淺談節水技術在建筑給排水設計中的應用

梁锫

海南瑞璟城市建筑設計有限公司 海南 海口 571100

引言

我國的前期的發展過程中更注重經濟體量以及經濟規模的擴張，在一定程度上工業發展影響了自然環境，隨著當前綠色環保理念的不斷深入人心，各行各業中也更加注重生態環境的保護以及資源的最大利用率。水作為人類生存的重要資源，在人們的日常生活中極為常見也極為重要，建筑行業應充分注重給排水工程的內容化和細節化，通過節能措施提升環保節水理念，從而促進建筑行業的可持續發展。

1 建筑給排水中節水理念的重要價值

近些年來我國在經濟領域中取得了舉世矚目的成就，但是環境與能源問題也是我國當前面臨的重要發展困境，經濟社會的高速崛起帶來了自然環境的嚴重破壞，直接影響到未來社會經濟的發展走向以及居民的生活質量，建筑行業作為我國重要的支柱型產業，在整個建設過程中耗資巨大、建設周期長，同時能源消耗也非常驚人，因此注重能源消耗，將節水理念融入建筑行業當中，對于實現環境保護以及行業的可持續發展具有深遠性影響。因此在設計環節就要注重建筑給排水的節水理念，將問題前置才能更好地制定解決辦法，實現我國建筑行業的高效資源利用[1]。

在建筑設計和建設中融入節水理念與技術，對于提升建筑行業綜合發展水平和環保工作水平都具有重要意義。作為相關管理者和技術人員，要積極探索節水環保路徑。通過在建筑給排水設計中融入節水技術，可以實現水資源的高效利用，能夠減小能耗，提升節能減排綜合效果。現代建筑設計工作對于節水技術要求越來越高，通過整合和循環利用水資源，有助于實現水資源的高效利用，滿足現代環保建筑發展需求。在傳統建筑給排水設計中，往往將關注點放在結構設計、建筑強度等方面，對于節水技術應用方面，往往缺乏足夠的關注，如何進一步降低建筑能耗，實現資源的循環、高效利用，對于提升建筑發展綜合水平具有重要意義，也是現代建筑設計行業健康發展的重要趨勢。

2 建筑給排水設計中的重點關注環節

2.1 給水環節

由于當前城鎮化率較高，城市中的土地資源較為稀缺，因此不得不在縱向空間進行建筑拓展，這也要求在建筑及排水設計上注重給水系統的壓力情況，出現超壓情況會使得整個管線處于超壓狀態，不僅會影響給水管道的強度及穩定性，同時還可能對水質產生影響，因此在設計環節就要注重給排水管道的材料選擇，一般要關注管道強度及耐用性，防止出現“跑、冒、滴、露”的問題[2]。另外，部分給水系統還要與各用戶的用水器具相連，要注重用水量較大的器具壓力承載問題，防止在無工作狀態下仍處于運行狀態，導致資源浪費以及壓力增大。

2.2 排水環節

排水系統需要從污水處理、污水凈化以及污水管道密封等多個環節進行考慮，排水系統主要是對居民或工業的污水進行收集以及處理，如果管道密封性不好則可能造成污水外泄或滲漏問題，不僅會污染周邊自然環境，同時污水還會向土壤深部進行滲透，進一步污染地下水源造成更大范圍的污染擴散。所以在排水環節的設計方面，要注重管道連接件的設計問題，尤其在材料選擇以及管線走向方面，要關注管道使用壽命以及所能承受的外部壓力。另外，大部分排水系統都處于地下隱藏部位，因此一旦發生泄漏并不容易察覺，只有當污水泄漏達到一定程度才會被發現，因此也就增加了排水監測難度，因此要注重對于排水系統的整體監測設計[3]。

