綠色環(huán)保理念在建筑給排水設計中的應用

呂夢茵，崔 山

（1.同圓設計集團股份有限公司，山東 濟南 250000； 2.濟南市人防建筑設計研究院有限責任公司，山東 濟南 250013）

城市人口膨脹和建筑數(shù)量的持續(xù)增長使得城市對水資源的需求劇烈上升，進一步加大了城市排水系統(tǒng)的運行負荷。與此同時，快速的城市擴張也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不良影響，導致了一系列污染和生態(tài)破壞。面對這樣的挑戰(zhàn)，如何在建筑給排水設計中嵌入綠色環(huán)保理念，有效減少污水對環(huán)境的負面影響，已經(jīng)成為建筑業(yè)界的當務之急。對這一問題的妥善處理不僅有助于降低環(huán)境風險，而且對于建筑行業(yè)和各建筑企業(yè)的長遠、可持續(xù)發(fā)展也是至關重要的。因此,對建筑給排水設計進行綠色創(chuàng)新，不僅是為了回應環(huán)保挑戰(zhàn)，更是為了整個建筑產(chǎn)業(yè)的未來繁榮與健康發(fā)展[1]。

1 建筑給排水設計存在的問題

1.1 水資源浪費嚴重

隨著綠色環(huán)保理念在國家層面得到廣泛宣傳和推崇，節(jié)約水資源的意識逐漸深入人心。但實際操作中，由于公眾的環(huán)保覺悟仍然存在不足，給排水設計中的水資源浪費現(xiàn)象仍然十分嚴重。首先，設計環(huán)節(jié)中的問題不容忽視。一些設計人員在工作中并未充分考慮節(jié)水要求，導致在建筑使用時容易發(fā)生水資源的過度使用。其次，城市地用水需求不斷增加，再加上某些地方存在的水資源過度開發(fā)行為，經(jīng)常造成局部區(qū)域水源短缺，甚至出現(xiàn)停水的情況。另外，當前許多配水系統(tǒng)和衛(wèi)生設備的節(jié)水功能并不明顯，還常有超壓放水等不合理的現(xiàn)象發(fā)生。

在建筑給排水設計的細節(jié)上，也存在許多待解決的問題。例如，盡管中水和雨水具有很高的再利用價值，但許多建筑在設計時未能實現(xiàn)這兩種水資源的綜合應用，導致大量有價值的水資源被浪費。同時，隨著城市化進程的加速，高層建筑日益增多。但高層供水存在的問題逐漸暴露，如水壓難以適應樓層的遞增，高層住戶經(jīng)常面臨供水不足的問題。此外，城市中的給水管網(wǎng)長期面臨高壓和超負荷的工作狀態(tài)，使得管材老化速度加快，從而容易出現(xiàn)水管破損、滲漏等現(xiàn)象。老舊住宅小區(qū)的給排水系統(tǒng)，由于設計年代較早，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代居民的生活水需求，同時其輸水、排水規(guī)模也不再適應居民的生活模式，這都加劇了水資源的浪費問題。

1.2 排污壓力接近極限

在當前的城市環(huán)境中，許多給排水工程的運行能力已經(jīng)遭遇嚴峻的考驗。尤其是在一些大型城市中，供水和排污的需求正在快速增長，而給排水系統(tǒng)的基礎設施并未及時得到相應的更新和擴充。這樣的情況下，城市常常出現(xiàn)供水不足或排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況。進一步的問題是地下管道的種類和復雜性。由于多種管道共同埋設，而且設計和規(guī)劃不盡合理，頻繁地出現(xiàn)系統(tǒng)失效或其他相關問題。此外，工業(yè)廢水和生活廢水在未經(jīng)有效處理的情況下，直接排入城市的污水處理系統(tǒng)，不僅造成水資源的巨大浪費，而且給整個排污系統(tǒng)帶來了巨大壓力。

與此同時，由于許多城市在初期建設時并未考慮雨污分流，導致在雨季，城市街道經(jīng)常出現(xiàn)積水，增加了污水處理廠的處理壓力。尤其是在降雨量較大的地區(qū)，每到雨季，不僅城市交通受到嚴重影響，污水處理廠的運行壓力也隨之升高。為了解決這個問題，一些污水處理廠不得不考慮擴建和改造，以提高其處理能力。但這僅是權宜之計，真正的解決方案應當是重新規(guī)劃和設計整個城市的給排水系統(tǒng)，確保雨污分流，并合理優(yōu)化各類廢水的處理流程，從而確保城市的給排水系統(tǒng)能夠長期、穩(wěn)定、高效地運行[2]。

1.3 與綠色環(huán)保理念融合度較低

現(xiàn)代社會強調綠色、環(huán)保的理念，但在給排水設計中，這一理念的融合程度仍然不高。設計人員如果缺乏綠色環(huán)保的核心意識或相關的節(jié)水節(jié)能知識，將面臨諸多難以逾越的設計挑戰(zhàn)。在實際操作中，這種知識缺陷可能導致設計方案中出現(xiàn)不合理之處。為了調整和優(yōu)化這些不足，設計團隊只能對設計細節(jié)進行修改，但這種修正方式可能會進一步導致給排水工程存在高耗水和費電的問題，這與當下的綠色環(huán)保理念顯然存在沖突。全面的設計方案改動除了時間消耗，也會導致大量的人力和物力投入，進一步加大了建筑企業(yè)的成本壓力。

