“雙碳”目標(biāo)下建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能節(jié)水技術(shù)措施*

陳麗蘋(píng)

(中鐵十二局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司 太原 030000)

隨著人口增加與工業(yè)的發(fā)展,水資源的需求量越來(lái)越大,所帶來(lái)的水資源緊缺等問(wèn)題日益突出。節(jié)能節(jié)水對(duì)于水資源缺乏的國(guó)家與地區(qū)是亟需要解決的問(wèn)題。中國(guó)力爭(zhēng)在2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)[1]?！半p碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要方方面面領(lǐng)域的努力與優(yōu)化,這其中就包括建筑領(lǐng)域的資源保護(hù)與利用。然而,在建筑領(lǐng)域,這主要涉及到兩個(gè)方面的不足,一方面是建筑主體,另一方面主要是建筑的配套工程,包括結(jié)構(gòu)主體的給排水,消防用水以及供暖等方面。在建筑給排水設(shè)計(jì)中,節(jié)水設(shè)計(jì)的最終核心目標(biāo)就是最大程度降低建筑用水。在建筑給排水設(shè)計(jì)中,給排水設(shè)計(jì)工程師可以通過(guò)采用水流量的低排放設(shè)備、水循環(huán)利用設(shè)備與系統(tǒng)、雨水收集凈化與使用設(shè)備與系統(tǒng)、以及優(yōu)化給排水網(wǎng)等措施來(lái)節(jié)約水資源和增加水資源利用率。另一方面,節(jié)能設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)是盡量降低建筑的建筑能耗。對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì),建筑給排水工程師一般會(huì)采取高效水泵,空氣源熱泵熱水器、以及太陽(yáng)能熱水器等措施來(lái)降低建筑水資源的使用量和碳排放量[3]。

1 建筑中節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)的重要性

根據(jù)聯(lián)合國(guó)發(fā)布的《2023 世界水發(fā)展報(bào)告》,目前,全世界大約有26%的人口缺乏能夠飲用的清潔水源,大約10%的人口生活在水資源極度缺乏的國(guó)家地區(qū),清潔水資源更是極度匱乏[2]。因此,合理的水資源利用與保護(hù)是目前亟需解決的問(wèn)題。在建筑中考慮節(jié)能節(jié)水技術(shù),可以體現(xiàn)出提高水資源的利用率、改善城市環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、滿足人民群眾日常生活要求以及有利于構(gòu)建生態(tài)文明環(huán)境的重要性。同時(shí),建筑給排水中采用節(jié)能節(jié)水措施,不僅可以節(jié)省水資源、保護(hù)環(huán)境,而且能夠在建筑行業(yè)處在具有競(jìng)爭(zhēng)力的地位上。

2 建筑給排水節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)中遵循的設(shè)計(jì)原則

國(guó)家針對(duì)水資源的節(jié)能減排措施開(kāi)展了相應(yīng)的研究,相應(yīng)地也制定了相關(guān)的規(guī)范以及技術(shù)規(guī)程,最終的目標(biāo)都是最大程度地使建筑設(shè)計(jì)中能充分考慮節(jié)能節(jié)水技術(shù),為實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.1 經(jīng)濟(jì)性原則

總的來(lái)說(shuō),給排水的節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)不僅要考慮給排水管網(wǎng)在管材及設(shè)備采購(gòu)、施工與安裝階段的費(fèi)用,而且還需要考慮管道在后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的成本,這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段需要對(duì)管材、設(shè)計(jì)參數(shù)等方面做出合理的取值。保證在穩(wěn)定的給排水供應(yīng)中,盡可能減少管材以及水資源的利用,這也體現(xiàn)了給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)能節(jié)水理念。

2.2 安全性原則

對(duì)于任何一個(gè)建筑來(lái)說(shuō),安全性都是永遠(yuǎn)避不開(kāi)的話題。安全性原則主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是給排水的水網(wǎng)設(shè)計(jì)中,管材的壁厚、接頭的滲漏問(wèn)題以及水壓與管材的匹配問(wèn)題都直接影響后期建筑的正常使用性能。另一方面則主要體現(xiàn)在消防用水的設(shè)計(jì)中,合理的消防用水在建筑應(yīng)對(duì)偶然的火災(zāi)情況下,使人民群眾生命財(cái)產(chǎn)和建筑免受火災(zāi)的影響。

