淺談節(jié)水技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

梁锫

海南瑞璟城市建筑設(shè)計(jì)有限公司 海南 ?？?571100

引言

我國的前期的發(fā)展過程中更注重經(jīng)濟(jì)體量以及經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)張，在一定程度上工業(yè)發(fā)展影響了自然環(huán)境，隨著當(dāng)前綠色環(huán)保理念的不斷深入人心，各行各業(yè)中也更加注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以及資源的最大利用率。水作為人類生存的重要資源，在人們的日常生活中極為常見也極為重要，建筑行業(yè)應(yīng)充分注重給排水工程的內(nèi)容化和細(xì)節(jié)化，通過節(jié)能措施提升環(huán)保節(jié)水理念，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 建筑給排水中節(jié)水理念的重要價(jià)值

近些年來我國在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中取得了舉世矚目的成就，但是環(huán)境與能源問題也是我國當(dāng)前面臨的重要發(fā)展困境，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速崛起帶來了自然環(huán)境的嚴(yán)重破壞，直接影響到未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展走向以及居民的生活質(zhì)量，建筑行業(yè)作為我國重要的支柱型產(chǎn)業(yè)，在整個(gè)建設(shè)過程中耗資巨大、建設(shè)周期長，同時(shí)能源消耗也非常驚人，因此注重能源消耗，將節(jié)水理念融入建筑行業(yè)當(dāng)中，對(duì)于實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)以及行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)性影響。因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就要注重建筑給排水的節(jié)水理念，將問題前置才能更好地制定解決辦法，實(shí)現(xiàn)我國建筑行業(yè)的高效資源利用[1]。

在建筑設(shè)計(jì)和建設(shè)中融入節(jié)水理念與技術(shù)，對(duì)于提升建筑行業(yè)綜合發(fā)展水平和環(huán)保工作水平都具有重要意義。作為相關(guān)管理者和技術(shù)人員，要積極探索節(jié)水環(huán)保路徑。通過在建筑給排水設(shè)計(jì)中融入節(jié)水技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，能夠減小能耗，提升節(jié)能減排綜合效果。現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)工作對(duì)于節(jié)水技術(shù)要求越來越高，通過整合和循環(huán)利用水資源，有助于實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，滿足現(xiàn)代環(huán)保建筑發(fā)展需求。在傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計(jì)中，往往將關(guān)注點(diǎn)放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑強(qiáng)度等方面，對(duì)于節(jié)水技術(shù)應(yīng)用方面，往往缺乏足夠的關(guān)注，如何進(jìn)一步降低建筑能耗，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)、高效利用，對(duì)于提升建筑發(fā)展綜合水平具有重要意義，也是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)行業(yè)健康發(fā)展的重要趨勢(shì)。

2 建筑給排水設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)關(guān)注環(huán)節(jié)

2.1 給水環(huán)節(jié)

由于當(dāng)前城鎮(zhèn)化率較高，城市中的土地資源較為稀缺，因此不得不在縱向空間進(jìn)行建筑拓展，這也要求在建筑及排水設(shè)計(jì)上注重給水系統(tǒng)的壓力情況，出現(xiàn)超壓情況會(huì)使得整個(gè)管線處于超壓狀態(tài)，不僅會(huì)影響給水管道的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，同時(shí)還可能對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生影響，因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就要注重給排水管道的材料選擇，一般要關(guān)注管道強(qiáng)度及耐用性，防止出現(xiàn)“跑、冒、滴、露”的問題[2]。另外，部分給水系統(tǒng)還要與各用戶的用水器具相連，要注重用水量較大的器具壓力承載問題，防止在無工作狀態(tài)下仍處于運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致資源浪費(fèi)以及壓力增大。

2.2 排水環(huán)節(jié)

