綠色住宅建筑給排水系統(tǒng)設計中的節(jié)水措施分析

【摘要】綠色住宅建筑是符合城市節(jié)能環(huán)保發(fā)展的建筑形式，不僅能耗水平更低，同時能夠減少建筑施工和使用造成的資源消耗大、環(huán)境污染高等問題，尤其是在水資源節(jié)約利用方面，綠色住宅建筑具有更大的優(yōu)勢。文中針對給排水系統(tǒng)節(jié)水措施應用進行研究，分析造成水資源浪費的原因，提出合理控制供水壓力、優(yōu)化給排水設備、建立節(jié)水制度以及回水利用等節(jié)水設計措施，推進給排水系統(tǒng)的優(yōu)化改良，為綠色建筑節(jié)水功能的強化提供參考。

【關鍵詞】綠色住宅；給排水；節(jié)水

【中圖分類號】TU205.1；TU82" " " "【文獻標志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2024）02-0049-03

0 引言

隨著城市人口數(shù)量的大幅度增加，水資源短缺問題成為制約城市發(fā)展的重要因素。通過調查顯示，城市水資源短缺問題與建筑節(jié)水性能之間存在著直接的關系。在水資源有限的前提下，由于水資源浪費會造成建筑水資源供應不足，影響城市居民生活和工業(yè)生產。由此可見，在建筑給排水系統(tǒng)設計中，需要進一步重視給排水系統(tǒng)節(jié)水性能的優(yōu)化，在節(jié)水設計原則的指導下，針對現(xiàn)階段住宅建筑給排水系統(tǒng)存在的問題，制定有效的節(jié)水設計措施，提高建筑節(jié)水性能，為緩解城市水資源緊張問題提供幫助。

1 綠色住宅建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水設計原則

在綠色住宅建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)水設計中要遵循必要的原則，以確保給排水系統(tǒng)的節(jié)水設計能夠發(fā)揮預期的作用，實現(xiàn)水資源節(jié)約。

1.1 科學性原則

綠色住宅建筑給排水設計中必須遵循科學性原則。根據建筑供水需求合理設計給排水系統(tǒng)，確保建筑的生活用水供應，避免過度節(jié)水，導致建筑居民生活受到影響。因此，在建筑給排水設計中，首先需要對建筑的用水量進行評估，然后合理設計建筑給排水系統(tǒng)的負荷能力，確保給排水系統(tǒng)能夠滿足建筑給水與排水高峰階段的正常使用[1]?？傊茖W性原則的根本在于保障建筑的正常使用和功能，防止給排水設計不合理導致建筑使用價值受到影響。

例如，家庭生活中，便器沖洗水量占全天用水量的30%～40%，便器沖洗設備的節(jié)水是建筑節(jié)水的重點。除了利用中水做廁所沖洗水之外，目前已開發(fā)研制出許多種類的節(jié)水設備。美國研制的免沖洗（干燥型）小便器，采用高液體存水彎襯墊，無臭味，不用水，免除了用水和污水處理的費用，是一種有效的節(jié)水設備。在瑞士及德國采用帶感應自動沖水設備的小便器，比一般設備日節(jié)水13L。由此可見，采用科學的節(jié)水設備，以科學的方式降低水資源消耗具有更高的可行性。

1.2 經濟性原則

住宅建筑給排水設計的目的在于通過合理的給排水系統(tǒng)優(yōu)化，降低水資源的浪費和污染，從而獲得更好的經濟性，推動城市的快速發(fā)展。因此，在給排水設計過程中，需要重視經濟性原則，避免供水排水設計方案成本較高，導致建筑施工受到影響。在給排水設計方案的比選階段，不僅需要對比不同方案的節(jié)水性能，同時還需要結合項目的建設投資，對方案的經濟性進行對比，在給排水系統(tǒng)成本可接受的范圍內，選擇節(jié)水性能最佳的方案，確保建筑給排水系統(tǒng)能夠順利施工應用，避免經濟問題造成質量隱患和功能問題。

例如，在住宅建筑給排水系統(tǒng)的設計中，采用節(jié)水潔具能夠有效提高節(jié)水能力。根據調查顯示，瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同條件下，節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果，節(jié)水量為30%～50%，大部分為20%～30%，且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方，節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。因此，在長期節(jié)水效果上節(jié)水潔具具有更好的經濟性，符合建筑節(jié)水設計的經濟性原則。

2 綠色住宅建筑給排水系統(tǒng)存在問題分析

在綠色住宅建筑給排水系統(tǒng)設計中，由于設計漏洞、建筑結構特殊性等因素影響，住宅建筑在節(jié)水能力上表現(xiàn)不佳，存在水資源浪費情況，不利于水資源節(jié)約和綜合利用。針對此類問題進行深入分析，能夠進一步了解建筑水資源浪費問題發(fā)生的根本原因，從而制定有效的節(jié)水設計措施，推動綠色建筑節(jié)水設計[2]。

