探討建筑給水排水設計的節(jié)能節(jié)水措施

許桂娟 河北拓為工程設計有限公司黑龍江分公司

1 前言

三次工業(yè)革命為社會發(fā)展與國民生命帶來巨大的便利，但是對世界生態(tài)環(huán)境造成巨大的損害和壓力。而環(huán)境的惡化致使水資源遭受嚴重污染，國民用水條件不斷下降，且科技時代國民對水資源的需求陸續(xù)提升。因此，社會在新的紀元已進入以生物技術、能源清潔、虛擬現(xiàn)實、無人控制技術、量子信息技術等研究綠色能源的第四次工業(yè)革命時代，著眼于解決環(huán)境污染和能源短缺的問題。

而節(jié)能節(jié)水是水資源問題未解決之前的社會發(fā)展的必要趨勢。建筑作為社會發(fā)展的構成部分，其給水排水工程與人民的生活息息相關，因此，為取得最佳的節(jié)能節(jié)水效果，必須將節(jié)能節(jié)水貫穿建筑設計、施工和使用的每一個環(huán)節(jié)。

2 基于建筑給水排水設計，分析節(jié)能節(jié)水的必要性

地球是一個水資源豐富的星球，海洋的面積是地球總面積的71%，但是，其中能夠供人類飲用的淡水資源不足3%。中國雖然是一個幅員遼闊的國家，人口總數(shù)占全世界人口的1/5，卻只有全球淡水資源的6%，人均用水量只達到世界人均水平的四分之一，是世界上最缺水的13個國家之一。

目前，中國嚴重貧水的城市108個，達到貧水標準的城市有330個，嚴重缺水的城市是中國所有建制市（668個）的1/6，而存在貧水問題的城市幾乎是建制城市總量的1/2。缺水不僅對生活帶來嚴重的不便，也為中國的經濟發(fā)展帶來巨大的損失，比如，工業(yè)產值損失每年達2000多億。因此，節(jié)能節(jié)水在建筑給水排水設計中極為必要。

2.1 形勢嚴峻

在改革開放以來，建筑產業(yè)在中國發(fā)展迅速，幢幢高樓拔地而起，隨之而來的是急劇增長的用水量、日漸增長的用水壓力。然而，國家水質、水源等方面的狀況與國民對水資源的訴求恰恰相反，國家現(xiàn)有水資源狀況不容樂觀。伴隨著國家各領域的發(fā)展，各種污水不斷增多，污水處理部門將迎接極為嚴峻的挑戰(zhàn)，同時，干擾建筑給水排水工程中的節(jié)水節(jié)能效果。

2.2 綠色建筑發(fā)展的訴求

水資源作為人類賴以生存的不可代替的一種能源，對人類生存與世界發(fā)展具備關鍵價值。因此，人類社會的長治久安與穩(wěn)定發(fā)展都離不開水資源，故面對水資源的不可再生性，建筑給水排水工程設計工作必須高度重視節(jié)水節(jié)能措施的應用，嚴密把控多方方面的用水量，從而提高水資源的利用度，進而滿足當前建筑發(fā)展的訴求。

3 基于建筑給水排水設計，分析節(jié)能節(jié)水的現(xiàn)狀

3.1 欠缺針對性

部分建筑給水排水設計工作者并未全程跟蹤建筑工程的設計工作，普遍在施工圖紙設計階段參與有關設計工作，故無法精準把握客戶訴求與工程建筑背景，導致建筑給水排水設計無法契合客戶訴求、建筑環(huán)境、建設地點。

此外，由于建筑給水排水設計工作極具專業(yè)性與復雜性，為縮小設計風險，設計隊伍普遍通過采用通用模板節(jié)約工作成本，提升工作效率，從而導致相關工作欠缺針對性，未能全面參考工程實際，無法擬定針對性的節(jié)能節(jié)水措施，難以實現(xiàn)預期的節(jié)能節(jié)水效果。