當設計人員進行建筑給排水設計時，往往沒有深入考慮未來城市建設的發(fā)展趨勢和潛在規(guī)模。這種缺乏前瞻性的規(guī)劃意識，很容易導致在實際應用中出現(xiàn)種種問題。例如，由于初步設計中管網(wǎng)設置不夠合理或給排水的配套設施不完備，長遠來看，這樣的設計將可能面臨需要大規(guī)模改建或擴建的命運。這不僅增加了建設和運營的成本，更重要的是，大規(guī)模的改建和擴建將對環(huán)境和資源造成巨大壓力，這與綠色環(huán)保的核心理念存在著直接的矛盾。因此，為了確保給排水設計與綠色環(huán)保理念真正融合，必須強調設計的前瞻性和長遠規(guī)劃，同時深化綠色和節(jié)能的專業(yè)知識。

2 綠色環(huán)保理念對建筑給排水工程的重要性

2.1 有利于落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略

可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略強調在保護自然資源的同時，也要確保其科學合理的開發(fā)與利用，與綠色環(huán)保理念不謀而合。將這一戰(zhàn)略引入建筑給排水工程中，不僅有助于實現(xiàn)建筑內(nèi)部的水資源循環(huán)使用，還能確保與當?shù)氐慕?jīng)濟和社會發(fā)展需求相協(xié)調。當一個建筑能夠有效地回收和再利用其水資源，它不僅降低了對外部水資源的依賴，還為地方經(jīng)濟創(chuàng)造了價值，同時，這種做法還減少了對自然環(huán)境的壓力，展現(xiàn)了真正意義上的環(huán)保和可持續(xù)性。因此，在建筑給排水工程中，將綠色環(huán)保理念與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相結合是實現(xiàn)長遠和諧發(fā)展的重要路徑。

2.2 有利于減少建筑工程的運行和維護費用

盡管給排水工程在整體建筑工程造價中的比例并不高，但其運行與維護費用對建筑的長期經(jīng)濟效益產(chǎn)生深遠影響。正確的給排水工程不僅直接關聯(lián)到居民的日常生活品質，而且在長期運行中，能夠為建筑節(jié)省大量的維護費用。例如，在面對高層建筑的水壓問題時，受綠色環(huán)保理念啟發(fā)，建筑企業(yè)可以采納更加高效和環(huán)保的設計方案，融合先進的材料和技術，從而實現(xiàn)供水的平衡和電能的有效節(jié)約。通過避免加壓設備的長時間超負荷工作，可以有效延長其使用壽命，進而在整體上減輕建筑的運營和維護成本負擔。因此，深入實施綠色環(huán)保理念不僅保障了居民的生活品質，還為建筑工程帶來了長遠的經(jīng)濟效益。

2.3 有利于保障人們的身體健康

傳統(tǒng)的建筑給水管道在長期使用過程中，其內(nèi)壁的某些物質可能溶解于自來水中，從而導致生活用水的質量下降。這不僅影響了用水體驗，更重要的是，可能對人們的健康帶來隱患。為了解決這一問題，現(xiàn)代建筑已開始轉向使用新型的環(huán)保給水管材。這類管材的主要特點是其無毒無害，能夠確保輸送的水質清潔安全。使用這些環(huán)保材料不僅提高了生活用水的質量，更關鍵的是為人們的日常生活提供了健康的保障。從長期的角度看，選擇這種環(huán)保給水管材是對居民健康的一種重要投資，確保了水源的清潔，使居民的健康得到了最大程度的保護[3]。

3 綠色環(huán)保理念下的建筑給排水優(yōu)化設計

3.1 雨污分流及污水處理

在城市發(fā)展的初期，雨水和生活污水常常共用一個排放系統(tǒng)進行處理。這樣的做法不但限制了雨水的回收和再利用，而且增大了污水處理廠的處理壓力。隨著城市人口及其相關的生產(chǎn)和生活活動的增長，給排水系統(tǒng)日益面臨壓力，長期超負荷運行成為常態(tài)。疊加上設計人員對節(jié)水意識的缺乏，給排水工程中的諸多問題日益凸顯，如水資源的低效利用、資源浪費，導致居民生活質量降低和環(huán)境污染問題逐漸嚴重。

為了有效應對上述挑戰(zhàn)，設計人員需秉持綠色環(huán)保的理念，著眼于雨水收集和污水處理進行優(yōu)化。一個關鍵的方向是實現(xiàn)雨污分流，確保雨水和生活污水分開處理。通過專設的雨水管道，收集的雨水在經(jīng)過簡單的處理后，可供城市綠化、工業(yè)和農(nóng)業(yè)使用。更重要的是，這種分流策略能及時排除積水，減少雨季城市內(nèi)澇，保障人們的出行與生命安全。引入“海綿城市”理念，通過構建能夠吸水、儲水、滲水和凈水的系統(tǒng)，可以進一步促進雨水快速地向地下滲透并得到集中凈化。屋頂雨水收集裝置也是一種有效的策略，經(jīng)過濾凈的雨水不僅能為建筑自身使用，還可經(jīng)專用管道排入附近水體，達到資源循環(huán)利用的目的。

