建筑給排水節(jié)能節(jié)水措施探析

薛翠玲

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西太原 030000）

0 引言

高層建筑建設(shè)中，給排水設(shè)計(jì)與施工是重點(diǎn)環(huán)節(jié)，然而基于早期建筑施工方法的給排水設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)規(guī)范并未完善、施工不合理等，存在污水與廢水終端無(wú)組織收集且直排內(nèi)河、管道管材質(zhì)量較差、雨污未能有效分流等問(wèn)題，影響了建筑功能的有效發(fā)揮，導(dǎo)致了大量的水資源浪費(fèi)及環(huán)境問(wèn)題。在當(dāng)今時(shí)代綠色環(huán)保理念推行下，打造綠色節(jié)水節(jié)能建筑成為高層建筑給排水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，需要從節(jié)水節(jié)能的角度優(yōu)化建筑給排水設(shè)計(jì)施工方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水資源高效利用、能耗有效降低的綠色環(huán)保型建筑建設(shè)目標(biāo)。

1 節(jié)水措施在建筑給排水施工中應(yīng)用的意義

水資源在我們生產(chǎn)生活中有著巨大的作用，生活中的諸多方面都離不開(kāi)水。但是，由于我國(guó)對(duì)于水資源的開(kāi)發(fā)和利用力度不夠大，導(dǎo)致了一些地區(qū)在進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中，忽視了對(duì)水資源的保護(hù)工作，特別是在一些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，造成大量的工業(yè)廢水進(jìn)入湖泊中，使得水資源嚴(yán)重短缺，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的不便。在這種形勢(shì)下，有必要從多個(gè)方面作為入手點(diǎn)，并通過(guò)對(duì)水資源利用進(jìn)行調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約利用[1]。在建筑給排水施工過(guò)程中，會(huì)消耗大量的水資源，同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生污水，破壞生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致城市洪澇災(zāi)害等一系列問(wèn)題出現(xiàn)。這對(duì)于人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展是不利的。所以，必須強(qiáng)化建筑給排水施工，并采用多種水處理技術(shù)，將水資源浪費(fèi)降到最低。

2 建筑給排水工程施工的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 管道漏水

管道是給水、排水的重要載體，在輸水過(guò)程中水資源滴漏現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，若不及時(shí)處理，會(huì)造成大量水資源流失，因此，在給排水工程設(shè)計(jì)、建設(shè)時(shí)，應(yīng)首先解決這一問(wèn)題。引發(fā)漏水問(wèn)題的主要原因體現(xiàn)在給排水管道腐蝕、選用的閥門(mén)質(zhì)量差等方面，如果在實(shí)際施工中沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)要求進(jìn)行，便無(wú)法保證管道接縫處的嚴(yán)密性，增大該區(qū)域發(fā)生滲漏水問(wèn)題的概率。此外，地埋管道漏水也是導(dǎo)致水資源浪費(fèi)的重要原因[2]。

2.2 配水器用水量大

建筑給排水設(shè)計(jì)、施工的重要環(huán)節(jié)是配水設(shè)備室的建設(shè)和配水裝置的選用，作為水資源利用的終端，配水器的綜合性直接決定了建筑實(shí)際用水量。通過(guò)深入考察現(xiàn)運(yùn)行的大型綜合體建筑用水情況發(fā)現(xiàn)，建筑內(nèi)便器沖洗水量占建筑每天總用水量的35%，且由于人流量較大，選擇的沖水箱容積較大，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的沖洗效果。此外，水龍頭也是綜合體建筑給排水系統(tǒng)中的主要設(shè)施，使用頻率較高，很難合理、有效地利用水資源，從而引發(fā)水資源浪費(fèi)。為此，要求施工人員細(xì)致、全面地分析建筑給排水工程中配水器的運(yùn)行情況，加強(qiáng)應(yīng)用綠色、環(huán)保施工技術(shù)，以此優(yōu)化、完善給排水系統(tǒng)建設(shè)方案，提高水資源利用率，推動(dòng)綠色建筑工程施工科學(xué)、有序進(jìn)行[3]。