3.2 欠缺節(jié)水意識

部分設計工作者在給水排水工程設計過程中重視其壽命與性能，而忽視節(jié)能節(jié)水，未能深刻認知節(jié)能節(jié)水之于社會發(fā)展效益、解決能源問題、住戶經濟效益等的價值；且存在嚴重的模板化與同質化現(xiàn)象，導致該工程后續(xù)需要展開大規(guī)模調整。為縮減工程成本，維持建設進度，給水排水工程的調整普遍以“小問題不調整、大問題小調整”的模式展開，從而影響其節(jié)能節(jié)水效果。

3.3 工作變量較多

建筑給水排水工程的耗水狀況與運轉效率與其所處地區(qū)的市政管網設置狀況、氣象條件、地理位置等密切相關。復雜的外部因素與現(xiàn)實狀況將嚴重干擾給水排水工程設計的實現(xiàn)狀況。復雜的變量對相關工作的要求不斷提升，致使有關節(jié)能節(jié)水設計與措施必須以建筑準備工作與工程實情調查結果為基礎，展開系統(tǒng)科學的節(jié)能節(jié)水工程，并深入考慮其變量，才能有效實現(xiàn)其節(jié)能節(jié)水目標。

4 基于建筑給水排水設計，分析節(jié)能節(jié)水的對策

4.1 從材料開始

第一，為了達到節(jié)水的效果，應根據(jù)用途和環(huán)境的不同選擇不同的節(jié)水龍頭。比如，現(xiàn)在市場有感應式、水力式、自動關閉式、防漏式、腳踏式、手壓式等使用方式各異的節(jié)水龍頭。比如，人員流動性較強的公共場所可選取自動關閉式的水龍頭，甚至可以對每次水量或流水時間作以設置，以避免忘記關或者關不好的情況，達到節(jié)約水資源的目的[1]。

第二，為避免鐵鋼等材質遇水生銹發(fā)生污染、水管連接處的滲水與漏水問題，可直接選擇PE、鋁塑、PP-R、不銹鋼、鋼塑等材質的水管避免生銹引發(fā)的污染和復合管漏水等問題的發(fā)生。

第三，大多數(shù)居民日常對于水的使用離不開抽水馬桶，現(xiàn)在普及程度較高的馬桶是水容量為6L的節(jié)水型水箱。但是正常情況下，為保證用水系統(tǒng)的正常，設計人員可推薦的小容積水箱的馬桶，和排水壓力分為高低兩檔的節(jié)水馬桶供用戶選擇，低擋位排水一般在不大于4L，高檔位則是水箱水量的全部容量，此外，無水真空抽取的馬桶可供最缺水地區(qū)的用戶選擇[2]。

4.2 從設定入手

第一，擁有適量的資用水頭和符合規(guī)定的供水壓力是市政給水管網的常規(guī)條件。在給水排水的設計過程中，必須充分了解市政給水管網，并對其供水壓力、供水量進行利用。在設計多層建筑工程的過程中直接使用市政給水管道的進行供水是最優(yōu)選擇，但如果其不符合該工程的設計需求，可以考慮安裝高位水箱，使用常見的變頻供水設備增加供水壓力進行供水，前提是必須保證水質的安全，符合用水衛(wèi)生標準；或者把市政給水管道用水量最低時間段（夜間）的進水作為依據(jù)，使居民的用水需求得到滿足。

設計中層以上的建筑時，其供水需求是城市給水管網無法全部實現(xiàn)的，因此，設計的供水系統(tǒng)要進行合理規(guī)劃，比如，底層建筑把市政給水管網中可以使用的供水壓力充分使用，高層的建筑通過增加水壓、建水箱水池等方式的綜合使用得到解決。公共服務的場所用水量普遍較大，比如汽車庫、餐廳、公共浴室、理發(fā)店等，在這些建筑設施中可以直接使用市政給水管網進行供水，可以最大限度地節(jié)能節(jié)水。對于用水量集中且需求大的公共場所，安裝單獨的計量設備和供水管道設施，做到合理設計，雖然所需金錢會增加，但是可以更好地解決建筑下層供水問題，不僅管理方便，而且其隨著時間的遷移，節(jié)能和節(jié)水效果也會更加顯著[3]。