排水系統(tǒng)需要從污水處理、污水凈化以及污水管道密封等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行考慮，排水系統(tǒng)主要是對(duì)居民或工業(yè)的污水進(jìn)行收集以及處理，如果管道密封性不好則可能造成污水外泄或滲漏問題，不僅會(huì)污染周邊自然環(huán)境，同時(shí)污水還會(huì)向土壤深部進(jìn)行滲透，進(jìn)一步污染地下水源造成更大范圍的污染擴(kuò)散。所以在排水環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方面，要注重管道連接件的設(shè)計(jì)問題，尤其在材料選擇以及管線走向方面，要關(guān)注管道使用壽命以及所能承受的外部壓力。另外，大部分排水系統(tǒng)都處于地下隱藏部位，因此一旦發(fā)生泄漏并不容易察覺，只有當(dāng)污水泄漏達(dá)到一定程度才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，因此也就增加了排水監(jiān)測難度，因此要注重對(duì)于排水系統(tǒng)的整體監(jiān)測設(shè)計(jì)[3]。

3 建筑給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)水技術(shù)原則

3.1 科學(xué)選擇管道

傳統(tǒng)的建筑給排水都是以鍍鋅鋼管為主要管材選擇類型，其具有抗腐蝕性強(qiáng)、防水性弱的特點(diǎn)，因此在長時(shí)間使用過程中會(huì)出現(xiàn)滲漏或裂紋，不僅會(huì)影響管材的使用壽命，同時(shí)也會(huì)增加維修成本，造成管內(nèi)水質(zhì)污染，直接影響整個(gè)建筑物內(nèi)的居民用水質(zhì)量，在一定程度上消耗了水資源以及供水成本。隨著當(dāng)前材料科學(xué)的快速發(fā)展，目前建筑給排水管道可選擇的種類較多，包括PE管、鋼塑復(fù)合管、鋁塑復(fù)合管等，同時(shí)都規(guī)避了傳統(tǒng)鍍鋅鋼管存在的問題，出現(xiàn)腐蝕滲漏的情況較少，避免了水源浪費(fèi)，值得注意的是不同的建筑對(duì)于給排水管線的需求也不同，要從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行選擇，一般室內(nèi)管線以堅(jiān)固、防腐、防蛀為主要關(guān)注點(diǎn)，而室外管線則要注重平整度、光滑度以及自身強(qiáng)度，一般選擇密封性較好的聚乙烯塑鋼管，高層建筑的給排水管道由于線路較長，因此要注重水流聲音影響，選用螺旋消音管可以提高抗干擾性、增加高層建筑的居住舒適感[4]。

3.2 合理規(guī)劃壓力

現(xiàn)有的建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中對(duì)于管線的上限壓力做出了明確說明，但是往往在實(shí)際運(yùn)用過程當(dāng)中會(huì)考慮居民的體驗(yàn)感，增加水壓成為普遍性的行為，但是超壓會(huì)造成給排水管道結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、加速老化以及損壞，一旦發(fā)生“跑冒滴漏”對(duì)整個(gè)給排水系統(tǒng)都會(huì)有較大影響，因此要注重智能化的壓力控制方法，防止出現(xiàn)超壓現(xiàn)象、杜絕水資源浪費(fèi)。在實(shí)際給排水設(shè)計(jì)過程中要將消防管道、用水管道進(jìn)行分隔，防止兩者互相影響，消防管道的水壓可適當(dāng)提高，居民用水壓力要進(jìn)行智能化控制，根據(jù)居民的用水節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供水，以提高水質(zhì)，防止蓄水池時(shí)間內(nèi)的存儲(chǔ)過長造成的水質(zhì)惡化[5]。

3.3 熱水循環(huán)系統(tǒng)

