節水節能技術在高層建筑給排水設計中的應用

彭靜

摘要：綠色建筑是順應“節能環保”理念，在構建節約型社會、最大限度實現環境資源優化，減少污染，為人們提供優質生活環境的大背景下提出的，其倡導建筑與自然和諧共生。給排水系統是建筑節水節能技術實施的主要對象，本文以某高層建筑為例，重點對建筑給排水設計中的節水節能技術措施進行探討，總結了相關設計經驗和參數設計思路，期望能夠為同領域相關設計和施工技術人員提供一定理論支撐。

關鍵詞：建筑節水節能技術 ;高層建筑 ;給排水設計 ;應用

引言：對于人們的日常生活而言，水資源是不可或缺的重要存在，但是，如果在開展高層建筑給排水施工期間，沒有作出節水節能工作，將會導致水資源出現大量的浪費，無法將我國節能減排、保護生態環境的目標實現。由此可見，對高層建筑給排水工程展開綠色節水節能技術設計展開分析，目前已是迫在眉睫需要解決的問題。

一、節水節能技術在高層建筑給排水設計中的應用

1.1節水技術在給排水設計中的應用

1.1.1優化熱水供應系統系統

目前我國使用的熱水供應系統大多都會出現水資源浪費現象，其根本原因在于：當業主需要使用熱水時，需要一定的時間對水進行加熱，這一過程中不可避免造成冷水的排放。針對這一情況，需要對熱水供應系統進行優化，增設回水管，將不符合要求的冷水進行回收再利用。循環方式需要根據建筑和熱水供應系統來進行選擇，目前較為常見的為支管循環、干管循環和立管循環。

1.1.2配置相應的減壓裝置

為了避免超壓流水現象的發生，減少水資源的浪費，在進行給排水系統設計時，需要配備相應的減壓裝置，通過調節不同樓層水壓的方式，降低低層用戶的用水水壓。目前常用的裝置有減壓孔板、減壓閥、節流塞等，其中減壓閥的效果最好，能夠滿足不同情況下的減壓要求，使用范圍較廣。減壓孔板主要應用在動減壓需求中，容易被上游的壓力影響，導致減壓效果波動，造成水壓不穩，且如果水質較差，孔板可能會被雜質堵塞，局限性較大，適用范圍窄。

1.1.3選用合適的管材

為了避免給排水管道與水中的雜質發生化學反應，導致水資源質量下降，影響用戶的生命健康，應該逐步使用新型管材替代原本的給排水管道。目前較為常用的有鋁塑型復合管和混凝土材料管道。鋁塑型復合管具有質量輕、抗紫外線、抗破裂等優點;混凝土材料管道種類較多，可以根據具體要求靈活選擇。與傳統的管材相比，二者具有更高的穩定性，可以有效降低與水中雜質發生化學反應的可能性。同時，需要注意給排水系統中附件的質量問題，需要選擇具有相關資質的正規商家，避免滲漏水現象的發生。

1.1.4充分利用再生水資源

再生水是指雨水或廢水經過處理，滿足我國相關規定中的水質標準后，被二次利用的水資源，多用于室外綠化的澆灌。在傳統的給排水設計中，一般不會對雨水進行再利用，而是通過管道將雨水直接滲入地下或排放到附近的河流中。隨著生態環境保護的落實，節能節水、循環利用等理念都融入到了高層建筑給排水設計中，雨水的利用也在其中。但在實際操作中，雨水存在較大的不確定性，降水量和質量都存在波動，無法進行有效地回收再利用。因此，再生水的主要來源依舊是廢水。再生水的投入使用，極大節約了水資源，并實現了對水資源的循環利用，是生態環境保護的一大步。因為地理環境、氣候條件等因素存在差異，各個地區的降水量也有所不同，因此，在設計雨水收集系統之前，需要對當地的降水量進行實地考察。例如，某項目施工地點日降水量為53.4mm，棄流量為1.9mm，每次降水能夠收集的雨水總量約為124m3。通過對上述數據的計算，最終決定在高層建筑附近的綠化帶中安裝一個容積為100m3的混凝土裝置，其總收集面積在3000m2以上，確保其收集雨水的效率。現代建筑的雨水回收利用大多通過道路、屋面與綠化帶完成。綠地中的雨水通常會快速滲入地下不利于收集，而且在下雨的初始階段，雨水的污染程度較大，以路面為例，通過對道路初期雨水進行分析可知，此時雨水的COD值接近4000mg/L，而且雨水的水質也受諸多因素影響，例如空氣質量、降雨間隔與強度、溫度等，所以技術人員在設計建筑給排水系統時，一定要充分考慮到雨水系統在運行過程中存在的一系列影響因素。

