節水節能技術在建筑給排水設計中的應用

張學智

（北京方州基業建筑規劃設計有限公司甘肅分公司，甘肅 蘭州 730030）

在建筑使用過程中，給排水設計方案科學與否，直接影響節水節能效果。從當前部分建筑工程的實際情況看，因為建筑給排水設計不夠科學，從而導致在給水和排水的過程中產生大量水資源浪費問題，同時，造成電力能源消耗較多的情況，不符合現代綠色建筑理念。為此，在進行建筑給排水設計時，需要加強節水節能技術的應用，結合建筑具體情況，采用科學的節水節能技術，最大程度減少資源浪費問題，有效落實節能減排、環境保護政策。

1 建筑工程給排水系統和節水節能設計分析

1.1 建筑工程給排水系統

在現代建筑工程中，給排水系統分為給水系統和排水系統兩部分。給水系統需要采用專業設備將地下水引入自來水管道中，并傳輸到建筑內部，主要用于居住者生活使用，可以分為生活用水、飲用水及消防用水等；排水系統主要是將生活污水進行收集和排放，統一排放到污水收集裝置中。給水系統和排水系統雖然功能不同，但是，對于水質都有著重要的影響。在城市化建設進程不斷加快的背景下，大型建筑數量逐漸增多，建筑工程給排水系統也更加完善，使得給水功能和排水功能效果更加突出，為了進一步提高群眾生活質量，需要做好建筑給排水系統設計工作，防止出現水質污染問題。根據當前建筑工程給排水系統的實際現狀來看，資源損耗問題較為嚴重，需要融入節水節能技術科學地分配與規劃水資源，降低水資源損耗率，實現節水節能，同時，將生活污水進行回收利用，減少水資源消耗，這也是當前建筑工程及城市建設的重要目標。

1.2 節水節能技術應用的意義

建筑工程的主要作用是為人們提供穩定、安全且舒適的居住場所，但是，建筑工程在運行過程中不可避免地會出現一些浪費問題，如水資源浪費、能源消耗較大等，違背當前節能減排理念和可持續發展戰略的實施，所以，加強建筑給排水節水節能設計在現階段具有重要意義。通過將節水節能技術應用在建筑給排水設計中，能夠有效地提高水資源的利用率，減少水資源及其他能源的浪費。根據相關統計結果來看，我國人均水資源占有量依然處于較低水平，水資源緊張問題較為嚴重，必須做好節水節能工作，以保證社會可持續發展。加強建筑給排水節水節能設計，能夠有效地促進建筑行業發展，使得建筑行業向綠色節能方向不斷邁進。但是，當前我國建筑行業對于給排水系統節水節能設計的重視程度不足，同時，因為缺乏實踐經驗，導致節水節能設計方案質量不高，難以起到良好的節水節能效果，所以，強化節水節能設計工作，能夠有效地提高建筑給排水系統的設計工作質量，同時提高人們的環保意識，這也是節水節能技術應用的重要意義。

2 節水節能技術在建筑給排水設計中的應用要點

將節水節能技術應用在建筑給排水設計中，需要設計人員準確掌握關鍵要點，以提高技術應用效果。結合相關實踐經驗來看，節水節能技術在建筑給排水設計中的應用要點主要包括如下幾個方面。

2.1 給排水整體布局優化

給排水管道對于布局合理性要求較高，如果整體布局存在問題，就會引起給排水管道交叉、碰撞等情況，從而容易引起水資源浪費問題。為此，在進行建筑給排水設計時，需要設計人員準確把握建筑工程的結構情況和空間規劃情況，明確給水管道、排水管道的具體位置，結合市政供水管道和污水管道等建設情況，設計合理的給排水管道布局規劃方案，按照實際情況采用相應的節水節能技術，并確保其能夠發揮出實際效果，從而全面提高建筑節水節能設計的科學性。

