基于環(huán)保節(jié)能理念的建筑給排水設計應用探究

＊楊 莉

（隴南市生態(tài)環(huán)境局 甘肅 746000）

引言

縱觀現(xiàn)階段我國水資源利用情況，已然與水資源浪費現(xiàn)象形成沖突，盡管我國大部分地區(qū)都能維持正常供水，但是整體呈現(xiàn)出水資源匱乏的問題。相關權(quán)威統(tǒng)計表明，建筑內(nèi)部用水在城市總用水量中的占比呈現(xiàn)出逐年增高的態(tài)勢。究其原因，在于建筑給排水系統(tǒng)的設計無法滿足其節(jié)能環(huán)保需求，水資源浪費的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，再加上給排水系統(tǒng)無法提升水資源利用率，使得建筑內(nèi)部用水量增大。因此，為進一步提升建筑內(nèi)部用水的利用率，需重視在建筑給排水設計中進行環(huán)保節(jié)能理念的貫徹，確保其建筑項目的建設符合綠色化、節(jié)能化需求。

1.建筑給排水系統(tǒng)運行現(xiàn)狀的分析

隨著國民生活水平的持續(xù)提升，其水資源需求逐年增高，但是其水資源利用率卻未見明顯增長，水資源浪費嚴重的問題已經(jīng)與不斷增高的用水需求量形成沖突?？v觀現(xiàn)階段我國建筑給排水系統(tǒng)的運行，存在以下問題：（1）廢水、雨水利用率低；（2）熱水供應循環(huán)系統(tǒng)設計不合理；（3）給水管網(wǎng)壓力逐漸增大；（4）給水配件、用水器具不具備節(jié)能性；（5）存在大量無效用水。上述問題的存在，不僅影響到民眾生活質(zhì)量，甚至對構(gòu)建資源節(jié)約型社會產(chǎn)生限制。為實現(xiàn)對上述問題的有效解決與規(guī)避，需做到在建筑給排水設計中以環(huán)保節(jié)能理念為首位，在保證給排水設計質(zhì)量的前提下，重視對給排水系統(tǒng)經(jīng)濟性、節(jié)能性的考慮，通過優(yōu)化給排水設計來提升建筑用水節(jié)能效果，有效抑制水資源浪費現(xiàn)象的發(fā)生，推動我國建筑領域朝著綠色化、生態(tài)化的方向邁進[1]。

2.建筑給排水設計中環(huán)保節(jié)能理念的應用

案例分析：建筑工程位于廈門市，項目具體建設內(nèi)容為3棟公用建筑建設，建筑總面積約為52700m2，該工程規(guī)劃階段依據(jù)對節(jié)能環(huán)保需求的分析，在遵循環(huán)保節(jié)能理念的前提下進行給排水的設計，具體為：

(1)給水系統(tǒng)節(jié)能設計

①減壓節(jié)流設計。分析生活給水系統(tǒng)的設計，通常情況下會以豎向分區(qū)為標準進行設計，但是在分區(qū)后仍尚存給水壓力過大的問題。通過實踐檢測發(fā)現(xiàn)，分區(qū)后最低層的給水壓力已達到300～400kPa（以靜水壓力為前提）[2]。而針對建筑流量設計時，常規(guī)衛(wèi)生器具的額定流量僅為20～30kPa，若不加以減壓設計，意味著衛(wèi)生器具的實際出水量要遠遠高于額定出水量，進而形成水資源浪費的問題。同時，水壓過高會在系統(tǒng)運行期間頻繁產(chǎn)生振動現(xiàn)象，增大系統(tǒng)管件出現(xiàn)破損問題的概率。對此，本工程在給排水設計時，依據(jù)對現(xiàn)場情況分析，采用壓力調(diào)節(jié)閥、孔板以及減壓閥等方法進行水壓控制，以此在節(jié)約水資源利用的同時，延長給水系統(tǒng)管件的運行年限。

②充分利用給水管網(wǎng)壓力。通常情況下高層建筑住戶，隨著樓層的增高，其給水壓力會不斷降低，部分小區(qū)為滿足高層建筑的用水需求，會結(jié)合升壓系統(tǒng)獨立設置的形式來提升給水壓力，并且部分建筑在給水設計時，選擇以貯水池為載體進行管網(wǎng)進水的引進，若貯水池位于地下，不僅無法充分發(fā)揮出可用壓頭的作用，甚至會起到適得其反的效果[2]。鑒于此，針對該項目高層建筑的給水設計，高層直接供水供水壓力無法滿足高層建筑用水需求，依據(jù)對建筑層次的劃分，通過分區(qū)供水的形式來提高水資源利用率，即對高層建筑中無法正常供水的樓層進行加壓供水，提升給水系統(tǒng)設計的節(jié)能效果。

③熱水供應系統(tǒng)節(jié)能設計。縱觀現(xiàn)階段建筑熱水供應系統(tǒng)運行情況，部分系統(tǒng)在開啟階段無法第一時間獲取到滿足標準溫度要求的熱水，所以在使用前會排放一定量的冷水，進而產(chǎn)生水資源浪費的問題[3]。究其原因，在于熱水供應系統(tǒng)在設計階段為融合循環(huán)系統(tǒng)的設計，導致供水系統(tǒng)在運行階段出現(xiàn)水資源浪費現(xiàn)象。此外，為考慮環(huán)路阻力平衡、管網(wǎng)布置不合理等問題的存在，均會影響到熱水供應系統(tǒng)的節(jié)能效果。