第二，要對用水設備的流量進行控制。額定流量是根據(jù)不同的需求，用水設備和衛(wèi)生器具一定時間內規(guī)定的水流量的多少。最低工作壓力要求以最小的靜水壓力完成額定流量的釋放。如果把大于最低工作壓力的壓力施加于給水設備，其水流量比額定流量大，大于額定流量的水流量則屬于浪費。保障用水最不利點的供水壓力是設計建筑供水系統(tǒng)的前提。在建筑分區(qū)的同一豎向內部，因為每一層的靜水壓力各不相同，將打破其供水平衡，若頂層的水壓為額定流量，底層的水壓一定大于額定流量。研究結果表明，保證每一層衛(wèi)生器具的數(shù)量和產品種類一致，頂層的水流量低于底層。為了避免這種情況造成的用水浪費，做到平衡供水，需要對水壓進行合理控制。因此，把滿足最小工作壓力作為衛(wèi)生器具的使用條件，需要把入戶管的水壓控制到0.20MPa以下，才能達到最好的節(jié)水效果，同時不影響使用體驗。

第三，避免使用中的浪費，以熱水供應系統(tǒng)為例。現(xiàn)在使用廣泛的供應熱水的系統(tǒng)，如太陽能、熱水器等都存在大量的水資源浪費，比如，水管中儲存的冷水是無法投入使用的，基本直接流失。因此，避免大量無效冷水的流失，在建筑過程中必須有效改善熱水供應系統(tǒng)，比如，改造現(xiàn)有直流的水管，添加熱水回水管；或者對熱水供水的管道添加保溫功能；改變熱水系統(tǒng)的循環(huán)模式，將現(xiàn)行的無循環(huán)或干管循環(huán)的方式，改為立管或支管循環(huán)；甚至可對供應熱水系統(tǒng)進行定時處理，按時進行熱水供應等，從而減少甚至杜絕熱水變冷水引起的浪費[4]。

4.3 從使用見效

在建筑工程中進行節(jié)水節(jié)能設施的設計和建造，但能否產生良好的效果需要管理與運行有效結合。對節(jié)水節(jié)能的設施必須進行定期和不定期的系統(tǒng)管理和維護，對節(jié)水節(jié)能的有關設備做到定時檢測、維護、保養(yǎng)、檢修、更換、故障清除……保障其以最優(yōu)的狀態(tài)進行運行。

水資源已不僅僅是以一種資源，更多作為能源存在，水能發(fā)電等的實現(xiàn)，促使水資源的運用范圍不斷擴大，其價值不斷提升。而人類作為受益者，是節(jié)水技能的主力軍，在日常生活中，必須把節(jié)水意識融合到人民行為的一舉一動中。設施完善，但人民欠缺節(jié)水意識，那節(jié)水設施所能起到作用微乎其微。因此，為了人類的生存、社會的發(fā)展、自身的健康等，每個人都應該把節(jié)水節(jié)能貫徹到日常生活中。

5 結束語

對于建筑給水排水中節(jié)能節(jié)水設計環(huán)節(jié)的重視，不僅在于其本身的重要性，最為重要的是水資源的緊缺，所有國民都必須認識節(jié)能節(jié)水的重要性，自覺做到珍惜節(jié)約用水，為水資源的短缺做出一些微小的貢獻。選用最新效果最好的節(jié)水工具，從建筑工程的設計環(huán)節(jié)開始，從而有效改善水資源緊缺的問題。

最重要的是，國民必須深刻認識節(jié)能價值，從自身做起，在用水過程循環(huán)利用，保護水資源不受污染，促使水資源進入再生階段，進而減緩用水壓力，保護環(huán)境，推動社會各領域的發(fā)展。