1.2節能技術在給排水設計中的應用

1.2.1分區供水

不同地區對供水壓力有不同的要求，我國市政供水管網的壓力標準在0.2～0.4MPa之間，能夠為四層及以下的樓層進行正常供水。隨著我國經濟的不斷發展，建筑的高度逐步增加，高層建筑越來越多，原本的壓力已經無法為高層建筑提供正常用水，這就需要使用到二次加壓技術。因此，在實際供水中，二次加壓供水只在市政供水管網無法滿足的供水需求的地區使用，實現分區供水。這種方式能夠有效減少不必要的能源消耗，同時也可以避免低層建筑因二次加壓而出現超壓出流現象。我國建筑工程中最常用的供水系統通常包括共用低壓供水系統、分散加壓供水系統和集中加壓供水系統三大類。

1.2常規排水系統

在我國現有的公共建筑和住宅給排水工程中，排水系統通常為污廢水合流，由同一管道最終流入市政排水管，但是這樣會加大市政排水管道的排水壓力，同時存在著嚴重的浪費情況，一些生活污水具有很大的回收利用價值，在后期回收處理時會增大污水處理廠的處理難度。所以為了實現污水資源的最大利用，現如今的建筑給排水系統在施工過程中也充分應用了分質排水理念，也就是按照水的污染程度進行分別收集與排放，因此需要在建筑內部分別設置獨立的排水系統，對糞便污水和生活雜排水進行分別排放，經過處理的雜排水可以用于道路清潔、消防供水、園林綠化等;糞便污水在經過化糞池處理后流入市政排水管道。

1.2.2使用節能型加壓設備

有些高層建筑依舊在使用舊款加壓設備，這些設備不僅效率低下，且能耗較高。二次加壓需要將市政供水收集到相應的儲水設施中，然后使用變頻加壓設備再次進行加壓，以保證高層建筑的水資源供應。與傳統的加壓方式相比，這種方式在一定程度上減少了能源的消耗，但依舊不是最優解。目前節能效果最好的是無負壓式供水設備，這種供水設備能夠直接與市政供水管網相連，從而省去中間步驟，直接對市政供水進行加壓。無負壓式供水設備具備使用簡單、造價低的優勢，能夠有效節約能源消耗。根據具體測試可知，直徑為15mm的普通水龍頭，如果供水壓力大于0.2MPa，那么滴漏量為3.6L/h，線漏量為17L/h，全流量為670L/h。與普通的水龍頭相比，節水型龍頭的節水功能十分明顯，在CJ/T164-2014《節水型生活用水器具》中對節水型水龍頭的水流量作出了明確規定：以管徑為15mm的水龍頭為例，如果水壓為0.1MPa，那么水龍頭的全流量應小于0.15L/s;感應式水龍頭的自動止水時間要控制在2s之內，而且能夠在供電電壓不穩定時自動斷水。綠色建筑的給排水系統在設計過程中也要充分考慮使用節水便器，以壓力流防臭節水便器為例，在使用過程中不存在s管與水箱并且使用直排式，不僅安裝方便，同時密封性良好，不會存在漏水問題，而且還擁有自動分檔沖水功能，可以更好地控制沖水量。

結語：

綜上所述，預制裝配式高層住宅設計及綠色施工，在方案設計過程中，需要設計人員更新觀念，考慮預制裝配建筑設計的整體性;預制裝配式混凝土構件制備時，充分考慮高層住宅的載荷和穩定性需求，做到與時俱進，大力實踐預制裝配式結構與綠色施工理念，加大預制裝配式結構在建筑設計中的應用推廣力度，提高住宅建筑設計的合理性，促進我國建筑行業的穩步發展。

參考文獻：

[1]王昱. 綠色建筑節水節能技術在某高層建筑給排水設計中的應用[D].廣東工業大學，2015.

[2]張秋丹，張芹芹.節水節能技術在醫院建筑給排水設計中的應用[J].給水排水，2011，47（S1）：363-364.