對此，該工程在給排水設計期間，依據(jù)對建筑供熱需求、實際性能等方面的分析，合理選擇干管循環(huán)方式來提升水資源利用率。除循環(huán)系統(tǒng)、管網(wǎng)合理設計之外，該項目還要求設計人員考慮熱能消耗控制問題。強調(diào)具體設計時人員需依據(jù)對建筑布局、供熱需求等因素的分析，合理縮減供熱管道的長度，并利用相關措施進行管道保溫。同時，貯熱設備、加熱設備的選擇同樣至關重要[4]。該項目中要求設計人員結(jié)合對建筑給排水需求的分析，進行水泵自控、儀表監(jiān)測、感溫材料等的引進，采用變流量變揚程控制系統(tǒng)進行熱水循環(huán)系統(tǒng)的控制，將感溫元件設置于配水點位置，以此在保證供熱供應系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下，進一步提升其水資源利用率。此外，該項目結(jié)合對廈門地區(qū)光照條件的分析，結(jié)合太陽能技術來實現(xiàn)再生能源提供熱水，將太陽能設備設置于建筑屋頂，以此為集中供熱水區(qū)域提供熱能。而針對個別低熱水需求的位置，如洗手池、實驗室等，該項目則通過單獨設置加熱電源的方式來實現(xiàn)對水循環(huán)熱量損耗的控制。

(2)節(jié)能型衛(wèi)生器具的應用

傳統(tǒng)衛(wèi)生器具的應用不具備節(jié)能效果，無法做到在用水過程中提高水資源利用率，所以在給排水設計時，設計人員需在保證器具質(zhì)量的前提下，盡可能選擇節(jié)能型衛(wèi)生器具。①水龍頭節(jié)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(jié)水效果。該類型水龍頭的應用，可以在節(jié)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(fā)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(jié)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(xiàn)對水資源的合理節(jié)約。②淋浴節(jié)水。淋浴所消耗的水量相對較大，若不加以進行水量調(diào)節(jié)，會產(chǎn)生大量的水資源浪費。所以，設計人員需選擇節(jié)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?qū)崿F(xiàn)對溫度的快速調(diào)節(jié)，減少水資源浪費；再如定量停止水栓淋浴器的應用，相較于普通淋浴器而言，能夠做到對用水量的預先設定，待用水量達到規(guī)定值后自動停止，提升其節(jié)能效果。③廁所節(jié)水。廁所節(jié)水設計可以分為兩方面，一方面可以通過優(yōu)化排水設計，通過中水沖廁來達到水資源節(jié)約的目的；另一方面則是采用節(jié)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(jié)水效果，并且款式新穎，符合現(xiàn)代人審美。以該工程為例，為達到節(jié)水的目的，在衛(wèi)生間分別采用1.5L/3.8L的兩檔式節(jié)水型坐便器，并設置延時自閉式腳踏沖洗閥。

(3)排水系統(tǒng)節(jié)能設計

為進一步提升水資源利用率，在排水設計時，可結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的分析，進行中水回收系統(tǒng)的設置，收集建筑內(nèi)所有排水，經(jīng)過濾、沉淀等處理后作為雜用。以該項目為例，以中水系統(tǒng)設計來實現(xiàn)對再生水的利用，在設計期間將再生水的用途確定為綠化澆灌、沖廁等?？紤]到廈門市的平均降雨量，將室外地面60%以上設置成透水地面，并結(jié)合對下凹式綠地的設置來達到雨水涵養(yǎng)的目的。同時，該項目中水設備以一體化MBR為主，并為減少室內(nèi)空間的占用，選擇將設備設置于室外綠化帶中，并以地下室為載體進行水箱、電控箱、中水泵的設置。

當然，不同建筑類型的排水設計要求不同，以公共建筑、高層建筑為例，可結(jié)合其實際排水情況的分析，進行糞便污水排水與優(yōu)質(zhì)生活廢水排水的區(qū)分，此種設計有助于進行優(yōu)質(zhì)廢水的收集，通過集中處理后用于道路沉降、植物澆灌等。而要想進一步提升中水系統(tǒng)設計的合理性，還需加大對新技術的引進力度，在保證污水無害化處理的前提下，提高水資源利用率。除中水系統(tǒng)合理設計之外，設計人員可依據(jù)建筑實際建設情況分析，進行雨水收集系統(tǒng)的設計，盡管在建設階段雨水收集系統(tǒng)的建設會增大成本，但是立足于長遠發(fā)展角度，雨水收集系統(tǒng)的建設能夠顯著提升建筑水資源利用率，通過雨水收集、沉淀以及利用，提升建筑的整體節(jié)水效果。

此外，需注意對給排水系統(tǒng)管材的合理選擇，以往給排水系統(tǒng)中鍍鋅鋼管的應用易出現(xiàn)破損、銹蝕等問題，若不及時處理，會產(chǎn)生嚴重水資源浪費的現(xiàn)象。鑒于此，該工程在設計階段，要求設計人員結(jié)合給排水設計造價的分析，引進PP-R管、PE管等新型管材。同時，為進一步延長給排水管道的使用壽命，降低其發(fā)生銹蝕、破損等問題的概率，在設計階段做到對新型給排水管材表面進行聚乙烯塑鋼的纏繞，避免因管材破損而出現(xiàn)水資源浪費的問題。

3.結(jié)束語

綜上，建筑給排水設計中環(huán)保節(jié)能理念的滲透，不僅可以提升建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)水效果，亦可以推動我國建筑行業(yè)朝著綠色化、環(huán)保化的方向持續(xù)發(fā)展。對此，設計人員需做到將環(huán)保節(jié)能理念貫穿于給排水設計工作中，結(jié)合對建筑給排水需求的分析，合理控制給水壓力，充分利用供水管網(wǎng)壓力來提升高層建筑供水效果，積極采用節(jié)能型衛(wèi)生器具，結(jié)合對中水系統(tǒng)、雨水收集系統(tǒng)的合理設置，提升建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)水效果，為建筑項目獲取更高的環(huán)境與社會效益。