2.3 便利性原則

這個(gè)主要體現(xiàn)在給排水水網(wǎng)(管道)位置合理布置,充分考慮到管道更換便利性,盡量避免出現(xiàn)更多的管線拐點(diǎn),降低管線在后期使用過(guò)程中的故障發(fā)生率。

2.4 綠色建筑設(shè)計(jì)原則

在目前綠色建筑理念下,綠色建筑在建筑的各個(gè)方面也都有諸多的應(yīng)用。合理的綠色建筑設(shè)計(jì)理念,不僅可以節(jié)能節(jié)水,加強(qiáng)對(duì)水資源的保護(hù),更重要的是能夠使給排水設(shè)計(jì)處于競(jìng)爭(zhēng)力的地位上,滿足企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.5 行業(yè)法規(guī)原則

建筑給排水設(shè)計(jì)中還需要遵循行業(yè)法規(guī),包括《建筑給水排水與節(jié)水通用規(guī)范》、《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》等。

2.6 系統(tǒng)性原則

給排水設(shè)計(jì)中需要考慮到建筑使用功能、生活用水系統(tǒng)、住戶的房間布局、消防用水系統(tǒng)、暖通管線等方面,進(jìn)一步提高整個(gè)給排水管網(wǎng)的系統(tǒng)性與協(xié)調(diào)性。

3 節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題

節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)是建筑給排水設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。然而,當(dāng)前的建筑給排水設(shè)計(jì)中還是存在一些顯著的問(wèn)題需要得到優(yōu)化處理。

總之，此研究針對(duì)湖南省城鄉(xiāng)小學(xué)英語(yǔ)教材的使用差異產(chǎn)生的小學(xué)生英語(yǔ)綜合水平參差不齊等問(wèn)題，希望能引起湖南省各個(gè)市區(qū)及農(nóng)村地區(qū)小學(xué)對(duì)英語(yǔ)教育的重視，在教材使用方面，嚴(yán)格教育更要按照教育部要求執(zhí)行，盡快縮小城鄉(xiāng)小學(xué)生英語(yǔ)水平的差異；不斷促進(jìn)教育資源的合理配置，促進(jìn)公平；鼓勵(lì)小學(xué)生家長(zhǎng)加大對(duì)孩子英語(yǔ)學(xué)習(xí)的重視力度，提高小學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的主動(dòng)性和教師對(duì)教材的高效利用。學(xué)習(xí)是教師的教與學(xué)生的學(xué)結(jié)合的過(guò)程，只有教師與學(xué)生雙向互動(dòng)才能促進(jìn)小學(xué)生英語(yǔ)水平的整體提升。

3.1 熱水系統(tǒng)存在落后性

目前,城市的熱水系統(tǒng)存在一定的落后性。這主要表現(xiàn)在熱水供應(yīng)不足,在住戶使用熱水時(shí),往往會(huì)先放掉大量的管中涼水,這無(wú)疑造成了干凈的水資源浪費(fèi)。這就需要給排水設(shè)計(jì)工程師需要采用具有較強(qiáng)保溫功能的管材,減少前期的冷水排放過(guò)程。另一方面,熱水調(diào)節(jié)系統(tǒng)不完善,目前普通的熱水供應(yīng)系統(tǒng)是需要我們?nèi)藶榈乜刂茻崴y,這個(gè)調(diào)節(jié)的過(guò)程中肯定會(huì)造成熱水與冷水的浪費(fèi)。

3.2 管道質(zhì)量問(wèn)題

合理的給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。但是管道質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)給排水管網(wǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)。但是存在一些施工單位購(gòu)買劣質(zhì)的管材,或者設(shè)計(jì)單位對(duì)管材的性能把握不準(zhǔn)確等情況,使得給排水管網(wǎng)質(zhì)量差,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)漏水、滲水現(xiàn)象,嚴(yán)重造成水資源浪費(fèi)以及影響住戶心理等情況。