2.3 超壓出流問(wèn)題

產(chǎn)生超壓出流現(xiàn)象的原因是給水配件運(yùn)行時(shí)所承擔(dān)的壓力遠(yuǎn)超出設(shè)定工作壓力，導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)流出的水量多于正常情況下的出水口額定流量?，F(xiàn)階段，在設(shè)計(jì)、施工給水系統(tǒng)時(shí)，由于施工人員未嚴(yán)格控制水壓，當(dāng)壓力持續(xù)上升后噴出大量水，在不及時(shí)收集、回收的情況下，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。同時(shí)，由于超壓出流用水時(shí)的水流量缺乏均勻性，影響用水效果，還會(huì)引發(fā)水管振動(dòng)，極易損壞水管和管道上的配件，造成閥門(mén)和接口松動(dòng)，加大漏水風(fēng)險(xiǎn)[4]。

2.4 熱水供應(yīng)系統(tǒng)問(wèn)題

熱水供應(yīng)系統(tǒng)的作用是為建筑使用者提供充足的熱水資源，且系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行能夠表現(xiàn)出顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但在日常運(yùn)作期間，熱水供應(yīng)系統(tǒng)易出現(xiàn)故障，特別是生活區(qū)域的熱水供應(yīng)系統(tǒng)未設(shè)置循環(huán)用水功能，增加了水資源浪費(fèi)總量。此外，加熱器與不同建筑體出水點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，加之輸水管道不具備加熱功能，導(dǎo)致熱水輸送時(shí)大量熱能流失，當(dāng)流至出水口時(shí)，水溫大幅下降，無(wú)法發(fā)揮熱水供應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行價(jià)值。

3 建筑綠色節(jié)水節(jié)能策略的運(yùn)用分析

3.1 實(shí)施分區(qū)供水、優(yōu)化給排水設(shè)計(jì)

（1）室內(nèi)給水系統(tǒng)生活用水應(yīng)采取分區(qū)供水方式，住宅、商業(yè)由市政給水管線供水，并采用變頻泵加壓方式為低、中、高三區(qū)供水。

（2）雨水回用系統(tǒng)利用雨水回用系統(tǒng)為地下2 層及地上1 層供水，設(shè)計(jì)流量為12m3/h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程為37m。

（3）給水方式住宅、商業(yè)建筑空間采用下行上給的供水方式，主要利用不銹鋼清水池吸水，并在地下室的非人防區(qū)域設(shè)置一座生活泵房。雨水回用系統(tǒng)是地下空間用水的主要來(lái)源，雨水處理后在室外清水池中存儲(chǔ)，同時(shí)安裝一套變頻泵組系統(tǒng)用于供水。

（4）室內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本工程采用雨污分流制、污廢合流制設(shè)置室內(nèi)排水系統(tǒng)。生活污水經(jīng)由室內(nèi)排水管向室外檢查井中排放，在化糞池中處理后再向市政污水管網(wǎng)排放，商業(yè)廚房的廢水則要經(jīng)過(guò)隔油池處理后再排放至小區(qū)化糞池。本工程不同部位的排水管應(yīng)采用不同材質(zhì)，地下室集水坑排水管采用內(nèi)外熱浸渡鋅鋼管，室內(nèi)生活污水及廢水排放立管采用加強(qiáng)型U-PVC 雙壁消音排水管，利用U-PVC 白色排水管作為通氣管，空調(diào)冷凝水管選用U-PVC 排水管，室外排水管則采用HDPE 雙壁波紋管。

（5）應(yīng)用變頻調(diào)速系統(tǒng)為保障分區(qū)供水的有效實(shí)現(xiàn)，需要在給水系統(tǒng)安裝變頻調(diào)速系統(tǒng)。此系統(tǒng)由一套控制設(shè)備及變頻器構(gòu)成，可根據(jù)水量、水壓調(diào)控給水量。其不再按照傳統(tǒng)水泵特性曲線供水，而是結(jié)合用戶(hù)實(shí)際用水量的多少，根據(jù)壓力變化情況，針對(duì)性調(diào)節(jié)水量，進(jìn)而滿足用戶(hù)的用水需求。此種節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用，可節(jié)約水泵的多余流量及揚(yáng)程所產(chǎn)生的功率，進(jìn)而提升給水系統(tǒng)的節(jié)能效果[5]。