2.1 超壓出流的水量大

日常生活中常用的供水設施都是作為水龍頭使用的，但水龍頭的水壓有一定的限制。當水壓超出水龍頭所承受的壓力時，給水配件會出現(xiàn)超壓出流的現(xiàn)象，在短時間進行了大量的水資源輸送，也會造成水資源的浪費。如果這種情況發(fā)生一兩次，不會產生嚴重的影響，但如果積少成多，水資源負擔就會增加。這種現(xiàn)象不僅損壞了供水管道，而且造成了水資源浪費，由于對這種現(xiàn)象的重視程度不夠，所以無形的水源浪費一直存在。

2.2 配件質量差導致浪費水資源

在生活中，經?？吹缴崞餍孤┗虻叵侣┧葐栴}發(fā)生。因為大多數(shù)供水結構是由鐵或鋼質金屬制成的，遇水時這些金屬很容易在空氣中氧化和生銹。如果不及時更換這些水配件，管道和閥門的銹蝕和腐蝕將嚴重影響設備的質量，導致滲水和滴水[3]。此外，生銹的構筑物也在一定程度上污染了水資源，這些損壞的水管配件所輸送的水源也對人體造成了一定的損害。

2.3 設備和施工材料選擇不合理

給排水系統(tǒng)包括施工過程中的供水、排污、供暖、中水等多個系統(tǒng)。這些系統(tǒng)必須通過管道或設備來建造，以確保建筑物的給排水系統(tǒng)能夠有效運作。建筑單位所選擇的設備及建筑材料，可能會影響整個給排水系統(tǒng)的效率。在實際施工過程中，施工人員在選擇設備和建材時，往往忽略了建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能性能[4]。舉例來說，在一些傳統(tǒng)建筑中，污水系統(tǒng)所用的水管是鍍鋅鋼管，價格并不高，但鍍鋅鋼管存在鋅層脫落、管內積垢等問題，長時間腐蝕可能出現(xiàn)斷裂問題。

2.4 水資源綜合利用能力差

有效利用中水是解決水資源短缺的有效方法。在一些水資源緊張的城市，一些法規(guī)允許在建筑物的配水系統(tǒng)建設過程中安裝中水支持設施。然而很多設計師在設計建筑物件時忽視了中水的再利用，導致大量中水被排放，造成水資源的浪費。

2.5 建筑用水制度不合理

用水制度不合理是建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水性能無法達到預期效果的主要原因，由于大部分建筑設備缺乏系統(tǒng)的管理與控制，導致其給排水系統(tǒng)運行不合理，出現(xiàn)水資源浪費問題。以建筑生活用水的為例，在使用過程中存在明顯的峰谷變化規(guī)律，但是供水系統(tǒng)的運行并沒有根據用水需求的變化進行靈活的控制與管理，而是采用恒定的供水模式，造成了用水低谷時段水壓過大，用水過程中出現(xiàn)浪費情況，用水高峰期水壓不足。為了避免高峰期影響用水，用戶自行儲水造成污染浪費[5]。

3 針對給排水系統(tǒng)設計中存在問題的節(jié)水措施

針對以上住宅建筑節(jié)水問題，需要采用有效的節(jié)水措施進行控制，減少建筑水資源的浪費。首先需要對供水壓力進行科學設計，其次選用可靠材料，配置節(jié)水設備，最后還應建立綜合用水機制與節(jié)約用水制度，提升建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水設計水平。

3.1 合理控制供水系統(tǒng)壓力

在進行項目建設時，為了更好地控制水源使用，便于了解水源使用情況，需要合理控制供水系統(tǒng)壓力，避免超壓溢流問題。首先劃分用水供水區(qū)域，然后設計具體的供水策略，科學設計供水壓力，合理規(guī)劃和利用水資源，減少水資源的浪費。此外，對于供水的方式可以使用更熟練的供水方法[6]。例如，在供水系統(tǒng)中增加減壓設備，可以防止一些人為因素造成供水設備出現(xiàn)問題，有效避免因壓力過大而導致的管件漏水，延長管件使用壽命，減輕管件維護負擔。

3.2 提高給排水配件質量

有效改善水質有助于提高水資源的循環(huán)利用效率。一般來說，建筑物的排水系統(tǒng)由衛(wèi)生器具或生產設備供水器、排水管道、通風管道系統(tǒng)、清潔設備、抽水設備和局部處理結構組成。通過將這些部件單獨拆卸進行設備升級，可以有效、合理地利用水資源。例如，在建筑物排放廢水時，可以建立廢水過濾系統(tǒng)，將廢水逐層過濾，并將過濾后的廢水進行儲存，從而提高水資源利用率，節(jié)約水資源[7]。在水配件的連接方面，將水配件之間的連接間隙縮小或將水管件拆成更細的部分，以方便不同配件之間的連接。同時科學設計管道長度和水管連接形式，應以進行輸水工作時管道能以最短距離排到室外的路線為準。