3 建筑給排水設計中的節水技術原則

3.1 科學選擇管道

傳統的建筑給排水都是以鍍鋅鋼管為主要管材選擇類型，其具有抗腐蝕性強、防水性弱的特點，因此在長時間使用過程中會出現滲漏或裂紋，不僅會影響管材的使用壽命，同時也會增加維修成本，造成管內水質污染，直接影響整個建筑物內的居民用水質量，在一定程度上消耗了水資源以及供水成本。隨著當前材料科學的快速發展，目前建筑給排水管道可選擇的種類較多，包括PE管、鋼塑復合管、鋁塑復合管等，同時都規避了傳統鍍鋅鋼管存在的問題，出現腐蝕滲漏的情況較少，避免了水源浪費，值得注意的是不同的建筑對于給排水管線的需求也不同，要從經濟角度進行選擇，一般室內管線以堅固、防腐、防蛀為主要關注點，而室外管線則要注重平整度、光滑度以及自身強度，一般選擇密封性較好的聚乙烯塑鋼管，高層建筑的給排水管道由于線路較長，因此要注重水流聲音影響，選用螺旋消音管可以提高抗干擾性、增加高層建筑的居住舒適感[4]。

3.2 合理規劃壓力

現有的建筑給排水設計規范當中對于管線的上限壓力做出了明確說明，但是往往在實際運用過程當中會考慮居民的體驗感，增加水壓成為普遍性的行為，但是超壓會造成給排水管道結構失穩、加速老化以及損壞，一旦發生“跑冒滴漏”對整個給排水系統都會有較大影響，因此要注重智能化的壓力控制方法，防止出現超壓現象、杜絕水資源浪費。在實際給排水設計過程中要將消防管道、用水管道進行分隔，防止兩者互相影響，消防管道的水壓可適當提高，居民用水壓力要進行智能化控制，根據居民的用水節點進行供水，以提高水質，防止蓄水池時間內的存儲過長造成的水質惡化[5]。

3.3 熱水循環系統

隨著居民生活質量的提高，很多建筑內都提供熱水系統，但是目前的熱水系統都是采用無循環或鋼管循環方式進行供應。熱水與冷水同時存儲在管道內，在使用熱水之前需要將冷水排放干凈才能讓熱水正常使用，這在一定程度上會消耗水資源，而且整個建筑內的使用量較大，累積消耗的數量更是驚人，導致了冷水被浪費，因此需要注重在建筑排水設計方面加強熱水循環系統的廣泛運用，其中的直管循環或立管循環方式更具優勢，可以通過改造和處理現有的供水系統就可以對冷水有效替換。另外，太陽能熱水工程對于節能熱水系統也具有較大優勢，體現了建筑設計與生態環境的和諧性，對于綠色建筑發展具有深遠性影響[6]。

4 節水技術在建筑給排水設計中的應用

4.1 自動控制與計量

隨著當前城鎮化率逐漸提高，房屋建筑密度也在增加，因此要關注建筑工程的節水技術的科技性運用，將自動化監控系統運用在建筑給排水設計當中可以對水量、溫度等多個方面進行全方位監控，尤其在水箱、預備水源以及水池等環節要進行合理控制，安裝相應的報警裝置，并采用變頻式水泵進行供水，一方面可以節約能耗，另一方面也能遠程控制管網末端水泵轉速[7]。另外，由于不同地區的用水量有著較大差異性，因此要根據不同建筑采用針對性設計給排水措施，用自動控制系統方案對水量進行遠程調控，并按照居民用水時間段進行水資源合理分配、防止資源浪費。

4.2 用水端部的有效控制

高層建筑當前在城市建設中非常常見，但是高層建筑的供水設計一直也是社會的關注的焦點，為了保證居民正常用水常常采用分層水箱設計形式，但是一般性的管網水壓難以滿足用戶需求，往往存在負壓或超壓的問題，一方面增加了供水的能源成本，另一方面也可能造成水源浪費，因此為了更好地調節用水需求量，建議采取用水端終部的有效控制，通過采用電氣自動化的方式進行水壓調節，既能保證高層建筑的供水流暢性，同時相對成本更低，容易從技術層面實現低能耗的高層供水目標[8]。