2.2 節水節能技術優化要點

給排水管道對于節水節能技術要求較高，施工人員必須按照設計方案，結合實際情況開展高質量的節水節能技術設計工作，必須明確具體需要采用的技術，結合給排水管道材質、管道布局等基礎信息，對節水節能技術進行交底和探討。如果發現當前采用的節水節能技術難以滿足實際情況，則必須對其進行優化和調整，保證所采用的節水節能技術符合國家規定標準要求，以全面提升給排水節水節能效果，避免因節水節能技術影響實際應用效果。

2.3 信息技術應用要點

在現代信息技術發展的推動下，信息技術對給排水節水節能技術產生了深刻的影響，傳統節水節能技術的局限性逐漸暴露，而通過與信息技術結合，能夠全面提升建筑給排水節水節能技術水平。為此，建筑工程的給排水系統設計，需要與信息技術深度結合，加強信息技術在給排水節水節能技術設計中的應用。以信息技術引領節水節能技術，推動建筑給排水節水節能技術不斷創新，是提高給排水管道施工質量、創新節水節能技術的關鍵。

3 節水節能技術在建筑給排水設計中的應用方式

當前，在我國建筑工程實踐中，節水節能技術已經得到一定應用，使得建筑給排水系統節水節能效果不斷提升，有效地減少了水資源的浪費問題，其應用主要包括以下幾個方面。

3.1 給水加壓方式的應用

在現代科學技術不斷發展的背景下，建筑給排水系統中應用多種不同功能的給水加壓裝置。給水加壓裝置功能較為豐富，與節水節能技術融合后，能夠有效地降低建筑給排水運行消耗問題，同時，還能夠實現對給排水的二次加壓，提高水資源的利用率。根據當前建筑給排水設計工作情況來看，大部分建筑中的供水加壓裝置都具有明確的標準規定。在選擇給水加壓裝置的過程中，通過采用變頻加壓的方式，在加壓水泵中安裝變頻器、壓力傳感器等設備，在施加壓力的過程中，變頻器能夠根據壓力傳感器的數據實時調節壓力大小，從而根據建筑給排水的實際需求調節水泵功率，有效避免水泵長期處于最高功率運行狀態，在保證能夠達到供水壓力的基礎上，有效減少電力能源和水資源消耗，提升節水節能效果。變頻調節技術，在建筑給排水系統設計中具有良好的應用效果，是一項科學的節水節能技術，主要作用是能夠根據給排水的實際需求調節壓力設備和動力設備的功率，從而實現節能減排的目標。圖1為變頻節能水泵的基本結構圖。

圖1 變頻節能水泵基本結構圖

3.2 選擇節水節能裝置

在節能減排、環境保護及可持續發展戰略不斷落實的過程中，人們的節能環保意識也在不斷提高，對節約水資源給予了充分的重視。在現代科學技術發展的推動下，不斷研發出多種有效的節水裝置，并應用于建筑給排水系統中。通過采用相應的節水節能裝置，在滿足人們生活基本用水需求的基礎上，能夠達到節水的目標。例如，在選擇建筑給排水水箱裝置時，可以選擇具有節水能力的水箱設備，根據建筑實際用水需求，選擇對應容量的水箱，并對水箱增加水量監測、水位監測等功能，從而提高水箱裝置的節水性能。除此之外，通過在建筑給排水系統中采用節水器具，能夠有效減少水資源浪費問題。表1為建筑給排水節水器具的選擇建議。

表1 建筑給排水節水器具的選擇建議

根據上表可以看出，通過控制用水器具的流量，能夠有效減少水資源浪費問題，具有良好的節水效果，所以，在建筑給排水系統設計中，需要加強節水器具的應用，并結合建筑實際情況，規定節水器具的具體標準。

3.3 加強給排水施工節水技術應用

給排水施工是建筑給排水設計中的重要部分，在給排水管道及其他設備施工的過程中，會產生一定的水資源消耗，所以，需要設計科學的施工節水方案，從而科學地控制建筑給排水施工過程中的水資源消耗問題。在建筑給排水施工設計中，可以采用以下節水方式：