隨著居民生活質(zhì)量的提高，很多建筑內(nèi)都提供熱水系統(tǒng)，但是目前的熱水系統(tǒng)都是采用無循環(huán)或鋼管循環(huán)方式進(jìn)行供應(yīng)。熱水與冷水同時(shí)存儲(chǔ)在管道內(nèi)，在使用熱水之前需要將冷水排放干凈才能讓熱水正常使用，這在一定程度上會(huì)消耗水資源，而且整個(gè)建筑內(nèi)的使用量較大，累積消耗的數(shù)量更是驚人，導(dǎo)致了冷水被浪費(fèi)，因此需要注重在建筑排水設(shè)計(jì)方面加強(qiáng)熱水循環(huán)系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用，其中的直管循環(huán)或立管循環(huán)方式更具優(yōu)勢(shì)，可以通過改造和處理現(xiàn)有的供水系統(tǒng)就可以對(duì)冷水有效替換。另外，太陽能熱水工程對(duì)于節(jié)能熱水系統(tǒng)也具有較大優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)與生態(tài)環(huán)境的和諧性，對(duì)于綠色建筑發(fā)展具有深遠(yuǎn)性影響[6]。

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

4.1 自動(dòng)控制與計(jì)量

隨著當(dāng)前城鎮(zhèn)化率逐漸提高，房屋建筑密度也在增加，因此要關(guān)注建筑工程的節(jié)水技術(shù)的科技性運(yùn)用，將自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用在建筑給排水設(shè)計(jì)當(dāng)中可以對(duì)水量、溫度等多個(gè)方面進(jìn)行全方位監(jiān)控，尤其在水箱、預(yù)備水源以及水池等環(huán)節(jié)要進(jìn)行合理控制，安裝相應(yīng)的報(bào)警裝置，并采用變頻式水泵進(jìn)行供水，一方面可以節(jié)約能耗，另一方面也能遠(yuǎn)程控制管網(wǎng)末端水泵轉(zhuǎn)速[7]。另外，由于不同地區(qū)的用水量有著較大差異性，因此要根據(jù)不同建筑采用針對(duì)性設(shè)計(jì)給排水措施，用自動(dòng)控制系統(tǒng)方案對(duì)水量進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控，并按照居民用水時(shí)間段進(jìn)行水資源合理分配、防止資源浪費(fèi)。

4.2 用水端部的有效控制

高層建筑當(dāng)前在城市建設(shè)中非常常見，但是高層建筑的供水設(shè)計(jì)一直也是社會(huì)的關(guān)注的焦點(diǎn)，為了保證居民正常用水常常采用分層水箱設(shè)計(jì)形式，但是一般性的管網(wǎng)水壓難以滿足用戶需求，往往存在負(fù)壓或超壓的問題，一方面增加了供水的能源成本，另一方面也可能造成水源浪費(fèi)，因此為了更好地調(diào)節(jié)用水需求量，建議采取用水端終部的有效控制，通過采用電氣自動(dòng)化的方式進(jìn)行水壓調(diào)節(jié)，既能保證高層建筑的供水流暢性，同時(shí)相對(duì)成本更低，容易從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)低能耗的高層供水目標(biāo)[8]。

4.3 完善建筑給排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)的超壓控制

在供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)當(dāng)中給出了給水配件以及主管、支管的最大壓力限制，但是并沒有針對(duì)給排水系統(tǒng)的超壓出流問題進(jìn)行細(xì)化規(guī)定，加上當(dāng)前城市的供水排水系統(tǒng)較為復(fù)雜，超壓出流問題也愈發(fā)明顯，在不同程度上造成了水資源浪費(fèi)，而且在給水排水系統(tǒng)當(dāng)中也增加了能耗問題。由此建議應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范建筑給排水系統(tǒng)，對(duì)于超壓出流的控制建議進(jìn)一步將給水壓力進(jìn)行縮小，同時(shí)對(duì)于排水系統(tǒng)的壓力要保證排放的有效性，避免管道壓力過大。目前在設(shè)施端常用的有3種方法控制超壓出流。首先是裝置減壓閥，一般放置在出水末端，可以減少動(dòng)壓力和靜壓力，有利于優(yōu)化給水區(qū)域的壓力不均衡問題，在一定程度上減少了投資成本，具有較高經(jīng)濟(jì)性。其次，減壓孔板是一種結(jié)構(gòu)簡單的節(jié)流設(shè)備，既可以安裝在減壓與節(jié)流的管道上游位置，也可以放置在水平管道上，但是只能減少動(dòng)壓卻不能減少靜壓，由于管理方式較為簡單，因此操作也易于上手。最后，節(jié)流塞類似于減壓孔板，能夠消除用水末端的水頭壓力，但是無法減小靜壓，一般在民用建筑管道中比較常見、安裝非常便利[9]。