在處理居民的生產(chǎn)和生活污水時，簡單地直接排放到污水處理廠的方式已不再適應現(xiàn)代環(huán)保要求。更加高效和環(huán)保的方法是首先通過過濾和沉淀等手段，去除污水中的有害物質和固體顆粒，從而將其轉化為可用于城市綠化的中水。經(jīng)過這樣的處理，這些中水再經(jīng)由城市濕地植被進行二次凈化，最終流入城市的水域中。濕地公園這樣的綠色設施充分利用了自然的凈化能力，對生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的污水進行處理和凈化。這種方法不僅顯著地減少了環(huán)境污染，還促進了水資源的循環(huán)利用，確保了水質的安全與純凈，同時也體現(xiàn)了現(xiàn)代城市發(fā)展中對環(huán)境保護和資源可持續(xù)利用的重視[4]。

3.2 合理利用太陽能集熱設備

太陽能作為一種可再生和環(huán)境友好的能源，正在成為現(xiàn)代建筑設計中的重要組成部分。利用太陽能不僅有助于減輕對環(huán)境的污染和對傳統(tǒng)能源的依賴，而且是實現(xiàn)節(jié)能減排目標的有效途徑。隨著技術的進步，太陽能設備逐漸展現(xiàn)出它的高效節(jié)能性能，為建筑提供了一種既經(jīng)濟又環(huán)保的能源選擇。例如，太陽能可以被用來加熱冷水，滿足建筑中的熱水需求。這種綠色的能源轉換方式不僅滿足了居民的生活需求，更重要的是，顯著降低了能源消耗。

在具體的建筑設計中，太陽能集熱設備的應用日趨多樣化。設計師們開始在建筑物屋面安裝太陽能熱水器，并將其直接與居民的洗浴系統(tǒng)相連接。這種設計能確保居民在使用熱水時不需額外消耗電能，既方便又節(jié)能。此外，太陽能集熱設備還可以與建筑內(nèi)的其他系統(tǒng)（如公共洗手間和樓道照明電路）相互連接，為其提供綠色電能。這樣的設計不僅大大降低了傳統(tǒng)能源的消耗，還為建筑創(chuàng)造了一個真正的綠色、環(huán)保和可持續(xù)的能源循環(huán)系統(tǒng)。

3.3 安裝新型節(jié)水裝置

新型節(jié)水裝置已成為現(xiàn)代建筑設計中的重要組成部分，對于有效減少水資源浪費起到了關鍵作用。在那些用水量較大的區(qū)域，如浴室，設計師可以選擇安裝節(jié)水型淋浴噴頭，這不僅能滿足居民的洗浴需求，還能大大降低水的消耗。而在洗手間，采用智能節(jié)水裝置已成為一種新趨勢。這些裝置配備了先進的感應元件，能夠自動控制水龍頭的水流，確保在不需要時及時關閉，避免因遺忘關水而產(chǎn)生的浪費。這樣的設計不僅有助于節(jié)省寶貴的水資源，同時也延長了設備的使用壽命，進一步體現(xiàn)了節(jié)能和環(huán)保的理念在現(xiàn)代建筑中的重要地位。

水質受到各種因素的影響，其中，與水直接接觸的管材質量是關鍵因素之一。長時間的水與管材接觸可能導致劣質管材中的有害物質溶解，從而影響水質并潛在地危及居民健康。為了解決這個問題，設計師們越來越傾向于使用高質量的綠色管材。近年來，新型的管材技術不僅成功地避免了傳統(tǒng)管材的缺陷，更展現(xiàn)了其長壽命、耐腐蝕、抗?jié)B漏和安裝便捷等優(yōu)點。例如，市面上常見的如PE（聚乙烯）管、PVC（聚氯乙烯）管和PP-R（三型聚丙烯樹脂）管等，與現(xiàn)代節(jié)水閥門及其他綠色管道配合使用，不僅確保了穩(wěn)定高質量的供水，還成功地降低了建筑的運營和維護費用，實現(xiàn)了環(huán)保與經(jīng)濟效益的雙重目標。

4 結語

總而言之，綠色環(huán)保理念在當今社會不僅對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生深遠影響，而且直接關乎每個居民的生活質量。建筑企業(yè)在進行建筑給排水設計時，應綜合考慮建筑的實際需求，從管網(wǎng)布置到雨污分流，再到管材的選擇等各個環(huán)節(jié)，確保綠色環(huán)保理念得到真正的實施和體現(xiàn)。這樣的做法不僅能夠解決當前的水資源短缺和環(huán)境污染問題，還能提供更優(yōu)質的生活和工作環(huán)境，為城市的持續(xù)、健康和綠色發(fā)展打下堅實的基礎[5]。