關(guān)于建筑給排水設(shè)計中節(jié)能減排設(shè)計的探討

張曉魯

摘 要 在城市建設(shè)的發(fā)展過程中，建筑工程的體量越來越大、高度越來越高，對建筑各專業(yè)的設(shè)計和實施提出了很高的要求。建筑給排水設(shè)計在整個建筑設(shè)計中服務(wù)于建筑、配合建筑實現(xiàn)其功能起到了至關(guān)重要的作用。受到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略影響，人們的節(jié)能意識逐漸增加，怎樣以更加節(jié)能的方式完成給排水系統(tǒng)設(shè)計，提升整個建筑工程的經(jīng)濟效益和社會效益逐漸，給給排水設(shè)計從業(yè)者提出了更高的要求。本文從幾個方面對給排水設(shè)計中的一些節(jié)能減排措施進行探討。

關(guān)鍵詞 建筑工程;給排水設(shè)計;節(jié)能減排

前言

目前，人們更加清醒地認識到資源環(huán)境的重要性。與此同時從國家到地方政府層面也出臺了一些政策措施，促進建筑的節(jié)能減排。給排水設(shè)計中節(jié)能減排設(shè)計仍存在一些問題，在設(shè)計過程中沒有合理利用水資源，導(dǎo)致水資源存在嚴重的浪費。針對這些問題，設(shè)計人員必須加強關(guān)注，全面總結(jié)水資源浪費的原因，在設(shè)計中加強管理，才能實現(xiàn)建筑工程的轉(zhuǎn)型，使建筑工程朝著可持續(xù)性的方向發(fā)展。

1建筑給排水節(jié)能設(shè)計先進理念及意義

給排水設(shè)計中的節(jié)能不僅關(guān)系到國計民生，也對經(jīng)濟發(fā)展和社會進步起著至關(guān)重要的作用。整體消耗量大是我國建筑給排水工程的主要特征，每年都會有大量的水資源因為系統(tǒng)設(shè)計問題被浪費。所以，在建筑設(shè)計過程中需要應(yīng)用創(chuàng)新性的理念進行設(shè)計，保證給排水系統(tǒng)可以發(fā)揮良好的使用功能。以節(jié)能環(huán)保理念作為設(shè)計的主要理念，使水資源可以得到全面的優(yōu)化，提高水資源的利用效率，并以此創(chuàng)新給排水設(shè)計領(lǐng)域。在給排水設(shè)計過程中，需要從給排水系統(tǒng)形式、給排水設(shè)備選用、給排水管材選用等方面考慮，使建筑使用功能得到保證，促進給排水設(shè)計質(zhì)量的提高。

2給排水設(shè)計中存在的問題分析與解決方案

2.1 給水系統(tǒng)中的節(jié)能減排

城市規(guī)模的不斷擴大，人口的不斷增加，而建設(shè)用地卻非常有限。怎樣在有限的土地上建設(shè)出滿足更多人生活、生產(chǎn)需要的建筑逼迫著我們將建筑縱向發(fā)展。

（1）建筑高度增加給排水供水壓力就越大?！督ㄖo水排水設(shè)計標準》[1]3.4.5中規(guī)定住宅入戶管供水壓力不宜大于0.35MPa，非住宅類居住建筑入戶管供水壓力不宜大于0.35MPa。同時3.4.4中規(guī)定生活給水用水點處供水壓力不宜大于0.20MPa，并應(yīng)滿足衛(wèi)生器具工作壓力要求。對高層建筑來說，要滿足入戶壓力要求就要對給水系統(tǒng)進行分區(qū)。以住宅建筑為例，層高按3m計算，最低用水壓力為0.10MPa（沐浴器），分區(qū)最低處用水壓力按0.35MPa，最高處0.10MPa，高差為25m，每個分區(qū)可以設(shè)置8層左右。為滿足用水點壓力不大于0.20MPa的節(jié)能要求，可以在超壓的樓層增設(shè)減壓閥，滿足壓力要求。有些設(shè)計者設(shè)計中往往忽略了0.20MPa的節(jié)能要求，這就容易導(dǎo)致用水點處壓力過大，使用者在不知不覺中就會浪費水資源，這應(yīng)該給我們敲響警鐘，在設(shè)計工作中多加注意。

