綠色建筑中給排水節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展給生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。在這樣的背景下，社會各界、廣大民眾也越發(fā)意識到自然能源節(jié)約與環(huán)保的重要性。近些年，隨著綠色建筑的推行，節(jié)水節(jié)能理念越發(fā)受到重視，也要求建筑工程施工中，針對資源、能源消耗較大的部分，采取全新技術(shù)手段，助力綠色建筑的施工。本文立足于綠色建筑給排水施工，探討節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，分別從給水加壓技術(shù)、第二水源技術(shù)、清潔型熱水供應(yīng)技術(shù)、節(jié)水節(jié)能裝置等角度出發(fā)展開了分析。實踐證明，這些新技術(shù)的應(yīng)用，有助于節(jié)能節(jié)水目標(biāo)的實現(xiàn)，也可以更好推動建筑業(yè)的綠色化、高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；給排水；節(jié)水節(jié)能新技術(shù)；應(yīng)用

1 前言

近年來，時代發(fā)展的必然趨勢之一就是節(jié)能環(huán)保。尤其是越來越多的領(lǐng)域?qū)?jié)能環(huán)保的要求不斷提升，其中就包括建筑領(lǐng)域。信息化時代，城市人口聚集程度逐步加劇，導(dǎo)致城市給排水系統(tǒng)壓力大幅增加。在這樣的背景下，政府部門對現(xiàn)代建筑提出了綠色、環(huán)保、節(jié)能的要求，推動著建筑給排水的綠色節(jié)能發(fā)展。但從當(dāng)下一些綠色建筑給排水施工現(xiàn)狀看，雖然引進(jìn)了對應(yīng)的節(jié)水節(jié)能技術(shù)，但由于技術(shù)出現(xiàn)時間短，諸多方面不夠成熟、不夠完善，所以建筑給排水系統(tǒng)仍然面臨著諸多的挑戰(zhàn)。對此，為了更好發(fā)揮節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的作用，必須立足于綠色建筑給排水，并圍繞諸多新技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析、探討。

2建筑給排水系統(tǒng)能耗高的原因

2.1未能充分利用市政供水余壓

綠色建筑追求節(jié)能減排，而充分利用市政供水余壓正是實現(xiàn)節(jié)能的重要手段之一。然而，從實際來看，由于對市政供水壓力波動情況缺乏充分了解，導(dǎo)致設(shè)計時往往高估了市政供水余壓，并設(shè)置了額外的增壓設(shè)備，從而造成不必要的能耗。如部分設(shè)計中會設(shè)置高位水箱或水泵，用來保證建筑物高層用水壓力[1]。

2.2水泵設(shè)備選型不合理造成超壓出流

水泵設(shè)備選型與給排水運(yùn)行息息相關(guān)，選型不合理的情況下，會直接導(dǎo)致給排水系統(tǒng)能耗過高的問題。其中，在水泵流量過大或揚(yáng)程過高時，會出現(xiàn)水泵超壓出流的問題，浪費(fèi)大量水資源，增加能耗。這種問題產(chǎn)生的主要原因是設(shè)計供水系統(tǒng)時，會根據(jù)峰值流量進(jìn)行水泵的選型工作，但在實際使用時，多數(shù)時間流量低，導(dǎo)致水泵長期處于超壓狀態(tài)。此外，一些設(shè)計中未能考慮水泵運(yùn)行效率，因此選用低效的水泵，這也會造成高能耗問題。

2.3高層建筑分區(qū)供水設(shè)計不合理

高層建筑給排水規(guī)劃中，不容忽視的一個要點(diǎn)就是分區(qū)供水設(shè)計，以滿足不同樓層用戶的用水需求。如果這一方面設(shè)計不合理，就會導(dǎo)致供水系統(tǒng)壓力不均，造成部分區(qū)域水壓過高，同時另一部分區(qū)域水壓不足[2]。這種不均衡的供水壓力，會導(dǎo)致高層區(qū)域水泵頻繁啟動，增加能耗，也會影響用水舒適度。壓力不足的情況一般會在某一段路上層出現(xiàn)，而壓力過高的情況則會在某一地段下層集中出現(xiàn)。

3綠色建筑中給排水節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用

3.1給水加壓技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，綠色建筑給排水系統(tǒng)中，功能豐富、類型多樣的給水加壓裝置開始逐步得到應(yīng)用。將這類裝置和節(jié)水節(jié)能技術(shù)整合，有利于給排水系統(tǒng)運(yùn)行能耗的大幅度降低，也能夠?qū)崿F(xiàn)給排水二次加壓目標(biāo)，以促進(jìn)水資源的高效利用。以現(xiàn)階段給排水設(shè)計現(xiàn)狀為參照進(jìn)行分析，多數(shù)綠色建筑工程在應(yīng)用這類裝置時，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定已足夠明確。實際選擇中，要利用變頻加壓法，將變頻器、壓力傳感器的裝設(shè)工作做好，即裝設(shè)在加壓水泵內(nèi)，以實現(xiàn)對壓力的施加。這一過程中，變頻器也能以壓力傳感器所獲參數(shù)信息為參照，對壓力大小進(jìn)行實時、動態(tài)的優(yōu)化、調(diào)節(jié)，這樣就可與建筑給排水具體需要相結(jié)合，做好水泵功率的優(yōu)化、調(diào)整工作，以規(guī)避水泵長期處在高功率運(yùn)行狀態(tài)的情況，同時基于供水壓力的保障，使電能、水資源消耗同步減少，促進(jìn)系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能性的同步提高。變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的節(jié)水節(jié)能效果相對明顯，其突出優(yōu)勢是能以給排水需求為參照，對壓力、動力兩類設(shè)備功率進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)節(jié)，助力綠色建筑節(jié)能減排的發(fā)展（變頻節(jié)能水泵參考圖1）。

