给排水工程节能材料应用探究

史 东

（北京大学水电中心，北京 100871）

前言

随着人民群众的生活水平不断提高，对住宅的居住条件不仅仅局限于基本生活需求，而且对住宅的低碳、环保以及节能性提出要求。给排水工程的节能材料应用是建筑节能的主要方面，不仅要保证居民生活用水需求，还要有效节约能源与水资源，在设计、施工以及使用过程中，都符合节能减排基本要求，与目前政府所提倡的低碳、绿色环保的理念相结合。

1 节能材料应用的重要意义

自改革开放以来，我国经济建设尽管取得举世瞩目成就，然而能源损耗比较高，由于自然能源绝大部分属于不可再生资源，尽管我国的资源比较丰富，但与世界各国一样，同样受到资源短缺的困扰，同时环境污染与水资源分布不合理导致资源更加贫乏，直接影响我国国民经济的健康发展，因此强化科学发展意识，实行节能减排，在给排水工程中应用节能材料有着重要意义。

2 给排水工程的节能材料实际应用

给排水工程的节能材料与技术运用围绕节能为核心，主要包括以下方面的内容：

2.1 给排水管材

建筑以往采用镀锌管作为给排水管材，由于镀锌管在使用过程中发生生锈，产生严重的水资源污染，同时镀锌钢管长时间闲置时，会出现大量的防水锈水，甚至接头部位出现渗漏，直接影响水资源的浪费。因此，国家颁布相应的规范要求建筑工程中禁止采用镀锌管，取而代之的新型管材包括PVC管、PPR管、PE管、钢塑管、复合铝塑管以及不锈钢管等，而这些新型给排水管材的面市，迅速代替了镀锌管，发挥了理想的效果。目前，在这众多的排水管材中，薄壁不锈钢管产生最好效果，由于水中各类细菌在钢管生存超过6h大多就会失去生命力，因为不锈钢管的铜离子会消除细菌，其余新型管材使用过程中若在内管壁出现大量与粘膜相似的物体，只有通过长时间的水流冲刷，才会消除细菌，造成了水资源的部分浪费。

2.2 阀门

众所周知，随着时间推移，排水管道、设备必然发生老化，造成在管道阀门部位容易产生滴漏现象，从而极大浪费了水资源，因此施工人员在阀门选择过程中，在符合量控制标准的同时，还应当避免漏水现象。

2.3 建筑中水

建筑中水是将生活排水通过一系列处理手段，达到中水标准的非饮用水，建筑中水可以用于日常的市政景观、日常生活等方面，而建筑中水主要从居民日常的生活排水中获取，对于整个建筑工程来讲，中水工程自身具有重要意义，并且很难在已完工的建筑工程中进行改造，同时该系统整体需要的资金较大，回报周期偏长，因此建设方很难推行这一节能措施。但从节能环保角度，推行建筑中水完全是必要的，通过开发与利用中水资源，能有效减少水源的使用，同时能够实现污水的二次利用，符合了我国制定可持续发展的方针要求。

2.4 水表

设计人员对建筑工程进行给排水的设计过程中，应根据我国推行的规范要求来确定水表的实际型号，从而不会出现因水表型号选择过大，而出现水量漏记的情况。除此以外，施工人员在给排水工程中也设置过滤器，从而避免因管网的水质过差，而导致水表滤网的进水孔发生堵塞，有效提升了水表的耐久度。结合上述原因，施工人员不但在水表接口中设置过滤器，而且在给水器具、阀门等部位安装过滤器，从而增强水流的节能效率。

2.5 生活水池与消防水池

众所周知，生活用水量与消防用水量相比存在较大差距，消防供水管道的设计流量远大于生活管道设计流量，在消防水池储存水的目的是在火灾发生是时提供足够的用水量，如果生活水池与消防水池共建，则会导致水池的存水量过大，并且水在水池中长时间不流动，则会降低水中氯的含量，最终导致水质发生恶化，为了保证水池水质符合使用标准，只能定期清除水池存水，这就导致水资源的不必要浪费。一旦消防与生活系统的存储量相差过大，笔者建议采用分池储水方式，并在水池面涂刷杀菌涂料，通过涂料与变质水发生的化学反应出现的颜色进行排水，这在保证必要消防用水量的同时，也要确保生活用水使用安全，除此以外在技术方面，消防水池的管道应与市政景观等非饮用水进行混合用，这样实现水资源的重复使用，减少资源浪费。

2.6 其他节能应用

（1）在普通水龙头中采用自闭延时与光感控制技术，在水龙头出水过程中根据时间设置进行自动关闭，以减少水流长时间的浪费，尽管水龙头自闭的出水时间间距能够进行人为调节，然而出水时间一旦固定后，由于人们对用水时间长短不一，因此不能满足所有人群的用水需求，因此节能水龙头存在自身的局限性，因此适用于整体用水需求比较单一的区域，如火车站、码头、车间等。光感控制技术与水龙头的有机结合，不仅避免上述的缺陷，并在无人为触控进行使用，因此这种水龙头作为节能材料应用更加广泛，目前这种新型水龙头已经大量应用于卫生间中，同时也在大量的公共建筑中进行推广使用。