4.3 完善建筑給排水設計系統的超壓控制

在供水管網設計當中給出了給水配件以及主管、支管的最大壓力限制，但是并沒有針對給排水系統的超壓出流問題進行細化規定，加上當前城市的供水排水系統較為復雜，超壓出流問題也愈發明顯，在不同程度上造成了水資源浪費，而且在給水排水系統當中也增加了能耗問題。由此建議應進一步規范建筑給排水系統，對于超壓出流的控制建議進一步將給水壓力進行縮小，同時對于排水系統的壓力要保證排放的有效性，避免管道壓力過大。目前在設施端常用的有3種方法控制超壓出流。首先是裝置減壓閥，一般放置在出水末端，可以減少動壓力和靜壓力，有利于優化給水區域的壓力不均衡問題，在一定程度上減少了投資成本，具有較高經濟性。其次，減壓孔板是一種結構簡單的節流設備，既可以安裝在減壓與節流的管道上游位置，也可以放置在水平管道上，但是只能減少動壓卻不能減少靜壓，由于管理方式較為簡單，因此操作也易于上手。最后，節流塞類似于減壓孔板，能夠消除用水末端的水頭壓力，但是無法減小靜壓，一般在民用建筑管道中比較常見、安裝非常便利[9]。

4.4 雨水與中水回收系統

長期以來，我國在建筑設計方面沒有考慮到對水資源的循環利用問題，尤其是排水系統中常常將生活污水與雨水混合排放，不僅造成了污水處理壓力，同時也浪費了雨水等自然性資源，因此在未來的建筑給排水設計中，為了更好地達到節水要求，應該控制地下水使用量，并通過雨水和中水回收系統，提高水資源的利用效率，減少不必要的能源消耗，并進一步利用自然降水為居民循環所用。首先，在房屋給排水設計前期，應在屋頂設置雨水收集系統，并通過回收凈化處理將有害雜質進行過濾，再將過濾后的雨水運用到灌溉或清潔等領域，進一步降低水源消耗，并能夠緩解目前的城市水源壓力。其次，建筑物的排水系統也可以將衛生間排水和廚房排水進行有效分隔，并在用戶起始端設置相應的污水回收處理裝置，可以將廚房凈化的水源用于衛生間清潔等方面，以達到單元區域內的循環水利用，不僅能夠降低用戶用水量，同時也具有較高的經濟性。

4.5 合理使用市政管網余壓

現階段建筑的給排水都是依靠市政管網完成資源調配，但是市政管網也有自身的壓力極限值，在特定的時間段內如果各區域內的用水壓力陡然增加，會增加市政管網的工作壓力，而到了空閑階段則市政水網壓力趨于平緩，為了合理地利用市政管網內的余壓，應在建筑給排水設計當中適當的分析水壓影響因素，通過加深壓水泵滿足高層用戶的用水需求。另外，也要合理運用真空節水技術，將市政管網中存在的水蒸氣進行收集，并形成壓力儲備，當處于用水高峰期時，則將其進行釋放，以此提高居民用水體驗，防止高層地區由于水壓不足造成的用水困難，而在排水設計中也可以運用化學處理方式進行真空節水，減少排水經濟成本。

5 結束語

綜上所述，節水節能是我國未來社會發展的必然趨勢，同時也影響到社會各個環節，建筑給排水設計應充分考慮未來的社會發展形式，并將節水技術應用到給排水設計環節，這也給相關設計人員提出了更高要求，不僅要具備較強的專業知識，同時也要對現有的節水需求進行深入分析，轉變傳統設計思想，充分利用水源進行系統優化，以此緩解資源緊張問題。同時也要考慮區域性的經濟發展條件，以更加高瞻遠矚的方式促進建筑給排水設計達到環保要求，為建筑的可持續發展奠定基礎。