋浴器，例如冷熱水混合栓式淋浴器，相較于普通淋浴器的應用，能夠實現對溫度的快速調節，減少水資源浪費；再如定量停止水栓淋浴器的應用，相較于普通淋浴器而言，能夠做到對用水量的預先設定，待用水量達到規定值后自動停止，提升其節能效果。③廁所節水。廁所節水設計可以分為兩方面，一方面可以通過優化排水設計，通過中水沖廁來達到水資源節約的目的；另一方面則是采用節能型坐便器。如雙沖洗量坐便器的應用，能夠進一步提升其節水效果，并且款式新穎，符合現代人審美。以該工程為例，為達到節水的目的，在衛生間分別采用1.5L/3.8L的兩檔式節水型坐便器，并設置延時自閉式腳踏沖洗閥。

(3)排水系統節能設計

為進一步提升水資源利用率，在排水設計時，可結合建筑結構的分析，進行中水回收系統的設置，收集建筑內所有排水，經過濾、沉淀等處理后作為雜用。以該項目為例，以中水系統設計來實現對再生水的利用，在設計期間將再生水的用途確定為綠化澆灌、沖廁等。考慮到廈門市的平均降雨量，將室外地面60%以上設置成透水地面，并結合對下凹式綠地的設置來達到雨水涵養的目的。同時，該項目中水設備以一體化MBR為主，并為減少室內空間的占用，選擇將設備設置于室外綠化帶中，并以地下室為載體進行水箱、電控箱、中水泵的設置。

當然，不同建筑類型的排水設計要求不同，以公共建筑、高層建筑為例，可結合其實際排水情況的分析，進行糞便污水排水與優質生活廢水排水的區分，此種設計有助于進行優質廢水的收集，通過集中處理后用于道路沉降、植物澆灌等。而要想進一步提升中水系統設計的合理性，還需加大對新技術的引進力度，在保證污水無害化處理的前提下，提高水資源利用率。除中水系統合理設計之外，設計人員可依據建筑實際建設情況分析，進行雨水收集系統的設計，盡管在建設階段雨水收集系統的建設會增大成本，但是立足于長遠發展角度，雨水收集系統的建設能夠顯著提升建筑水資源利用率，通過雨水收集、沉淀以及利用，提升建筑的整體節水效果。

此外，需注意對給排水系統管材的合理選擇，以往給排水系統中鍍鋅鋼管的應用易出現破損、銹蝕等問題，若不及時處理，會產生嚴重水資源浪費的現象。鑒于此，該工程在設計階段，要求設計人員結合給排水設計造價的分析，引進PP-R管、PE管等新型管材。同時，為進一步延長給排水管道的使用壽命，降低其發生銹蝕、破損等問題的概率，在設計階段做到對新型給排水管材表面進行聚乙烯塑鋼的纏繞，避免因管材破損而出現水資源浪費的問題。

3.結束語

綜上，建筑給排水設計中環保節能理念的滲透，不僅可以提升建筑給排水系統的節水效果，亦可以推動我國建筑行業朝著綠色化、環保化的方向持續發展。對此，設計人員需做到將環保節能理念貫穿于給排水設計工作中，結合對建筑給排水需求的分析，合理控制給水壓力，充分利用供水管網壓力來提升高層建筑供水效果，積極采用節能型衛生器具，結合對中水系統、雨水收集系統的合理設置，提升建筑給排水系統的節水效果，為建筑項目獲取更高的環境與社會效益。