基于節水理念的建筑給排水設計分析

許加洪

（聿華工程設計（廈門）有限公司，福建 廈門 361006）

1 引言

在現代建筑設計過程中，給排水設計屬于關鍵內容。在給排水設計期間，為盡量減少能源及水資源浪費，需要貫徹落實節水理念，在不對正常用水產生影響的前提下減少水資源浪費，促進生態環境保護。建筑給排水設計方需要對節水理念的內涵有深刻理解，認識到設計中滲透節水理念的重要性，結合以往給排水設計常見的問題，探索與創新建筑給排水節水設計措施，促進水資源利用率的提升。

2 節水理念的內涵

節水理念主要指的是在生產力布局合理、生產組織科學的基礎上，為實現既定社會經濟目標，通過多種舉措來合理分配有限的水資源，并優化利用，切實提升水資源利用效率，最大限度縮減水資源的無效損耗[1]。樹立節水理念，其根本目的是使人們提升合理用水水平，盡量減少非必要水量排放與新水取用，保證民眾生活用水質量的同時切實保護水資源環境。當前全球都面臨著嚴峻的水資源問題，節水是最為便捷也是最可行的一項措施。節水理念體現的是人們對節水的看法、觀點與信念，是人們對節水的理性思考和實踐中逐漸形成的精神向往、思想觀念以及理想追求，節水理念可支配人們的用水行為，并影響著人們對水利及節水的認識與態度。

3 基于節水理念的建筑給排水設計的重要性及存在的問題

3.1 基于節水理念的建筑給排水設計的重要性

城市化進程不斷推進過程中衍生出多種問題，比如能源浪費、能源供給不足、用水緊張、生態環境受破壞等，在此背景下，各領域都要積極響應國家號召，努力開發清潔能源，節約有限的資源與能源，加大環境保護力度，尤其要在建筑給排水建設施工中關注節水和節能，以運用更少的能源獲得更大的價值，同步保護周邊環境，推進社會城市可持續發展。給排水設計在新時期建筑設計中屬于重要一環，在給排水設計期間滲透節水理念，可有效節約施工材料，減少水資源和其他能源浪費，促進資源循環利用，使建筑系統整體運行效率以及負荷能力提升，同步提高環保效果[2]。此外，新時期廣大民眾對生活環境質量提出更高要求，在建筑給排水設計中體現節能理念，可盡量減少對環境的污染，幫助人們改善日常生活，推進社會的可持續發展。

3.2 建筑給排水設計存在的問題

建筑給排水設計目前主要存在以下幾點問題。

1）供水壓力過大，存在水資源浪費的情況。在城市規模不斷擴大過程中，供水壓力也持續增加，而在水壓升高之后，很多供水設施卻并未優化與改進，一些和供水點距離較近的設備會長期保持高壓狀態，容易出現漏水問題，從而浪費水資源。當前，城鎮供水系統當中經常出現因供水壓力過大而浪費水資源，特別是經濟不發達地區在建筑建設期間未及時樹立節水理念，不夠關注完善減壓設施，導致水資源浪費嚴重。

2）給排水設施質量欠佳。很多建筑在設計及選用給排水設備過程中，不會深入研究相關給排水設施其使用性能，也不調查設備使用期限以及環境對設備的影響等，造成設備使用過程中經常出現管道腐蝕以及接縫處漏水等情況[3]。同時，給排水設施在長時間使用過程中還經常出現功能喪失、材料老化等問題，從而引發資源浪費。一些城市建設期間因缺乏設計規劃，在給排水設備安裝點位設計中，未考慮建筑實際情況，主要會將給排水管道埋設于建筑內部或地下，使得施工期間以及后續維護和管理面臨較大難度，一旦供水系統發生漏水問題，就會影響建筑物壽命。

3）熱循環導致資源浪費。很多建筑物當中的熱水供給會受到條件局限，不能使管道內的水全面循環，大多會保持干管循環狀態，只在戶內安設熱水供水支管，所以水龍頭打開之后需先將管道內冷水放掉之后才流出熱水，而放冷水就會導致資源浪費。同時，現代建筑物大多會建造成小區形式，小區內部有諸多建筑物，一旦熱水供給功能異常，在維修過程中可能會要求所有住戶均先放掉冷水，由此嚴重浪費水資源。