3.2 實(shí)施分質(zhì)供水、收集回用雨水

雨水回收與利用主要是指將建筑范圍內(nèi)的雨水匯集，借助現(xiàn)代化技術(shù)打造雨水截污系統(tǒng)，既能夠達(dá)到收集雨水的目的，還可在系統(tǒng)自身功能下保證處理后的雨水達(dá)到規(guī)定的回收利用標(biāo)準(zhǔn)，提高水資源的利用率，賦予房地產(chǎn)項(xiàng)目給排水系統(tǒng)更強(qiáng)的功能。特別是在排水方面擁有顯著優(yōu)勢(shì)，可規(guī)避城市內(nèi)澇問(wèn)題，在水資源充足和水資源合理利用的支撐下，推動(dòng)“海綿城市”建設(shè)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)雨水資源的循環(huán)使用。本項(xiàng)目專(zhuān)門(mén)打造雨水調(diào)蓄池，以保證屋面雨水排放后的有效收集，再對(duì)其進(jìn)行凈化處理，達(dá)到城市用水標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)用于城市建設(shè)中。此外，設(shè)計(jì)排水管道時(shí)，需修建雨水口，匯集建筑外部的雨水，并自動(dòng)流入雨水蓄水池中，作為城市綠化灌溉水使用，經(jīng)處理后不滿足使用標(biāo)準(zhǔn)的水，則通過(guò)市政雨水管網(wǎng)排放[6]。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和具體實(shí)踐得知，一次降雨能夠收集的雨水總量約為200m3，再根據(jù)雨水二次利用總量打造容積為200m3的雨水蓄水池和容積為50m3的清水池。其中，清水池中的雨水可直接使用，蓄水池中的水資源需經(jīng)過(guò)過(guò)濾、凈化處理后輸送回用水箱存儲(chǔ)，用于綠化工程中。

另外，通過(guò)科學(xué)的收集與凈化工序處理居民生活用水，可得到水質(zhì)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的中水[7]。同時(shí)，采用科學(xué)的收集裝置可以將降雨集中起來(lái)，再經(jīng)過(guò)一定的凈化處理即可得到水質(zhì)達(dá)標(biāo)的可利用水。建筑工程中得到的中水與凈化后的雨水可用于日常清潔與澆灌，能夠在一定程度上緩解居民生活用水緊張的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)近年的發(fā)展，中水凈化與雨水匯集已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較為成熟的應(yīng)用，建設(shè)成本也較低。此外，近年來(lái)工業(yè)廢水肆意排放的問(wèn)題需要得到根本性控制，應(yīng)優(yōu)化工業(yè)排水管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，采用截污回收及就地處理等方式提高污水的循環(huán)效益。

3.3 節(jié)能型給水加壓設(shè)備的應(yīng)用

市政供水二次增壓設(shè)計(jì)中，地下室生活水箱內(nèi)引入市政供水，然后再應(yīng)用變頻加壓裝備讓水能輸送到對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)。在該項(xiàng)目中采用無(wú)負(fù)壓式供水裝備，目前無(wú)負(fù)壓式供水裝備分為穩(wěn)流罐式與調(diào)節(jié)水箱式兩種，在水泵前裝設(shè)壓力密封罐的是罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備。這種方式的水泵通過(guò)穩(wěn)流罐吸水，加壓后供至用戶(hù)，在降低對(duì)公共供水管網(wǎng)的影響時(shí)，所采用的調(diào)節(jié)設(shè)備為穩(wěn)流補(bǔ)償器；調(diào)節(jié)水箱式的穩(wěn)流補(bǔ)償器設(shè)置在設(shè)有不承壓的調(diào)節(jié)水箱內(nèi)，每天水箱可以在電控裝置下循環(huán)2 次以上，確保水質(zhì)不變。采用箱式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備，公共供水管網(wǎng)壓力不大于0.2MPa 時(shí)，關(guān)閉無(wú)負(fù)壓裝置，打開(kāi)無(wú)負(fù)壓進(jìn)水裝置，供水由水箱完成；公共供水管網(wǎng)壓力不小于0.2MPa 時(shí)，打開(kāi)無(wú)負(fù)壓裝置，關(guān)閉無(wú)負(fù)壓進(jìn)水裝置需延時(shí)10min，供水由公共供水管網(wǎng)完成。在設(shè)備安裝時(shí)，需明確安裝工藝流程：檢查安裝池，確保其符合要求→檢查設(shè)備→在各自基礎(chǔ)上固定設(shè)備→連接水管與電纜→試運(yùn)行→調(diào)試。