3.3 水資源循環(huán)利用不到位

目前,中國(guó)的建筑給排水工程設(shè)計(jì)中存在一個(gè)重要的問(wèn)題就是水資源循環(huán)利用率低。在日常生活中,雨水通過(guò)收集,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單地過(guò)濾,可以應(yīng)用到城市清潔和灌溉。由于各個(gè)部門的協(xié)調(diào)困難、設(shè)備要求高等困難,導(dǎo)致我國(guó)雨水收集過(guò)濾再利用效果甚微。

3.4 施工質(zhì)量得不到保證

目前,部分施工單位為了節(jié)省材料和造價(jià),可能會(huì)存在偷工減料的情況。給排水管網(wǎng)施工工作至關(guān)重要,這關(guān)系到整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量。如果給排水施工質(zhì)量得不到保證,將會(huì)造成給排水管網(wǎng)的漏水、滲水、壽命短以及達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,進(jìn)而造成水資源浪費(fèi)。

3.5 給排水管道間距設(shè)計(jì)不合理

目前,給排水工程師在設(shè)計(jì)之初責(zé)任意識(shí)不足,導(dǎo)致設(shè)計(jì)所需的給排水設(shè)計(jì)參數(shù)不清晰。同時(shí),設(shè)計(jì)人員還缺乏給排水設(shè)計(jì)以及計(jì)算能力,導(dǎo)致給排水管道間距設(shè)計(jì)不合理,影響影響整體給排水系統(tǒng),有可能還會(huì)占用大量的建筑空間,給住戶造成一定的不方便性。另外,目前大部分設(shè)計(jì)的給排水管網(wǎng)主要從建筑梁底穿過(guò),會(huì)進(jìn)一步影響建筑凈空。

3.6 住戶舒適度低

目前,衛(wèi)生間的給排水設(shè)計(jì)水流速度快,一方面增加了水資源的使用量,另一方面造成了噪音的問(wèn)題,影響臨近住戶的正常休息睡眠。部分高層建筑的給排水設(shè)計(jì)中,沒(méi)有考慮到用水高峰期,會(huì)導(dǎo)致高層住戶用水時(shí),出現(xiàn)水壓不穩(wěn),影響一些電器(燃?xì)鉄崴?的正常使用,影響業(yè)主的正常生活[4]。

4 建筑給排水設(shè)計(jì)節(jié)能節(jié)水技術(shù)措施

4.1 開(kāi)展熱水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在實(shí)際使用過(guò)程中,造成了熱水資源的大量浪費(fèi)現(xiàn)象。首先,給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要提高熱水循環(huán)使用系統(tǒng)中熱水回水管的合理性[5]。其次,采用熱水儲(chǔ)存功能,避免熱水變成冷水的浪費(fèi)現(xiàn)象。另外,還需要完善熱水供應(yīng)系統(tǒng),可以采用現(xiàn)在智能化水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng),減少前期由于水溫調(diào)節(jié)所浪費(fèi)的水資源,也可以采用支管、立管等實(shí)現(xiàn)水體加熱循環(huán)來(lái)避免大量冷水資源的排放問(wèn)題。

4.2 采用高質(zhì)量閥門與管材

4.3 科學(xué)合理地利用節(jié)能型加壓設(shè)備

傳統(tǒng)的節(jié)能型加壓設(shè)備會(huì)帶來(lái)能耗高和利用率低等問(wèn)題。采用現(xiàn)在的變頻調(diào)節(jié)的供水方式可以更好地根據(jù)實(shí)際用水負(fù)荷進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),保證了建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能性和環(huán)保性。另外,采用負(fù)壓式供水設(shè)備對(duì)供水進(jìn)行加壓處理,具有造價(jià)低和節(jié)能節(jié)水等優(yōu)勢(shì)。

4.4 科學(xué)合理地配置節(jié)能節(jié)水器具

采用節(jié)水器具是建筑節(jié)能節(jié)水的重要舉措。采用節(jié)能節(jié)水器具能夠有效提升建筑給排水系統(tǒng)的應(yīng)用效果?，F(xiàn)有的節(jié)能節(jié)水器具主要有:節(jié)水型淋浴噴頭、節(jié)水型坐便器、增加水泵變頻器、自動(dòng)關(guān)閉式水龍頭等。

