建筑給排水節能節水技術研究

王春燕

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

在經濟發展和社會建設的過程中，人們的節能環保意識越來越強，這給建筑給排水節能節水技術的發展奠定了基礎。在建筑給排水工程中應用節能節水技術，有效地解決了傳統建筑給排水能耗大，水資源浪費嚴重的問題，符合當代綠色發展的要求，有力推動了我國可持續性發展戰略。因此，在進行建筑給排水工程時應充分重視節能節水技術的應用，不斷進行技術創新，進一步完善節水節能。

1 節能節水技術在建筑給排水中的意義

建筑給排水是一項系統工程，包含多個方面，因此，需要重視節能節水技術的應用。建筑給排水系統中應用節能節水技術的意義有以下幾點：首先，經濟發展的需要。隨著經濟的發展，我國的水資源使用率不斷增大，部分地區出現用水緊張問題，影響居民的正常生活，必須切實減少水資源的浪費。其次，保障持續性發展。建筑給排水中應用節能節水技術有效降低了能源的消耗和水資源的浪費，符合時代綠色發展的要求，有利于國家的持續性發展。最后，提升居民生活質量。建筑給排水中應用節能節水技術，有效解決了以往給排水管道存在的問題，給居民生活帶來更多便利。

2 節能節水技術在建筑給排水中的具體應用

2.1 節能技術

2.1.1 空氣源熱泵技術

在目前的建筑系統運行過程中，空氣源熱泵技術已經在建筑給排水系統內得到科學的論證，并且發現這類技術具有較高的應用價值[1]。空氣源熱泵系統的價格相比其他加熱系統低，但能效比一般的加熱系統高，同時，利用空氣源熱泵系統時不會產生過多的污染，其大致原理如圖1 所示。

圖1 空氣源熱泵系統原理

由圖1 可以了解到，加熱相同量的水時，空氣源熱泵技術所需的能量和花費的成本低于傳統的煤油鍋爐、電熱鍋爐等，符合節能的要求。但該技術并不適合所有建筑中，因此需要結合建筑的實際情況分析可否利用。

2.1.2 變頻調速水泵

在具體施工中，主要應用水泵來提供給排水動力，因此，想要真正的將節能實現，需要加強對于水泵能耗的關注與重視進一步將水泵的能耗進行降低[2]。由此出現了變頻調速水泵。變頻調速水泵能夠實現對供水范圍和供水速度的精準調節，也可以調節水泵的水壓變化，有效地解決了傳統水泵電能消耗過大的問題，實現了建筑給排水的節能；同時，通過對水泵壓力的控制，將給排水管道的壓力控制在合理的范圍之內，保障了給排水效率，降低了建筑給排水系統的運行成本。

2.1.3 市政水壓分配

一般城市給水系統的壓力會控制在0.2MPa，系統壓力會隨著建筑高度的提升而隨之出現變大的情況，0.2MPa 能夠滿足三層及以下居民的正常用水[3]。但現代建筑普遍以高層為主，面臨兩點問題：①0.2MPa 的壓力無法滿足高層用戶的供水需求。②若增大高層供水壓力會伴隨著能源消耗的增加。為了有效解決上述兩點問題，需要對市政水壓進行分配，采用無負壓變頻供水技術。該技術通過對市政壓力調節罐的壓力進行重新分配，保障高層用戶的供水壓力，同時減少能源的消耗，達到節能目的。

2.1.4 太陽能熱水供應

在國家不斷呼吁節能減排的背景下，清潔能源的適用范圍不斷擴大，其中，太陽能的應用最為廣泛。通過對太陽能的利用，有效降低了其他能源的消耗，具有較高的節能價值。在建筑給排水系統中，應用太陽能對生活用水進行加熱，很短的時間便可完成加熱工作，并且只要有陽光就可對生活用水持續加熱，極大地提高了加熱效率；同時，在使用太陽能加熱的過程中不會產生其他有害物質，很好地落實了節能減排，進一步也保障了居民的用水需求。

2.2 節水技術

2.2.1 雨水回收系統

當然，這里所說的“理論”并不只是指課改的基本理念，也包括國內外各種具有較大影響的教育理論，即如前些年十分流行的“建構主義”，以及現今在國內教育領域占據核心地位的“核心素養說”等．進而，“理論的實踐性解讀”的主要涵義則又在于：面對任一新的理論思想或主張，都不應盲目地追隨，而應堅持自己的獨立思考，特別是弄清這樣3個問題：（1）這一理論或主張的實質是什么？（2）這一理論或主張對于改進教學有哪些新的啟示和意義？（3）這一理論或主張又有什么局限性或不足之處？

傳統建筑給排水系統施工時忽視雨水的有效利用，導致雨水資源的浪費。在綠色發展理念的影響下，雨水回收系統是建筑節能節水必須考慮的內容之一，常見的雨水回收系統如圖2 所示。

圖2 雨水回收系統

由圖2 可知，在建筑存在積水的情況下，將屋頂和路面的雨水作為收集對象儲存在蓄水槽中，之后對蓄水槽中收集的雨水進行凈化處理，并將凈化完成后的雨水存放在模塊蓄水池中，由模塊蓄水池負責向外分配與水資源，用于綠化澆水、洗車以及日常沖廁等，以此實現了水資源的有效節約。

