建筑給排水工程中節能節水技術的應用

喬磊

陜西建工第八建設集團有限公司 陜西 西安 710068

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現象。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 概述

1.1 市政給排水工程的組成及其在技術應用中的重要性

市政給排水工程主要是給排水系統。控制輸水管道和泵站的水壓和水量，保證居民生活用水的實時和安全，滿足居民生產和生活用水，是供水系統正常運行的重要基礎。排水系統主要負責污水的系統運輸及處理，包括生活污水和工業廢水。為了維護城市生態系統的穩定，市政工作者必須解決好污水的凈化和排放，從根本上防止城市環境污染的擴大。給水排水工程中，節能觀念和節能技術的應用十分重要。隨著經濟的全球化發展，人們生活水平的不斷提高，有限的水資源日益緊張。中國要走出國門，就必須大力推進城市化，努力滿足人民對水的需求。然而，城市建設的發展增加了能耗；供水系統設計并不是造成能耗增加的主要原因，但仍然需要解決。節約能源觀念和節能技術不僅可以優化城市的生產效率和社會地位，而且可以體現國家可持續發展的理念，實現能源利用率最大化，以最小的成本投入獲得最大的經濟效益[1]。

1.2 建筑給排水的設計以及技術應用原則

給排水工程對城市居民的影響和意義是十分重大的。①雨水排水工程中如何以最快的速度排出城市地面及系統管網的雨水，在一定程度上保護了居民的生活環境。城鎮給排水工程設計應嚴格遵循以下原則：第一，管理體制合理，流域劃分清晰，排水流向和排水口設計科學；第二，熟悉城市道路情況，合理設計排水溝；第三，雨污分流工程設計，首先要對城市雨污分流及道路積水有一定的了解，然后根據徑流系數及相關公式進行給排水設計。在確定排水管埋深的基礎上，充分考慮坡度，進行排水管鋪設設計。充分考慮位移因素，根據施工要求和設計，結合城市的具體情況，做出最合理的設計，保證所設計的給排水工程不僅具有較強的可操作性，而且能達到理想的使用效果；②污水工程設計時，應充分了解污水排放標準，并考慮管道的平均飽和度、流量以及黃金時間段最大飽和流量等因素，確定最合理管徑、最小設計坡度或埋深，以盡可能減少費用增大空間或者埋深空間利用率，縮短工期，達到最實用的設計及使用要求。③給水工程設計時，首先盡可能考慮到給水管網輸送介質過程中的水體污染程度是否能夠滿足最遠端用水點水質達到國家生活用水水質標準，水體運輸過程中的介質沿程阻力對整體輸送管材材質有了更高程度的要求，新型材料在引進淘汰機制中是一股很好的催化劑，不僅能夠減緩管道密閉輸送過程中的介質污染，又能夠更高效的滿足輸送要求。

2 建筑給排水工程中節能節水技術

2.1 太陽能技術

建筑所使用的熱水在制備過程中，可以直接采用太陽能加熱技術對低溫水進行加熱，與目前采用其他傳統可再生能源技術相比較，具有較大的效率優勢，能夠在較大程度上有效節省大量傳統加熱能源。由于高層太陽能是一種完全能夠再生的新一代能源，對空氣來說不會造成任何污染，若是用于高層建筑中則可以在高層屋頂直接設置各種太陽能加熱裝置進行有效加熱，低層住宅建筑中則可以直接通過利用集中能源加熱技術來完成用水的有效加熱[2]。

2.2 清潔能源技術

在傳統給排水設計和施工過程中，大量使用傳統能源，導致生活資源枯竭和環境污染。與此同時，中國政府部門、官方機構和公眾逐漸意識到節能減排的重要性。中國率先倡導使用清潔能源替代傳統能源的理念，這也對給排水工程領域產生了影響。為了順應市場發展的新趨勢，給排水工程設計人員也可以將可再生能源應用到給排水設計中。目前，太陽能、風能、水能等清潔能源已在該領域得到廣泛應用。但太陽能由于開采難度低、污染小、數量豐富，是使用頻率最高的能源，用戶可以直接使用太陽能，無須收集和運輸，無須考慮多余的影響因素。目前，給排水工程領域已逐漸適應以太陽能替代傳統能源的進程。給排水工程設計人員可以將其應用到給排水設計過程中，利用太陽能制作新型熱水器等節水設備，但這種方法更適合工程造價較高的給排水工程。為了實現資源的優化利用，給排水工程的設計人員還可以結合多種清潔能源進行綜合利用，實現“1+1＞2”的效果，并開發出新型給排水系統，實現能源的最大利用。

2.3 合理選擇變頻水泵

城市需要合理利用雨水資源，按照城鄉供水管理條例規定，新建建筑需要配套建設雨水收集利用系統。目前，節能減排得到群眾的廣泛關注，建筑給排水設計需要深入節能減排理念，有關節能減排設計的研究較多。高層建筑中，低區給排水要重點考慮市政給水管網，重視生活給水管道減壓節流，管道出水壓力過大會突發超壓出水流問題，導致出現水壓過高引起水資源浪費。科學合理地選擇變頻水泵可以避免傳統供水系統帶來的不利影響，與普通供水設備相比，變頻調速裝置可以節約30%的能量。