3.2第二水源技術(shù)

第二水源技術(shù)指的是中水再利用、雨水回收利用兩種。對于中水再利用，其中的“中水”指的是通過處理后的一種水資源，雖然其無法當(dāng)成飲用水來使用，但由于其經(jīng)處理后已達(dá)到無害標(biāo)準(zhǔn)，所以可在洗車、綠化灌溉等方面應(yīng)用。以某場館供水系統(tǒng)為例，設(shè)計者選擇采取較健全的供水系統(tǒng)來應(yīng)用，其中涉及的構(gòu)成要素主要包含水處理設(shè)備循環(huán)、瀑布流差影響循環(huán)，同時也有溢流管的增設(shè)。在打造這一循環(huán)體系的前提下，可保障水體表面和地層間物質(zhì)進(jìn)行再循環(huán)、交換這一目標(biāo)的實現(xiàn)[3]。針對雨水收集利用，此系統(tǒng)運(yùn)行原理是基于對雨水的獲取、存儲、再利用，使建筑對傳統(tǒng)水資源的依賴盡可能減少，達(dá)到節(jié)水目的，也利于建筑運(yùn)營成本的大幅降低（圖2為該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖）。設(shè)計該系統(tǒng)時，應(yīng)立足屋頂或地面，將專用的雨水收集區(qū)劃分好，并做好必要設(shè)施的安裝工作，如雨水落水管、收集槽等。其中的屋頂收集系統(tǒng)，應(yīng)對已有排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、改造，確保已有排水系統(tǒng)可向指定的專門儲水設(shè)施輸送雨水。

3.3清潔型建筑熱水供應(yīng)技術(shù)

當(dāng)代人類對現(xiàn)代建筑提出的一個基本要求就是滿足采暖、洗漱需求，而在這方面不可或缺的就是熱水。對于建筑來說，能耗較高的部分就是熱水供應(yīng)，因為要提供足夠的熱能。站在分類的層面進(jìn)行分析，建筑采暖一般是以市政熱力管網(wǎng)的集中供水形式為主，之后再通過建筑地暖、暖氣片等實現(xiàn)供暖的目的[4]。從現(xiàn)階段我國市政熱力管網(wǎng)情況看，這部分熱能大多來自于電力發(fā)電的余熱，存在較高的碳排放情況。而綠色建筑下，在節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的給排水系統(tǒng)構(gòu)建中，必須要在清潔能源的開發(fā)、利用上提高關(guān)注度，保障熱水供應(yīng)可以呈現(xiàn)出綠色、節(jié)能、無污染等特征。在這方面，相對典型的一個技術(shù)手段就是地?zé)崮芄┧?，且?dāng)前相關(guān)的成功案例越來越多。以西安交大創(chuàng)新港為例，通過大規(guī)模無干擾地?zé)峁嵯到y(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了大面積、大范圍供應(yīng)生活用熱水的目標(biāo)。在該系統(tǒng)中，加熱水源的能量是以地下地?zé)崮転橹?，而這種地?zé)崮艿耐怀鰞?yōu)勢體現(xiàn)在清潔、高效、污染方面。與傳統(tǒng)市政集中供水模式相比，該系統(tǒng)具備優(yōu)良的節(jié)能性、環(huán)保性。

3.4節(jié)水節(jié)能裝置應(yīng)用

得益于現(xiàn)代科技的發(fā)展，越來越多的節(jié)水裝置得到研發(fā)，在給排水系統(tǒng)中應(yīng)用新研發(fā)的節(jié)水裝置，可基于生活用水需求的滿足，實現(xiàn)節(jié)水的效果。以水箱裝置的選用為例，在所選水箱設(shè)施具備較強(qiáng)節(jié)水能力的情況下，可保障節(jié)水節(jié)能目標(biāo)的良好實現(xiàn)。對此，要以建筑具體的用水需要為參照，將容量適宜的水箱選擇好，同時側(cè)重對該水箱進(jìn)行對應(yīng)功能的增設(shè)，如水量、水位等的監(jiān)測，以促進(jìn)水箱節(jié)水性的不斷提升[5]。另外，節(jié)水器具的應(yīng)用也利于根本上解決或極大程度緩解水源浪費(fèi)問題，該方面可參照表1來進(jìn)行水箱的選擇。從中能夠了解到，基于用水器具流量的管理、控制，有利于減少浪費(fèi)問題，節(jié)水效果異常突出。因此，在設(shè)計、規(guī)劃給排水系統(tǒng)時，要在節(jié)水器具的選擇與使用上給予更多關(guān)注，并與建筑實況緊密結(jié)合，明確規(guī)定具體的標(biāo)準(zhǔn)，以獲得最好的節(jié)水效果。