4）排水系統和建筑實際不相匹配。這一問題也是浪費水資源的一大因素，而且容易引發二次污染，即所排出廢水可能會對供水管道造成污染，影響供水正常使用，從而浪費水資源。所以，建筑給排水設計過程中要基于節水理念優化設計，嚴禁出現管道誤接問題。

4 基于節水理念的建筑給排水設計措施

臺商投資區S2020-21 號地塊建設項目項目位于臺商投資區東園鎮，百崎鄉，北至規劃36 m 的學堂南路，西至規劃50 m 的濱湖東路，南至規劃50 m 的濱湖南路，東至規劃30 m的學堂西路。周邊道路環通，交通便捷，客流來向清晰，可達性較強。周邊商業配套有寶龍城市廣場，教育配套有幼兒園、后海小學、百奇民族中學、泉州臺商區小學、湖東實驗學園等，醫院配套有宏潤醫院、成功醫院、倉前衛生所，公園配套有海絲藝術公園，周邊生活、醫療、教育配套設施較為完善。泉州臺商投資區惠南片區基本單元規劃為商住混合用地，總用地面積10.047 萬m2，總建筑面積35.33 萬m2。項目給排水工程要求和城市管網銜接，根據項目特點以及規范要求進行規劃設計，項目現場既有排水渠需基于規范建設，同時要達到排水要求。在該建筑項目給排水設計中，主要基于節水理念采取以下設計措施。

4.1 增強節水意識

該項目在給排水設計過程中，基于節水理念高度關注節水設計，設計期間從多個角度考慮建筑物結構，全面分析建筑物后期使用中面臨的各項不利因素，采用多種程度和方法處理建筑物所用水資源。在給排水設計中通過滲透節水意識，綜合配置項目中的水資源，既符合設計方案需求，也滿足用戶實際要求。此項目通過優化與完善給排水系統各細節，可有效提升給排水系統綜合應用質量，也有助于培養用戶的節水意識。

4.2 強化循環利用

該項目在給排水設計過程中，通過技術手段循環利用建筑中的生活用水，以實現開源節流，達到節能減排目標，并可有效緩解水資源緊缺現狀。此項目在給排水設計中，主要先收集建筑物所產生的廢水及污水，之后經過統一處理，對相關水資源實現合理利用，從而有效節約水資源。

此項目在給排水設計中，首先運用了中水回用策略，具體是在回收建筑生活廢水及污水之后，經過處理確保水質達標后用于小區綠化、日常生活等，但中水嚴禁直接用作飲用水。同時，基于不同的使用目的和應用場景，中水水質有不同標準，如回收處理后的中水若要應用在人工湖泊當中，要達到綠化用水標準；若要應用在車輛保養、道路清洗、廁所沖洗等方面，要達到雜用用水標準。因為住宅建筑日常所排放廢水當中，廁所用水占22%左右，換洗及沐浴用水占61%左右，直接飲用水所占比率比較低。在項目設計中，通過集中收集生活廢水及污水，經過統一處理，應用在道路清洗、綠植澆灌以及廁所沖洗方面。經過深化處理，相關水資源還能代替自來水，由此有效節約建筑用水量。同時，此項目所在城市經過改造污水處理廠，排水系統當中設置有中水管網，能夠對中水實現規模化回用，具有突出的經濟效益以及節水效果。

其次，該項目在給排水設計中還高度關注重復利用雨水，主要是對地表徑流以及雨水入滲等進行調控，資源化地利用雨水。此建筑項目中對硬質道路進行了海綿化改造，雨水滲透率明顯提升，所存儲雨水經凈化處理，能應用在廁所沖洗、綠植澆灌以及道路清潔等方面。同時，此項目當中根據建筑場地設計了雨水利用基礎設施，所設計的下凹式綠地整體面積較大，降雨之后能夠調蓄流量，引導道路以及屋頂雨水流向生態設備，也能經透水路面下滲至地下，從而補給地下水源。在雨水下滲過程中，經植物根系以及土壤的過濾，可截留小流量雨水，在雨量比較大的情況下，多余雨水則會流向市政排水系統當中，和跨區域調水以及中水回用相比，雨水具有更低的利用成本，此項目中通過雨水利用獲得了良好的經濟效益。

