節(jié)水節(jié)能技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張學(xué)智

（北京方州基業(yè)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司甘肅分公司，甘肅 蘭州 730030）

在建筑使用過程中，給排水設(shè)計(jì)方案科學(xué)與否，直接影響節(jié)水節(jié)能效果。從當(dāng)前部分建筑工程的實(shí)際情況看，因?yàn)榻ㄖo排水設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，從而導(dǎo)致在給水和排水的過程中產(chǎn)生大量水資源浪費(fèi)問題，同時(shí)，造成電力能源消耗較多的情況，不符合現(xiàn)代綠色建筑理念。為此，在進(jìn)行建筑給排水設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合建筑具體情況，采用科學(xué)的節(jié)水節(jié)能技術(shù)，最大程度減少資源浪費(fèi)問題，有效落實(shí)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)政策。

1 建筑工程給排水系統(tǒng)和節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)分析

1.1 建筑工程給排水系統(tǒng)

在現(xiàn)代建筑工程中，給排水系統(tǒng)分為給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩部分。給水系統(tǒng)需要采用專業(yè)設(shè)備將地下水引入自來水管道中，并傳輸?shù)浇ㄖ?nèi)部，主要用于居住者生活使用，可以分為生活用水、飲用水及消防用水等；排水系統(tǒng)主要是將生活污水進(jìn)行收集和排放，統(tǒng)一排放到污水收集裝置中。給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)雖然功能不同，但是，對(duì)于水質(zhì)都有著重要的影響。在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的背景下，大型建筑數(shù)量逐漸增多，建筑工程給排水系統(tǒng)也更加完善，使得給水功能和排水功能效果更加突出，為了進(jìn)一步提高群眾生活質(zhì)量，需要做好建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，防止出現(xiàn)水質(zhì)污染問題。根據(jù)當(dāng)前建筑工程給排水系統(tǒng)的實(shí)際現(xiàn)狀來看，資源損耗問題較為嚴(yán)重，需要融入節(jié)水節(jié)能技術(shù)科學(xué)地分配與規(guī)劃水資源，降低水資源損耗率，實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能，同時(shí)，將生活污水進(jìn)行回收利用，減少水資源消耗，這也是當(dāng)前建筑工程及城市建設(shè)的重要目標(biāo)。

1.2 節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的意義

建筑工程的主要作用是為人們提供穩(wěn)定、安全且舒適的居住場所，但是，建筑工程在運(yùn)行過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些浪費(fèi)問題，如水資源浪費(fèi)、能源消耗較大等，違背當(dāng)前節(jié)能減排理念和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，所以，加強(qiáng)建筑給排水節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)在現(xiàn)階段具有重要意義。通過將節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在建筑給排水設(shè)計(jì)中，能夠有效地提高水資源的利用率，減少水資源及其他能源的浪費(fèi)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，我國人均水資源占有量依然處于較低水平，水資源緊張問題較為嚴(yán)重，必須做好節(jié)水節(jié)能工作，以保證社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。加強(qiáng)建筑給排水節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠有效地促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展，使得建筑行業(yè)向綠色節(jié)能方向不斷邁進(jìn)。但是，當(dāng)前我國建筑行業(yè)對(duì)于給排水系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)的重視程度不足，同時(shí)，因?yàn)槿狈?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)方案質(zhì)量不高，難以起到良好的節(jié)水節(jié)能效果，所以，強(qiáng)化節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)工作，能夠有效地提高建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，同時(shí)提高人們的環(huán)保意識(shí)，這也是節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的重要意義。

2 節(jié)水節(jié)能技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

將節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在建筑給排水設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確掌握關(guān)鍵要點(diǎn)，以提高技術(shù)應(yīng)用效果。結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，節(jié)水節(jié)能技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)主要包括如下幾個(gè)方面。

2.1 給排水整體布局優(yōu)化

給排水管道對(duì)于布局合理性要求較高，如果整體布局存在問題，就會(huì)引起給排水管道交叉、碰撞等情況，從而容易引起水資源浪費(fèi)問題。為此，在進(jìn)行建筑給排水設(shè)計(jì)時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確把握建筑工程的結(jié)構(gòu)情況和空間規(guī)劃情況，明確給水管道、排水管道的具體位置，結(jié)合市政供水管道和污水管道等建設(shè)情況，設(shè)計(jì)合理的給排水管道布局規(guī)劃方案，按照實(shí)際情況采用相應(yīng)的節(jié)水節(jié)能技術(shù)，并確保其能夠發(fā)揮出實(shí)際效果，從而全面提高建筑節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

2.2 節(jié)水節(jié)能技術(shù)優(yōu)化要點(diǎn)