（2）給水系統(tǒng)的分區(qū)有多種形式，常用的有采用不同變頻泵組供水分區(qū)、采用單泵組加減壓閥供水。采用減壓閥分區(qū)時需注意減壓閥的合理使用?！督ㄖo水排水設(shè)計標準》[1]3.5.10中規(guī)定減壓閥的減壓比不宜大于3∶1。此條規(guī)定是為了減小減壓過程中的噪聲，增加使用過程的舒適性。同時應(yīng)考慮減壓閥的損壞和更換，減壓閥是易損部件，若損壞會導(dǎo)致閥后水壓瞬間升高，損壞衛(wèi)生器具，浪費水源。因此3.5.10-11規(guī)定減壓閥不應(yīng)設(shè)置旁通管。但是，考慮到不斷水的要求，在供水干管上的減壓閥需設(shè)置備用減壓閥，保證供水連續(xù)。

采用泵組加減壓閥的供水形式相對于不同變頻泵組分區(qū)供水形式，在設(shè)備造價上有優(yōu)勢。對前期投資比較緊張的業(yè)主可以選用。但從長期的運行來說，減壓閥供水，低區(qū)的用水有很大一部分電能被減壓閥消耗，從節(jié)能角度來說并不經(jīng)濟。同時，減壓閥如果損壞很容易對整個系統(tǒng)造成很大的沖擊，造成損失[2]。所以，從節(jié)能的角度來說用不同變頻泵組分區(qū)供水是一個比較好的分區(qū)方式。

（3）給水系統(tǒng)的設(shè)備和管材選用對于給水系統(tǒng)是否能穩(wěn)定、高效的發(fā)揮效能起到了至關(guān)重要的作用。變頻給水設(shè)備是我們給水系統(tǒng)中最常見的設(shè)備。常用的有普通變頻給水設(shè)備、疊壓變頻給水設(shè)備、變頻給水+氣壓罐給水設(shè)備等。疊壓變頻給水設(shè)備可以利用市政水壓，在市政壓力滿足供水點需求時可以不通過泵組直接供水，在壓力不足時在進行增壓，是一種很好的節(jié)能供水設(shè)備。但同時也有一定的局限性，有些地方的供水部門認為這種設(shè)備會對市政管網(wǎng)壓力造成波動，有時甚至?xí)斐韶搲撼槲?，不允許這種設(shè)備的使用。因此，在選用此類設(shè)備時，需提前與供水部門溝通，避免不必要的返工。同時選用的設(shè)備型號也要慎重，應(yīng)該選用可靠、成熟產(chǎn)品。

管道是給水系統(tǒng)的血管，它把水輸送的建筑的各個用水末端。若管材選用不合理，會造成管道腐蝕、管道爆裂、漏水等問題，對水資源造成浪費，對使用造成影響等不利后果。管道材料的合理選用對造價、水質(zhì)和能耗起到了很重要的作用。我們常用的給水管有復(fù)合鋼管、球磨鑄鐵管、PPR管、PE管等。室內(nèi)給水管道常用復(fù)合鋼管和PPR管，室外給水管道常用球磨鑄鐵管和PE管，復(fù)合鋼管造價較高不太經(jīng)濟，多只在立管和干管使用。球磨鑄鐵管抗壓、耐腐蝕，但價格較高，施工難度大，逐漸被PE管所代替。

2.2 排水系統(tǒng)的節(jié)能減排

（1）雨水的滯留、收集與再利用。雨水具有水量大，相對污水比較清潔的特點。常規(guī)做法是設(shè)置雨水井、雨水管道等將雨水盡快排至市政雨水管網(wǎng)。系統(tǒng)設(shè)置不合理時很容易出現(xiàn)雨水排水不暢、雨水倒灌等問題，導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生，怎樣能合理的排除雨水、對雨水再利用對設(shè)計提出了很高的要求。