4.3 優化設備選擇

此項目在建筑給排水設計過程中，還高度關注優化選擇給排水設備，確保閥門以及鋼材質量達標，以防給排水工程的水閥連接部位在實際應用期間發生滲水、漏水等情況，從而嚴重浪費水資源。此項目給排水設計過程中，主要選用PVC-U管道、鋼塑復合管道等新型建材管道，此類管道具有防火、耐腐蝕、耐高溫等優點，可有效避免管道應用中水資源泄漏。同時，此項目在給排水設計期間還選用節能節水型器具，比如所選用的給水水嘴是陶瓷芯材質，此類節水水嘴可控制流率，具有良好的密封性能，而且節水性能佳，在保持0.1 MPa 的給水壓力，同時管徑是DN15 情況下，節水水嘴最大流量不超過0.15 L/s，而且在同等條件下，相比于普通水嘴，節能水嘴有約5%～50%的節水量，大多數能達到25%左右的節水率。在靜壓不斷升高過程中，會獲得更好的節水效果，所以此項目中主要應用節水龍頭，尤其在水壓超標配水點，所有水龍頭都選擇節水龍頭，由此有效減少水資源浪費。另外，此項目公共場所所應用的水嘴和便器沖洗閥具備感應互動功能，即人體靠近之后能夠感應出水。此建筑項目在設計給排水系統過程中，主要應用新型管材，如在室內采用PPR 管，給水管道采用球墨鑄鐵管等，并采取管道覆蓋以及基礎處理措施，使管道埋深得到優化，從而有效規避發生管道破損滲漏問題。該項目管道閥門也選擇節水管閥，相比于閘閥、蝶閥，截止閥具有更好的密封性，更有利于節水環保，所以此項目主要應用截止閥，可有效避免配件連接部位破損滲漏。

4.4 控制供水壓力

通常情況下，市政管網的供水壓力可達到多層建筑供水要求，卻很難滿足高層建筑供水要求，而本項目就包含高層建筑。以往很多建筑在給排水設計過程中，主要先把水引到蓄水池當中，之后對蓄水池內水實現二次增壓，以供高層用戶用水，不過這種方式會導致市政水壓可用水頭白白浪費，尤其在建筑物地下層設置蓄水池時，需要先將市政供水壓力轉成負壓，之后再消耗能量實現增壓，這將浪費大量能量。所以，此項目為滲透節能理念，在高層建筑供水方案優化中，遵循了因地制宜原則，并考慮對原市政管網水壓加以利用，促進節能減耗。本項目主要選擇經濟性好、方便可行的分區供水方式，也就是基于不同的建筑樓層實現分區供水，對于3 層以下的樓層，通過市政水壓供水，而高于3 層的樓層則利用變頻設備，通過疊壓方式或者是二次增壓形式供水，在對市政管網水壓實現充分利用基礎上，盡量縮減低樓層所消耗的能量，促進節能目標的實現。按照有關規范，套內分戶用水點保持0.05 MPa及以上的給水壓力，而入戶管要有0.35 MPa 及以上的給水壓力。此項目建筑層高是2.89 m，也就是樓層超過9 層時給水壓力就不能達到要求，所以需分區供水。

另為防止出現超壓流水情況，該項目在設計給排水系統過程中還綜合考慮多項因素設定給水系統限定配水點水壓，按照GB/T 50378—2019《綠色建筑評價標準》當中相關規定，住宅入戶管運行壓力保持在0.15～0.20 MPa 區間，同時靜水壓力在0.35 MPa 以下。此項目通過合理分區，并配套安裝減壓裝置，使水壓控制在標準區間內，可規避流量過大造成水資源浪費的現象。并且在設計中通過對比節流塞、減壓閥、減壓孔板等裝置，發現減壓閥具有更好的效果，可滿足多工況提出的減壓要求，所以選擇應用減壓閥。

5 結語

綜上所述，建筑給排水設計過程中滲透節水理念具有重要意義，相關設計方要對節水理念有正確認識，充分看到節水理念在建筑給排水設計中的應用價值，根據建筑項目實際情況，從多個層面體現節水設計，不斷增強節水意識，關注水資源的循環利用，并優化設備選擇，合理控制供水壓力，盡量減少水資源浪費。