給排水管道對(duì)于節(jié)水節(jié)能技術(shù)要求較高，施工人員必須按照設(shè)計(jì)方案，結(jié)合實(shí)際情況開展高質(zhì)量的節(jié)水節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)工作，必須明確具體需要采用的技術(shù)，結(jié)合給排水管道材質(zhì)、管道布局等基礎(chǔ)信息，對(duì)節(jié)水節(jié)能技術(shù)進(jìn)行交底和探討。如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前采用的節(jié)水節(jié)能技術(shù)難以滿足實(shí)際情況，則必須對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，保證所采用的節(jié)水節(jié)能技術(shù)符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，以全面提升給排水節(jié)水節(jié)能效果，避免因節(jié)水節(jié)能技術(shù)影響實(shí)際應(yīng)用效果。

2.3 信息技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，信息技術(shù)對(duì)給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)產(chǎn)生了深刻的影響，傳統(tǒng)節(jié)水節(jié)能技術(shù)的局限性逐漸暴露，而通過與信息技術(shù)結(jié)合，能夠全面提升建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)水平。為此，建筑工程的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要與信息技術(shù)深度結(jié)合，加強(qiáng)信息技術(shù)在給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。以信息技術(shù)引領(lǐng)節(jié)水節(jié)能技術(shù)，推動(dòng)建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)不斷創(chuàng)新，是提高給排水管道施工質(zhì)量、創(chuàng)新節(jié)水節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵。

3 節(jié)水節(jié)能技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式

當(dāng)前，在我國建筑工程實(shí)踐中，節(jié)水節(jié)能技術(shù)已經(jīng)得到一定應(yīng)用，使得建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能效果不斷提升，有效地減少了水資源的浪費(fèi)問題，其應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 給水加壓方式的應(yīng)用

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，建筑給排水系統(tǒng)中應(yīng)用多種不同功能的給水加壓裝置。給水加壓裝置功能較為豐富，與節(jié)水節(jié)能技術(shù)融合后，能夠有效地降低建筑給排水運(yùn)行消耗問題，同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)給排水的二次加壓，提高水資源的利用率。根據(jù)當(dāng)前建筑給排水設(shè)計(jì)工作情況來看，大部分建筑中的供水加壓裝置都具有明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在選擇給水加壓裝置的過程中，通過采用變頻加壓的方式，在加壓水泵中安裝變頻器、壓力傳感器等設(shè)備，在施加壓力的過程中，變頻器能夠根據(jù)壓力傳感器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)壓力大小，從而根據(jù)建筑給排水的實(shí)際需求調(diào)節(jié)水泵功率，有效避免水泵長期處于最高功率運(yùn)行狀態(tài)，在保證能夠達(dá)到供水壓力的基礎(chǔ)上，有效減少電力能源和水資源消耗，提升節(jié)水節(jié)能效果。變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有良好的應(yīng)用效果，是一項(xiàng)科學(xué)的節(jié)水節(jié)能技術(shù)，主要作用是能夠根據(jù)給排水的實(shí)際需求調(diào)節(jié)壓力設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備的功率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。圖1為變頻節(jié)能水泵的基本結(jié)構(gòu)圖。

圖1 變頻節(jié)能水泵基本結(jié)構(gòu)圖

3.2 選擇節(jié)水節(jié)能裝置

在節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不斷落實(shí)的過程中，人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)也在不斷提高，對(duì)節(jié)約水資源給予了充分的重視。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，不斷研發(fā)出多種有效的節(jié)水裝置，并應(yīng)用于建筑給排水系統(tǒng)中。通過采用相應(yīng)的節(jié)水節(jié)能裝置，在滿足人們生活基本用水需求的基礎(chǔ)上，能夠達(dá)到節(jié)水的目標(biāo)。例如，在選擇建筑給排水水箱裝置時(shí)，可以選擇具有節(jié)水能力的水箱設(shè)備，根據(jù)建筑實(shí)際用水需求，選擇對(duì)應(yīng)容量的水箱，并對(duì)水箱增加水量監(jiān)測、水位監(jiān)測等功能，從而提高水箱裝置的節(jié)水性能。除此之外，通過在建筑給排水系統(tǒng)中采用節(jié)水器具，能夠有效減少水資源浪費(fèi)問題。表1為建筑給排水節(jié)水器具的選擇建議。

表1 建筑給排水節(jié)水器具的選擇建議

根據(jù)上表可以看出，通過控制用水器具的流量，能夠有效減少水資源浪費(fèi)問題，具有良好的節(jié)水效果，所以，在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要加強(qiáng)節(jié)水器具的應(yīng)用，并結(jié)合建筑實(shí)際情況，規(guī)定節(jié)水器具的具體標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 加強(qiáng)給排水施工節(jié)水技術(shù)應(yīng)用

給排水施工是建筑給排水設(shè)計(jì)中的重要部分，在給排水管道及其他設(shè)備施工的過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的水資源消耗，所以，需要設(shè)計(jì)科學(xué)的施工節(jié)水方案，從而科學(xué)地控制建筑給排水施工過程中的水資源消耗問題。在建筑給排水施工設(shè)計(jì)中，可以采用以下節(jié)水方式：