4.4 雨水與中水回收系統(tǒng)

長期以來，我國在建筑設(shè)計(jì)方面沒有考慮到對(duì)水資源的循環(huán)利用問題，尤其是排水系統(tǒng)中常常將生活污水與雨水混合排放，不僅造成了污水處理壓力，同時(shí)也浪費(fèi)了雨水等自然性資源，因此在未來的建筑給排水設(shè)計(jì)中，為了更好地達(dá)到節(jié)水要求，應(yīng)該控制地下水使用量，并通過雨水和中水回收系統(tǒng)，提高水資源的利用效率，減少不必要的能源消耗，并進(jìn)一步利用自然降水為居民循環(huán)所用。首先，在房屋給排水設(shè)計(jì)前期，應(yīng)在屋頂設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，并通過回收凈化處理將有害雜質(zhì)進(jìn)行過濾，再將過濾后的雨水運(yùn)用到灌溉或清潔等領(lǐng)域，進(jìn)一步降低水源消耗，并能夠緩解目前的城市水源壓力。其次，建筑物的排水系統(tǒng)也可以將衛(wèi)生間排水和廚房排水進(jìn)行有效分隔，并在用戶起始端設(shè)置相應(yīng)的污水回收處理裝置，可以將廚房凈化的水源用于衛(wèi)生間清潔等方面，以達(dá)到單元區(qū)域內(nèi)的循環(huán)水利用，不僅能夠降低用戶用水量，同時(shí)也具有較高的經(jīng)濟(jì)性。

4.5 合理使用市政管網(wǎng)余壓

現(xiàn)階段建筑的給排水都是依靠市政管網(wǎng)完成資源調(diào)配，但是市政管網(wǎng)也有自身的壓力極限值，在特定的時(shí)間段內(nèi)如果各區(qū)域內(nèi)的用水壓力陡然增加，會(huì)增加市政管網(wǎng)的工作壓力，而到了空閑階段則市政水網(wǎng)壓力趨于平緩，為了合理地利用市政管網(wǎng)內(nèi)的余壓，應(yīng)在建筑給排水設(shè)計(jì)當(dāng)中適當(dāng)?shù)姆治鏊畨河绊懸蛩?，通過加深壓水泵滿足高層用戶的用水需求。另外，也要合理運(yùn)用真空節(jié)水技術(shù)，將市政管網(wǎng)中存在的水蒸氣進(jìn)行收集，并形成壓力儲(chǔ)備，當(dāng)處于用水高峰期時(shí)，則將其進(jìn)行釋放，以此提高居民用水體驗(yàn)，防止高層地區(qū)由于水壓不足造成的用水困難，而在排水設(shè)計(jì)中也可以運(yùn)用化學(xué)處理方式進(jìn)行真空節(jié)水，減少排水經(jīng)濟(jì)成本。

5 結(jié)束語

綜上所述，節(jié)水節(jié)能是我國未來社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)也影響到社會(huì)各個(gè)環(huán)節(jié)，建筑給排水設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮未來的社會(huì)發(fā)展形式，并將節(jié)水技術(shù)應(yīng)用到給排水設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，這也給相關(guān)設(shè)計(jì)人員提出了更高要求，不僅要具備較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要對(duì)現(xiàn)有的節(jié)水需求進(jìn)行深入分析，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，充分利用水源進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，以此緩解資源緊張問題。同時(shí)也要考慮區(qū)域性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，以更加高瞻遠(yuǎn)矚的方式促進(jìn)建筑給排水設(shè)計(jì)達(dá)到環(huán)保要求，為建筑的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。