（1）基坑降水循環利用。通過在建筑給排水施工現場設置降水井，能夠循環利用降水井中的地下水。（2）樁基泥漿水循環利用。在建筑給排水基礎施工中，會產生大量的泥漿水，這些泥漿水如果回收得當，可以在其他施工環節中進行循環利用。（3）養護水循環利用。在建筑給排水系統施工養護過程中，為了降低混凝土結構溫度，防止因溫度差應力引起混凝土結構出現質量問題，通常會采用灑水降溫的方式，所以，可以采用在混凝土表面覆蓋塑料薄膜的處理措施，減少混凝土水分散失，在基坑底部設置有利于收集養護水的溝渠，收集養護所使用的水，提高水資源循環利用的實際效果。（4）雨水循環利用。在建筑給排水施工期間，如果出現降雨天氣，可以通過雨水收集的方式，將雨水作為施工水資源使用，從而減少其他清潔水源的使用量，這是提高建筑給排水施工水資源循環利用效果的有效方式。

3.4 加強污水回收利用技術的應用

在建筑給排水系統設計過程中，可以通過采用污水回收利用裝置，將生活污水進行統一收集，減少生活污水中含有的有毒、有害物質，實現污水回收再利用，從而減少水資源浪費的問題，且生活污水凈化成本較低，具有良好的經濟效益。因此，在建筑污水排水系統設計中，可以通過增加污水過濾裝置、污水凈化裝置等，減少生活污水中的雜質和懸浮物，使其凈化后達到相關使用標準。建筑污水排水系統設計是一種具有良好應用效果的節水技術，且綜合設計難度較低，能夠有效提高建筑給排水節水節能技術的應用效果。例如，可以增加雨水和中水回收利用裝置，加強對雨水和生活污水的收集與處理，將收集的生活污水和雨水進行循環利用，通過相應的管道設計等方式，提高節水效果。

3.5 加強節能設計的應用

在建筑給排水系統中，熱水供應系統具有重要作用，可以采用節能技術對其進行優化，從而減少能源消耗。在保證熱水供應系統滿足群眾生活的基礎上，控制熱水流量，從而減少熱水消耗；通過采用先進的技術措施，提高冷熱水轉化效率，減少電力能源使用；選擇保溫性能較好的材料，減少熱水傳遞過程中的能源消耗，使得熱水供應更加穩定；采用清潔能源代替傳統能源，有效減少能源消耗。例如，在建筑熱水供應系統中，可以采用太陽能的方式。太陽能是一種可再生的清潔能源，儲量豐富，在經過轉化后不會產生有毒、有害物質，是現階段可以大規模應用的清潔能源，且應用技術較為成熟，除了應用在發電領域之外，還可以作為建筑給排水的供熱能源，在建筑供熱中得以廣泛應用，能夠滿足人們對于熱水的基本需求。在建筑給排水設計中，可以采用真空管和熱管作為熱能傳輸方式，整體操作較為簡單，受到的影響較小，熱能傳遞效率較高，能夠有效提高建筑給排水節能設計效果。應用的過程中，在保證水流穩定性的前提下，提高太陽能使用的靈活性，采用串聯和并聯結合的方法提高集熱效果；需要選擇合適的集熱器，充分考慮到集熱器的性能、參數及規格等，設計人員同時需要考慮到抗凍性和承壓性，確保集熱器能夠發揮出應有的作用，提高太陽能應用效率，減少能源消耗。

4 結語

綜上所述，優化高層建筑給排水設計可以提高消防安全性，為居民用水提供保障。因此，設計者應針對高層給排水管線多、結構復雜、排水量大等特點提出設計與解決方案，按照相關建筑設計依據，考慮水汽兩相結合對排水水壓的影響，分析其對水分穩定性的影響作用，確定管網水壓系統的每級壓力參數，滿足用戶對給排水系統的主要功能需求，做好日常熱水給水設計、消防給水設計、生活排水設計和室外排水設計，并做好給排水管道防腐工作，使高層建筑給排水系統發揮最大功效。