（1）基坑降水循環(huán)利用。通過在建筑給排水施工現(xiàn)場設(shè)置降水井，能夠循環(huán)利用降水井中的地下水。（2）樁基泥漿水循環(huán)利用。在建筑給排水基礎(chǔ)施工中，會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿水，這些泥漿水如果回收得當(dāng)，可以在其他施工環(huán)節(jié)中進(jìn)行循環(huán)利用。（3）養(yǎng)護(hù)水循環(huán)利用。在建筑給排水系統(tǒng)施工養(yǎng)護(hù)過程中，為了降低混凝土結(jié)構(gòu)溫度，防止因溫度差應(yīng)力引起混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題，通常會(huì)采用灑水降溫的方式，所以，可以采用在混凝土表面覆蓋塑料薄膜的處理措施，減少混凝土水分散失，在基坑底部設(shè)置有利于收集養(yǎng)護(hù)水的溝渠，收集養(yǎng)護(hù)所使用的水，提高水資源循環(huán)利用的實(shí)際效果。（4）雨水循環(huán)利用。在建筑給排水施工期間，如果出現(xiàn)降雨天氣，可以通過雨水收集的方式，將雨水作為施工水資源使用，從而減少其他清潔水源的使用量，這是提高建筑給排水施工水資源循環(huán)利用效果的有效方式。

3.4 加強(qiáng)污水回收利用技術(shù)的應(yīng)用

在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，可以通過采用污水回收利用裝置，將生活污水進(jìn)行統(tǒng)一收集，減少生活污水中含有的有毒、有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污水回收再利用，從而減少水資源浪費(fèi)的問題，且生活污水凈化成本較低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在建筑污水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以通過增加污水過濾裝置、污水凈化裝置等，減少生活污水中的雜質(zhì)和懸浮物，使其凈化后達(dá)到相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)。建筑污水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一種具有良好應(yīng)用效果的節(jié)水技術(shù)，且綜合設(shè)計(jì)難度較低，能夠有效提高建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用效果。例如，可以增加雨水和中水回收利用裝置，加強(qiáng)對(duì)雨水和生活污水的收集與處理，將收集的生活污水和雨水進(jìn)行循環(huán)利用，通過相應(yīng)的管道設(shè)計(jì)等方式，提高節(jié)水效果。

3.5 加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在建筑給排水系統(tǒng)中，熱水供應(yīng)系統(tǒng)具有重要作用，可以采用節(jié)能技術(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，從而減少能源消耗。在保證熱水供應(yīng)系統(tǒng)滿足群眾生活的基礎(chǔ)上，控制熱水流量，從而減少熱水消耗；通過采用先進(jìn)的技術(shù)措施，提高冷熱水轉(zhuǎn)化效率，減少電力能源使用；選擇保溫性能較好的材料，減少熱水傳遞過程中的能源消耗，使得熱水供應(yīng)更加穩(wěn)定；采用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，有效減少能源消耗。例如，在建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，可以采用太陽能的方式。太陽能是一種可再生的清潔能源，儲(chǔ)量豐富，在經(jīng)過轉(zhuǎn)化后不會(huì)產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì)，是現(xiàn)階段可以大規(guī)模應(yīng)用的清潔能源，且應(yīng)用技術(shù)較為成熟，除了應(yīng)用在發(fā)電領(lǐng)域之外，還可以作為建筑給排水的供熱能源，在建筑供熱中得以廣泛應(yīng)用，能夠滿足人們對(duì)于熱水的基本需求。在建筑給排水設(shè)計(jì)中，可以采用真空管和熱管作為熱能傳輸方式，整體操作較為簡單，受到的影響較小，熱能傳遞效率較高，能夠有效提高建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)效果。應(yīng)用的過程中，在保證水流穩(wěn)定性的前提下，提高太陽能使用的靈活性，采用串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合的方法提高集熱效果；需要選擇合適的集熱器，充分考慮到集熱器的性能、參數(shù)及規(guī)格等，設(shè)計(jì)人員同時(shí)需要考慮到抗凍性和承壓性，確保集熱器能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用，提高太陽能應(yīng)用效率，減少能源消耗。

4 結(jié)語

綜上所述，優(yōu)化高層建筑給排水設(shè)計(jì)可以提高消防安全性，為居民用水提供保障。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)針對(duì)高層給排水管線多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、排水量大等特點(diǎn)提出設(shè)計(jì)與解決方案，按照相關(guān)建筑設(shè)計(jì)依據(jù)，考慮水汽兩相結(jié)合對(duì)排水水壓的影響，分析其對(duì)水分穩(wěn)定性的影響作用，確定管網(wǎng)水壓系統(tǒng)的每級(jí)壓力參數(shù)，滿足用戶對(duì)給排水系統(tǒng)的主要功能需求，做好日常熱水給水設(shè)計(jì)、消防給水設(shè)計(jì)、生活排水設(shè)計(jì)和室外排水設(shè)計(jì)，并做好給排水管道防腐工作，使高層建筑給排水系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。