4.5 科學(xué)合理地利用清潔能源

目前,人們熟知的清潔能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿取?duì)于太陽(yáng)能資源,我們可以采用太陽(yáng)能熱水資源,不僅可以減少煤炭資源與電力資源使用,還能實(shí)現(xiàn)節(jié)約自然資源的目的?？茖W(xué)合理地布置太陽(yáng)能設(shè)備和熱水箱,能夠?yàn)闊崴魈峁┏渥愕念A(yù)熱水源。同時(shí),給排水工程師還需要加強(qiáng)能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能源消耗與回收,自動(dòng)控制給排水系統(tǒng)。

4.6 中水的利用

給排水工程師應(yīng)該關(guān)注中水的利用,特別是生活排水和雨水等。雨水通過(guò)排水管道收集到固定的蓄水池,經(jīng)過(guò)生物、物理、化學(xué)技術(shù)進(jìn)行收集雨水的加工處理,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后可進(jìn)行道路沖洗、廁所清洗和綠化灌溉等功能,降低水資源的使用量,提高水資源利用率。

4.7 加強(qiáng)水量計(jì)量與監(jiān)測(cè)

加強(qiáng)水量計(jì)量與監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能目標(biāo)的重要舉措。通過(guò)水量計(jì)量與監(jiān)測(cè),人們可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水資源浪費(fèi)等情況,并及時(shí)采取合理的措施解決問(wèn)題。

4.8 注重管材壓力計(jì)算

目前高層由于水壓不穩(wěn)定,往往需要增加水壓來(lái)保證供水量。水壓過(guò)大過(guò)小都不合適,水壓過(guò)大則會(huì)造成水資源浪費(fèi),過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致水壓不穩(wěn)定,影響住戶的用水體驗(yàn)。設(shè)計(jì)人員可以采用垂直分區(qū)的方式來(lái)進(jìn)行供排水,確保達(dá)到合理的設(shè)計(jì)指標(biāo),同時(shí)通過(guò)降低供水壓力的方式減少水力損耗等問(wèn)題[6]。

4.9 協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)流程

給排水設(shè)計(jì)不是獨(dú)立的設(shè)計(jì)系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)其他設(shè)計(jì)專業(yè)來(lái)共同達(dá)到節(jié)能節(jié)水目標(biāo)。通常來(lái)說(shuō),遇到管材需要通過(guò)梁底時(shí),往往會(huì)采用分段式來(lái)過(guò)渡梁底,這種做法一方面增加了施工難度,另一方面增加了一些連接頭,增加了漏水滲水等問(wèn)題。因此,可以結(jié)合結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)專業(yè),使得在梁合理部位開(kāi)洞,使得管材可以直線式通過(guò)梁,確保管線敷設(shè)更加順利(見(jiàn)圖1)。

圖1 給排水管與建筑結(jié)構(gòu)一體化

4.10 增強(qiáng)節(jié)能節(jié)水意識(shí)

為了能夠?qū)崿F(xiàn)自然資源的可持續(xù)發(fā)展,一方面需要依靠設(shè)計(jì)技術(shù)措施來(lái)保證,另一方面就需要人民樹(shù)立節(jié)能節(jié)水觀念。鼓勵(lì)人民在日常生活生產(chǎn)中,節(jié)約用水,節(jié)約能源,履行節(jié)水責(zé)任義務(wù)。

綜上所述,本文探討了“雙碳”目標(biāo)下,應(yīng)該如何在給排水設(shè)計(jì)中體現(xiàn)節(jié)能節(jié)水技術(shù)措施。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮給排水中的因素,并協(xié)調(diào)相關(guān)專業(yè),確保得到最優(yōu)的給排水設(shè)計(jì)工程,滿足人民生產(chǎn)生活中的用水需求,為自然資源的可持續(xù)發(fā)展做出努力,力爭(zhēng)達(dá)到“雙碳”目標(biāo)。