運用海綿化的理論，對建筑小區(qū)雨水進行調(diào)蓄排放?！逗＞d城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》中[5]：海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放并加以利用。設(shè)計時需根據(jù)當?shù)厮馁Y料和當?shù)貙δ陱搅骺偭靠刂坡蔬M行計算，選擇合適的調(diào)蓄措施。場地空間允許時可以設(shè)置下凹綠地、雨水花園、截水溝等蓄水措施暫時儲存雨水，超標雨水溢流排至市政雨水管網(wǎng)，儲存雨水經(jīng)過植被土壤、滲濾層等補充地下水。從節(jié)能減排方面考慮可以減少雨水管道、雨水井等設(shè)施的投資，同時還可以滋養(yǎng)綠地、美化環(huán)境。

經(jīng)濟、場地、氣候等允許時可以將海綿化建設(shè)與雨水回用相結(jié)合設(shè)置，設(shè)置雨水收集回用設(shè)備，用于室外綠化澆灌、洗車等，可以有效節(jié)約水資源?；赜糜晁迷撌紫瓤紤]建筑屋面雨水等較清潔的雨水。蓄水池可以設(shè)置在室外也可以設(shè)置在室內(nèi)地下室，當設(shè)置在室內(nèi)時應(yīng)該將溢流口設(shè)置在室外，避免雨水溢流造成倒灌。蓄水池的大小應(yīng)該經(jīng)過計算，在保證用水量的同時也要考慮到投資造價問題。

（2）中水系統(tǒng)。中水是把水質(zhì)較好的生活廢水經(jīng)過比較簡單的技術(shù)處理后，作為非飲用水使用。中水主要用于洗車、綠地澆灌、沖洗廁所、空調(diào)冷卻水等，這樣做充分利用了水源、減少污水直接排放對環(huán)境造成的污染。對于淡水資源缺乏、供水嚴重不足的城市來說，中水系統(tǒng)是緩解水資源不足，防治水污染，保護環(huán)境的重要途徑。

中水設(shè)施由原水收集、儲存、處理及供給等設(shè)施構(gòu)成，建筑中水系統(tǒng)是創(chuàng)新型節(jié)能建筑的特色系統(tǒng)之一。設(shè)置有建筑中水系統(tǒng)的居民區(qū)用水量可以節(jié)約35%左右，廢水排放量可減少40%左右，在廢水的水源中盥洗廢水水量最大，且其使用均勻、水質(zhì)及較好，應(yīng)該作為建筑中水的首選水源[4]。

進行中水設(shè)計需對建筑進行評估，是否適合設(shè)置中水系統(tǒng)。設(shè)置中水系統(tǒng)需要額外設(shè)置水池、泵房、管井、管道等前期投資較大，且對建筑內(nèi)的使用面積占用也很大。若建筑中廢水量少或是中水需求量少，那么中水系統(tǒng)的設(shè)置就沒有其必要性反而會成為資源浪費的典型。中水系統(tǒng)設(shè)置需進行水量平衡，根據(jù)規(guī)范GB50336-2018《建筑中水設(shè)計標準》3.1.4及5.5等規(guī)定需進行中水原水和中水用水進行水量平衡計算[3]。合理的設(shè)計中水系統(tǒng)對建筑節(jié)水、節(jié)能具有重要的意義。

3結(jié)束語

總之，給排水系統(tǒng)是建筑工程的重要組成部分，給排水設(shè)計是否合理直接影響著建筑工程整體的質(zhì)量。在進行給排水設(shè)計時，需要加強節(jié)水、節(jié)能相關(guān)政策、規(guī)范的學(xué)習(xí)，使設(shè)計更好地滿足使用和規(guī)范的要求，使建筑行業(yè)可以更好的，更加可持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻

[1] 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范：GB50015-2019[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2019：6.

[2] 建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范：GB50400-2016[S].北京：光明日報出版社，2016.

[3] 中華人民共和國國家標準：民用建筑節(jié)水設(shè)計標準：GB50555-2010[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[4] 建筑中水設(shè)計標準：GB50332018：6-2018[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社：2018：7.

[5] 海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）：[S].北京：住房城鄉(xiāng)建設(shè)部，2014.