3.3 優(yōu)選給排水材料與設備

建筑材料生銹會對水資源和人們的日常生活造成污染。因此，在設計建筑給水排水系統(tǒng)時，需要注意建筑材料和閥門的應用和設計問題。施工單位可根據施工現(xiàn)場的實際情況和建筑物的實際配置，采用耐高溫、耐腐蝕的新型管道材料，延長管道和設備使用壽命，減少水資源浪費。現(xiàn)階段，隨著科學技術不斷發(fā)展，一批新型建筑材料被廣泛用于建造優(yōu)良的給排水系統(tǒng)。在建筑給排水系統(tǒng)的建設過程中，需要充分考慮大氣污染或其他污染的破壞和腐蝕，選擇能抵抗各種外界因素的建筑材料，以有效實現(xiàn)給排水系統(tǒng)的節(jié)能節(jié)水[8]。

3.4 建立中水回用機制

針對建筑給排水系統(tǒng)水資源利用效率不足問題，需要建立中水回用機制，提高水資源的綜合利用能力。中水回用機制的原則是將輕度廢水進行二次利用，使其代替潔凈水滿足用水需求。中水回用機制需要在建筑給排水系統(tǒng)設計過程中，增加排水系統(tǒng)的分質回收機制以及供水系統(tǒng)的分質供水機制。通過對不同生活用水的分類回收，將輕度廢水用于道路清洗、綠化灌溉供水，減少對清潔水源的依賴，實現(xiàn)水資源的合理節(jié)約利用。

3.5 建立完善的用水制度

城市施工用水量極大，是造成城市水資源浪費的主要因素。由于沒有健全的制度約束，導致了施工用水管理存在諸多問題，影響建筑給排水工程的節(jié)水節(jié)能發(fā)展。為此，需要建立完善的用水制度，對城市現(xiàn)有水資源供應體系進行優(yōu)化，對施工用水與生產用水進行有效控制。在施工與生產過程中，建立科學的節(jié)水節(jié)能制度，對施工與生產用水實際情況進行動態(tài)監(jiān)督，推動城市水循環(huán)系統(tǒng)長效可持續(xù)發(fā)展[9]。

4 綠色住宅建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水設計應用

針對目前綠色建筑對于節(jié)水的要求，對住宅建筑給排水系統(tǒng)進行合理的節(jié)水設計，提出可行的節(jié)水設計方法，提高建筑節(jié)水性能。

4.1 給水系統(tǒng)節(jié)水設計

由于市政供水管道具有特定的壓力，所以現(xiàn)實中的樓房給排水設計系統(tǒng)就借助這種特性，對建筑物采用直接供水這種方式。一旦供水量減少，可以使用加壓設計。加壓設計方法主要有管網疊壓和變頻調速。加壓方式對相應加壓泵的要求也是不同的，應當考慮運行效率，所以運行效率的高低也決定著節(jié)能效率的潛力。開展管網疊壓的供水方法時，必須考慮供水管道的供水性能，調頻變速的供水需要對調頻方法進行分析和評估，確保能夠滿足水資源使用需求。供水方式也要因地制宜，根據實際的用水量和用水類型進行合理設計。一般對高區(qū)和低區(qū)實行兩種供水方式[10]。具體來說，可以通過市政管道給低區(qū)供水，對于高區(qū)應當選擇前述的兩類加壓供水方法，滿足不同區(qū)域的用水需求。

4.2 排水系統(tǒng)節(jié)水設計應用

排水管道系統(tǒng)設計一般都是污、廢水合流排放。近年來污水、廢水分流排放受到建筑給排水設計的重視，但實際工程要基于建設小區(qū)設置中水站，中水站處理收集的生活廢水回用至小區(qū)綠化或沖廁，這種設計的優(yōu)點是減少了污水排放量，但增加了回用水管道的設施費用。分質分級排水設計是將建筑內部分質排水和同層排水的理念結合，提出一種家庭衛(wèi)生間節(jié)水排水系統(tǒng)，系統(tǒng)在家庭中收集生活廢水，再利用自動控制系統(tǒng)有效將廢水再利用。分質分級排水實現(xiàn)了二級排水，達到節(jié)約用水減少排污的目的，其缺點是自動控制系統(tǒng)增加了系統(tǒng)設計難度且需要電能支持。室內排水三級利用方法在分質分級排水設計的基礎上，提出廢水在衛(wèi)生間內的三級利用方法。在衛(wèi)生間內設置廢水收集水箱，收集盥洗廢水、洗衣廢水和淋浴廢水，廢水收集水箱內可兼做拖布池，實現(xiàn)室內清掃水的回用，并且收集的廢水可用作沖廁廢水使用。這種回用方法可以實現(xiàn)廢水在用戶家中回用，減少了回用水管道的設置，并且用戶自家用水直接回用，降低了用戶對水質感官性能影響的抵觸，并且收集廢水可直接沖廁。

5 結語

綜上所述，綠色建筑的節(jié)水設計是推動城市可持續(xù)發(fā)展的關鍵。從目前住宅建筑節(jié)水技術和設備的發(fā)展來看，建筑節(jié)水設計得到了前所未有的提升，不僅可以根據建筑的結構特點和用水需求打造符合建筑特性的給排水系統(tǒng)，而且在中水回用的同時，還能夠應用節(jié)水設備降低水資源消耗量，實現(xiàn)建筑給排水系統(tǒng)的科學節(jié)水設計。

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[作者簡介]李小英（1980—），女，陜西寶雞人，本科，研究方向：建筑給排水設計。