2.2.2 廢水循環利用技術

在建筑給排水系統運行的過程中，廢水是必不可少的存在，傳統廢水處理的方法是直接排放，不僅會導致水資源的浪費，還可能對環境造成一定的污染，因此，有必要對廢水進行合理利用，于是建筑給排水工程引進了廢水循環利用技術：首先需要對廢水進行收集，并儲存在蓄水池中等待下一步處理；其次，對蓄水池中的廢水進行多次過濾、凈化，消除沸水中的雜質；最后，最處理好后的廢水進行檢測，符合用水標準后再投入使用，大幅度提高水資源的利用率。

2.2.3 真空節水技術

隨著科技的不斷進步，建筑給排水工程中應用的新型技術越來越多，在節水方面，真空節水技術有著廣闊的前景。該技術主要是利用真空負壓原理，通過真空壓力將空氣與水分結合形成高速的水汽混合物，用于管道內的污物清洗。較之于傳統的管道清洗方式，真空節水技術有效降低了水資源的使用量，同時達到了更好的清潔效果，符合建筑給排水的節水需求。現階段，真空節水技術已經被廣泛應用于各類建筑中，節約了近70%的用水量，有效地推動了建筑給排水節能節水技術的發展。

2.2.4 節水器具的應用

3 節能節水技術在建筑給排水的應用策略

3.1 合理選擇材料與設備

在建筑給排水工程的施工中，需要保障設備和材料符合實際需求[4]。因此，需要從材料和設備兩方面入手，實現建筑給排水的節能節水。

（1）選擇節能節水材料。采購材料時，需要從多方面考慮供應商提供的材料性能，堅持“貨比三家”原則，從多家供應商中選擇材料進行性能檢查，以國家規定的節能節水標準為依據，按照隨機抽取的原則，選出其中符合節能節水要求的材料，在此基礎上綜合考慮材料的性價比，選擇性價比做高的材料進行采購，并安排專業人員對材料進行合理的養護，保障材料的性能始終處在最佳狀態。

（2）選擇節能節水設備。在選擇建筑給排水設備時，需要堅持節能節水原則，同時也需要注意以下兩點：①為了實現對建筑給排水設備的有效管理，需要安裝自動監控設備，對用水量、水溫等參數進行實時監控；②加強對用水量的計量，合理地控制用水量，以此保障水資源的合理利用，降低不必要的水資源浪費。另外，在選擇節水設備時也需要考慮性價比，綜合選擇性價比高的節水設備。

3.2 科學設計給水系統

建筑給排水工程包括給水系統和排水系統，在實際設計供水系統的過程中，需要從市政供水管網的水源壓力角度出發[4]。具體的設計流程包括以下3 點。

首先，為了保障建筑各層用戶的正常用水，需要合理地調節各層的供水壓力，在市政供水管網中體現為合理設計壓力分段區域，并結合具體的加壓設備，有效降低水資源的浪費。通常情況下，采用上述的變頻加壓泵可很好的對水流速度進行調節，但受市政管網壓力承載能力的影響，變頻加壓泵的應用比較少。

其次，合理使用變頻加壓設備，使用時需要綜合考慮各方面因素，以實際用水量為主要依據，確定變壓設備中的各項參數，之后需要根據總用水量合理設計水箱的大小，有效控制水箱的體積同時減少水箱的面積，達到較好的給水效果。

最后，在具體的施工過程中，需要對市政給水管道的壓力進行測量，在此基礎上計算出管道壓力的實際供水高度，進一步對加壓設備進行合理的規劃，將建筑各層的供水壓力控制在合理的范圍之內，以此達到良好的節水效果。

3.3 規范排水系統施工

建筑排水系統的質量對建筑給排水節能節水有很大的影響，因此，需要規范排水系統的施工，要求整個施工過程必須按照相關標準進行，規范排水系統的施工主要體現在管道上，給排水系統的管道安裝流程如圖3 所示。

圖3 給排水系統管道安裝流程

規范排水系統的施工主要體現在管道安裝上，需要從以下3 個方面入手。

首先，為了保障排水系統的規范，管道安裝需要依據國家標準進行，切實保障管道安裝的合理性，同時，在安裝管道時要做好管道的密封和防腐工作，提高管道的使用壽命。其次，為了保障排水管道的流暢，需要合理設計管道走向，降低出現積水的概率。再次，為了實現節能節水的目標，需要降低排水管道的壓力，避免壓力過高造成的能源消耗和水資源浪費問題。最后，為了保障排水系統的工作穩定性，需要為其提供一定的外在動力幫助排水，此時應盡可能使用清潔能源，避免不必要的能源消耗，同時，降低排水過程中污染物的產生。

3.4 使用先進變頻設備

通過以上描述可知，變頻設備對建筑給排水節能節水技術的發展有著重要的推動作用，因此，需要使用先進的變頻設備。如以上提到的無負壓變頻供水技術，與其相對應的是無負壓變頻水泵。其主要工作原理是利用內置的真空消除器消除管道內的真空環境，降低管道的負壓力，為管道進行二次加壓，以此保障建筑給排水形同的穩定高效運行；另外，相比于傳統的加壓方式，采用無負壓變頻水泵的成本投入更低，能源消耗量也較少，有效實現了建筑給排水系統的節能節水。

4 結語

綜上所述，節能節水技術的應用有效地減少了能源消耗與水資源的浪費，符合時代發展的要求，同時，這也為建筑給排水工程的發展指明了方向：不斷發展建筑給排水的技能節水技術。通過合理選擇材料與設備、科學設計給水系統、規范排水系統施工以及使用先進的變頻設備四項措施，加上各種節能節水技術的應用，有效地保障了建筑給排水工程的施工質量，達到良好的節能節水效果。