2.4 節能型衛生器具的應用

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。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]。

3 建筑給排水工程中節能節水技術的應用措施

3.1 在供水系統中的應用

建筑給排水工程應用節能給水技術，首先要充分把握城市發展和水資源需求，通過數據分析，有效地估算城市的用水量，并根據實際需要合理規劃給水方式。城市供水方式主要有：①利用市政管網壓力直接供水，由于方便、經濟、方便而被廣泛采用；②采用平衡水壓分區法降低水壓；③采用儲罐供水，促進新能源的高效利用。為了更好地實施可持續發展戰略，我國近年來加大了對新能源的開發利用力度，越來越多的新能源被應用到各個領域。供水系統應根據實際情況合理選用新能源，以提高節能環保的效果。太陽能作為應用最廣泛的一種新能源，對供水系統中的熱水供應起著重要作用。在供水系統中，高效利用太陽能提供熱水，不僅可以達到節能環保的效果，而且可以減少其他能源的消耗，符合可持續發展戰略的要求。不同的城市有所不同，供水系統的設計，應根據不同城市的實際情況而定。一些人口快速增長的城市，住宅建筑以高層建筑為主。為保證生活用水的順利供應，高層建筑應選擇適當的二次供水。為了避免浪費水資源，必須進行節能設計，合理地控制城市管網壓力可以控制供水，也可采用不同樓層供水，以滿足不同樓層用戶用水需求。

3.2 調整工業用水結構

工業對水資源的需求較高，工業用水也關系到工業建筑給排水工程，節水節能設計項目的實施效果。環保政策的推動和相關科學技術的引入，更新了許多工業生產者的觀念。但是，要想充分發揮節水節能理念的優勢，不能止步于當下，而要意識到調整工業用水結構的重要性。目前，工業用水結構不合理仍是我國大部分地區水資源短缺的主要原因，因此，當前的重要任務是調整工業用水結構。為了更好地調整工業用水結構，相關人員必須實施以下措施：一是在規劃工業建筑給排水工程發展規劃時，設計方案的核心內容必須包括節水節能設計。因為設計方案最終還是要回歸實踐的，所以設計師需要在項目區進行實際的考察，做好詳細數據的收集工作。二是設計師要綜合考慮項目周邊區域的用水需求，保證區域內水資源合理分配，不影響周邊居民的正常生活。第三，設計師要將其應用于各種新興技術，確保工程方案能夠促進中國產業的可持續發展[4]。

3.3 提高技術能力，加強管理

好的設計需要靠先進的施工來完美實現。建筑給排水工程的施工也要采用先進的施工器械和工藝，定期對管理和作業人員進行培訓和指導，確保技術上的先進?，F場管理人員要認真負責，對進場的材料要仔細查驗，對施工的每個過程要認真檢驗。不達標的材料嚴禁使用，不合格的工序嚴禁驗收，整改到位后方可進行下一道工序?，F場管理要加強新技術的使用，比如BIM技術。隨著行業的飛速發展，越來越多的建設單位和施工方愿意將BIM技術利用到項目的設計、施工和系統運行的全過程中，用來優化設計、指導施工、方便運維。通過專業的BIM工程師對建筑結構、水氣暖電等各專業管線進行三維立體的整合設計，能夠更加直觀地將整個工程立體地呈現出來，從而對每個預留孔洞的位置以及孔洞規格更加直觀的掌握。通過有效的建模和分析，對二維圖紙上看不出來的管線交叉、碰撞、標高等問題能夠及時發現及時解決。BIM技術的應用，能夠讓現場管理人員擁有預判能力，更加合理地安排工作，優化施工方案，做到技術一流、合理施工、方便驗收等。通過新技術的利用來革新我們的現場管理方式，提高現場管理水平和施工質量，提升建筑給排水的科技含量。為項目的完美實施包括竣工后整個建筑給排水系統的運維，帶來積極的意義。

3.4 合理選擇優質節能節水設施

在日常的建筑給排水設計中，居民使用水資源的需求量巨大，在很大程度上造成優質水資源的浪費，在這種狀況下，建筑設計者應該積極使用優質水資源的節能節水設備。新型復合材料本身具有先進性的特點，受到建筑領域的廣泛使用與喜愛，復合材料的材質一般不會伴隨時間發生腐蝕變化，因此可以對水資源排水管道的腐蝕情況加以緩解。此外，還可以使用磁芯優質的水孔頭設施，以此來減少水龍頭設備不完善引發的水資源浪費問題，加強水量的節約。節能性能好的優質設施效果顯著，在很大程度上順應環保節能的建筑理念，還能夠快速地達到減少能源污染的效果[5]。

4 結束語

建筑給排水是建筑工程的重要組成部分，是建筑工程施工的基礎工程之一，對建筑工程的發展有著重要的意義。在國家大力提倡綠色環保、節能減排的政策背景下，建筑給排水作為建筑的血脈，在環境保護和綠色建筑的發展過程中功不可沒。這就要求我們建筑給排水的施工管理人員，必須堅持兢兢業業、實事求是的工作態度，大膽創新，運用新技術、新設備、新工藝，不斷提升自身的技術水平和管理能力，讓我們所做的每個項目都能真正的安全、高效、節能、經濟。用我們工程人員的小進步為建筑給排水帶來大發展。