3.5采用新型材料

從現(xiàn)階段建筑給排水系統(tǒng)情況看，采取的一種水處理模式就是給水消毒，主要的消毒手段是通過適量氯氣的摻和，達(dá)到有效消毒的目的。但需要注意的是，氯氣與水互相融合的情況下，會有一定的腐蝕性。這種情況下，若選擇以往的不銹鋼管來進(jìn)行連接，會面臨極大的危害，如水管道閥門連接部極容易出現(xiàn)銹蝕情況。而受到銹蝕的影響，管道滲透概率會大幅增加。與此同時，由于存在銹蝕問題，給排水的阻力也會隨之提高，尤其是給排水摩擦力會大大增加。在水流、水壓基本處于相同狀態(tài)的情況下，不僅會有無功損耗的情況出現(xiàn)，還導(dǎo)致供水污染問題異常嚴(yán)峻。為了規(guī)避上述問題，在材料的選擇中，要以化學(xué)性能相對穩(wěn)定的材料為優(yōu)選對象。比如鋁塑復(fù)合管，這種管材的防腐蝕性優(yōu)勢相對突出，不僅有助于對銹蝕污染水體質(zhì)量情況的有效防控，同時在滲漏問題的控制上也發(fā)揮著不容小覷的作用，既能實現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)，又可以保障系統(tǒng)日常給排水系統(tǒng)的充分滿足。

3.6引進(jìn)空氣能源強(qiáng)化給排水功能

近些年，隨著綠色建設(shè)的發(fā)展，越來越多的節(jié)水節(jié)能新技術(shù)也逐步得到研發(fā)，對建筑資源能源消耗的減少起到了極大的作用。而對于綠色建筑給排水來說，相對重要的節(jié)水節(jié)能新技術(shù)之一就是基于空氣能源的空氣源熱水系統(tǒng)技術(shù)。基于該技術(shù)的給排水系統(tǒng)，能通過技術(shù)特征、功用的發(fā)揮，達(dá)到有效加熱的目的。熱水傳輸中，面臨的影響因素之一就是溫差因素，在該因素的影響下，熱水往往會快速地進(jìn)行散熱，而嚴(yán)重的資源、能源浪費(fèi)問題也隨之產(chǎn)生。立足于環(huán)境的層面進(jìn)行分析，空氣能源技術(shù)的應(yīng)用，有助于環(huán)境污染問題的控制和緩解，也可以促進(jìn)給排水系統(tǒng)功能的增加，保障系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能目標(biāo)的良好達(dá)成[6]。以合肥濱湖科學(xué)城項目為例，此項目約有11529.9 m2的面積，項目建設(shè)中以綠色理念為依據(jù)，遵循經(jīng)濟(jì)適用、低碳生態(tài)等原則，在給排水設(shè)計施工方面引進(jìn)了新型節(jié)能節(jié)水理念與技術(shù)手段。其中節(jié)能環(huán)保材料的應(yīng)用、雨水資源回用的強(qiáng)化、太陽能光伏系統(tǒng)的安裝等，實現(xiàn)了構(gòu)建綠色給排水管道系統(tǒng)的目標(biāo)。對于該項目的餐廳來說，約有4870 m2的面積，規(guī)定人均每次餐飲用水額定量為15L，其中員工的額定量為7L，每天熱水用量總數(shù)是10.4 m2，年用水量高達(dá)2701 m3。從工程中的S2裙房來說，存在的一個嚴(yán)峻問題就是日照遮擋，在S2＃的餐飲熱水供應(yīng)方面，選擇采取基于空氣能源的空氣源熱水系統(tǒng)，本項目所選節(jié)能產(chǎn)品能效在2級，其性能匹配行業(yè)基本要求（如表2）。

4結(jié)論

總之，綠色建筑應(yīng)與時代發(fā)展趨勢、要求相匹配。而作為綠色建筑中在資源能源方面消耗較大部分的給排水系統(tǒng)，要想適應(yīng)綠色建筑的發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能目標(biāo)，就必須在設(shè)計施工階段做好節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的引入和應(yīng)用工作。未來，有關(guān)人員還應(yīng)結(jié)合實踐和理論，進(jìn)一步嘗試有益的節(jié)水節(jié)能新技術(shù)，并從中不斷挖掘、分析、解決現(xiàn)存問題，積極夯實綠色建筑的建設(shè)發(fā)展基礎(chǔ)，推動建筑業(yè)整體的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[6]劉舜.綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術(shù)分析[J].建筑與裝飾，2023（18）：118-120.