3.4 消防水系統(tǒng)應(yīng)用

消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工時(shí)，工作人員基于對(duì)市政一路供水的思考，確定市政水壓為0.25MPa，符合建筑室外消火栓供水水壓規(guī)范。在建筑附近設(shè)置直徑為20cm的給水管，并配備水表、閥門(mén)、倒流防止器等裝置，實(shí)現(xiàn)市政水與建筑內(nèi)部生活水的引用，將其作為消防水源，提高水資源的利用率。水管接入地塊后，打造直徑為20cm 的環(huán)形供水管，再設(shè)置兩根直徑為10cm 的給水管與生活給水管連接后引至消防水池，并將池中的管網(wǎng)作為補(bǔ)水管使用，補(bǔ)水時(shí)間為30h。在地下1 層打造消防水池水泵房，房間地面標(biāo)高為-11.3m，可直接將生活用水輸往室外，且輸送距離小于10m。消防水池容積為2100m3，設(shè)置冷卻塔，補(bǔ)水量根據(jù)裝置最高日用水量的30%進(jìn)行確定，最終為270m3。平等劃分消防水池有效容積，得到獨(dú)立作業(yè)的水池，分別在水池外側(cè)設(shè)置輸水口，實(shí)現(xiàn)水資源隨取隨用。

3.5 建筑給排水節(jié)能新型技術(shù)的應(yīng)用

（1）積極引入新型清潔能源技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求，積極采用清潔無(wú)污染的新能源技術(shù)，減少可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的施工方式，降低對(duì)自然環(huán)境的影響，維持生態(tài)平衡。在實(shí)踐中已得到相對(duì)成熟應(yīng)用的清潔能源主要有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、雨水收集系統(tǒng)以及污廢水凈化回收技術(shù)等，這些不僅可顯著提高水資源利用率，且有助于減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。此外，在建筑工程中，還可以引入風(fēng)能、水能以及空氣能等清潔能源技術(shù)用于發(fā)電或水加熱，也能達(dá)到不錯(cuò)的節(jié)能效果。

（2）合理利用變頻技術(shù)城市居民生活用水時(shí)段與用水量具有明顯的規(guī)律性，不同的季節(jié)與時(shí)間段，用水量與熱水需求量存在較大差異。夏季城市用水量相較于冬季明顯要高，熱水需求量則相對(duì)較少。同時(shí)，7：00—9：00和18：00—20：00 往往是用水高峰期，居民用水較為集中。因此，應(yīng)根據(jù)以上規(guī)律采用變頻技術(shù)靈活調(diào)節(jié)水壓與冷熱水供應(yīng)比例，既可避免泵類(lèi)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間無(wú)用高負(fù)載運(yùn)行，又能保證居民用水需求得到充分滿足。此外，靈活的供水方式還可以起到保護(hù)供水管網(wǎng)的作用。

（3）建設(shè)真空節(jié)水排水系統(tǒng)真空排水技術(shù)是在重力排水技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的一種排水方式，但是這種排水方式又有別于先前的重力排水技術(shù)，其是利用真空設(shè)備使給排水管道內(nèi)的壓力低于大氣壓，利用大氣的失衡以空氣為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)水的輸運(yùn)。目前，真空排水技術(shù)在污水匯集方面已經(jīng)得到了一定應(yīng)用并取得了不錯(cuò)的成果。作為一類(lèi)新型的建筑工程排水技術(shù)，真空排水技術(shù)的應(yīng)用不僅能起到節(jié)能作用，還具有一定的清潔管理效果。現(xiàn)階段，真空排水技術(shù)已應(yīng)用于城市寫(xiě)字樓、居民建筑以及商業(yè)中心等建筑工程中。

4 結(jié)語(yǔ)

水資源是支撐社會(huì)發(fā)展的必要條件，也是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。在建設(shè)新型環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的大背景下，進(jìn)行基于節(jié)水節(jié)能的建筑給排水研究符合當(dāng)前的時(shí)代要求。在建筑工程給排水的節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)踐中，應(yīng)強(qiáng)化前端布局設(shè)計(jì)，保證給水管網(wǎng)與排水管網(wǎng)規(guī)劃的合理性，積極引入新型的變頻增加設(shè)備來(lái)降低供水系統(tǒng)的能耗，強(qiáng)化污水排放的管理與水資源的循環(huán)利用，同時(shí)加強(qiáng)給排水管網(wǎng)的“跑、冒、滴、漏”管理，構(gòu)建符合綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展理念的建筑給排水系統(tǒng)。