（2）充气水嘴材料。充气水嘴作为节能材料目前应用在住宅的厨房洗菜池、洗衣房以及淋浴室等。这种充气水嘴材料的使用，在减少水柱直径的同时，不会降低生活用水的质量，假如节能材料运用在住宅建筑中，至少能够减少1/10的水量，且节水效果随着住宅建筑层数增加而改变，这种节能材料具有成本低、节能效果好的特点，已经得到业主的大力推广。

（3）完善循环供水系统。随着社会不断进步，居民的日常生活质量不断提高，对于循环供水尤其热水供应提出了更高的标准。现阶段，大部分集中循环热水供应都出现严重水资源浪费情况，主要包括为，用户使用水龙头过程中，不能快速获得理想温度热水，因而只有释放管道的部分冷水，才能够正常供用，然而冷水的释放本质上属于浪费水源的行为，而这种行为是由多种因素造成的，包括施工、设计以及管理等，对此在住宅建筑中应当消除这方面因素，在技术方面通过完善循环供水系统，并结合接水效果与施工成本和并按照地方图集与设计标准，确定支管与立管混合使用的循环体系，来减少水资源的浪费。

3 给排水工程新型节能材料未来展望

给排水工程节能材料满足了低人工、可再生、低能耗、环保低碳等要求，符合资源整合使用、可持续发展以及经济回报周期短等诸多效益，成为给排水工程未来发展的主要趋势。

3.1 再生能源推动节能材料发展

随着经济建设不断加快，我国面临的资源短缺的形势愈来愈严峻，而再生资源作用引起了社会的重视，采用再生能源来推动给排水工程的节能材料成为当前我国节能材料持续发展的首选方式。一方面，材料供应商对目前材料实施生产资源节省措施，进行技术升级如降低材料生产过程的能耗比，减低材料的次品率等措施；另一方面，建材企业加大对资源的回收力度，目前我国生活垃圾与工业固体废弃物的产量十分巨大，通过对废料利用回收来取代原有的建筑材料发展新型节能材料，不但能够减少能源浪费和降低环境污染，而且能够实现环境保护与经济建设共同前进的健康发展模式。建材企业首先降低使用生产能耗，减少自然资源的使用，并将回收的废弃物作为生产原料；其次在生产过程中建材企业引进环保生产技术，确保其产品不影响身体健康的同时而有益于身体健康，同时加大对功能多样、综合效益高的产品研发力度。

3.2 引入新技术新材料推动节能材料发展

发展节约型能源建筑材料其本质就是推动新型节能材料的发展，如镀膜低辐射玻璃、隔热保温材料等材料，在建筑工程中运用十分广泛有效控制了热损耗，受到推广使用。因此，给排水工程发展节能技术是建筑整体节能技术的主要内容，节能材料与新技术的引入是建筑节能发展的主要表现。给排水工程中进行保温型施工，是在给排水工程结构内部进行保温层的施工，由于在保温内部施工效率高，操作技术比较灵活，缩短了建筑工程的施工周期，内保温的耐久性远大于其他材料的施工，由于土建工程的广泛使用，其技术较为成熟，同时也有完善的检验体系与施工技术标准。

3 .3 加强太阳能的利用推动节能材料发展

众所周知，太阳能属于用之不竭取之不尽的能源，因而被广泛应用在热水循环供应系统中，太阳能供热设备主要分为热管式与真空管式，具有集热性能好、保温性强、成本低廉等特点，除此以外太阳能设备作为节能材料不受恶劣环境的影响，且维护方便、操作简单并且能够常用使用。发展太阳能循环供热系统时应当注意下列几点：选择集热器应结合实际情况，尤其是抗冻性、承压性、抗热性等因素，在冷冻地区应当采用防冻措施，并多方面考虑集热问题，采用串、并联整合方式，选用加热辅助措施。

3.4 加强雨水利用来推动给排水工程节能发展

加强雨水的使用主要通过收集雨水，通过对雨水的处理，实现水资源的二次利用，而雨水处理方式与中水相结合，将雨水集中运用在城市景观、道路绿化、厕所冲洗等方面。集中对雨水收集的环节主要包括：收集屋顶雨水，并将其汇集整合沿导管将雨水引入地下沉淀水池，通过一定时间的沉淀后，将沉淀池的水流向蓄水池，通过加氯消毒系统，将雨水引入中水管道中进行使用。

3.5 引入环保材料来推动节能材料发展

随着社会不断进步，人们对环境保护意识进一步增强，而周围的生存环境却不断恶化，居民对生活环境的标准不断提高，这对建筑新型环保材料健康发展指明了方向，在传统建筑材料成产与使用过程中，对社会以及人们生活的环境产生不利影响，因此被市场逐渐淘汰。随着居民对绿色建材环保产品的需求不断增加，政府职能主管机构以及主管部门，通过加强合作，严格落实与制定新型环保建筑材料纳入给排水工程应用的管理规程与办法，努力解决新型环保材料在发展过程中包括研发、制造、工程设计、建筑施工等多个环节问题。除此以外，主管部门针对新型环保建筑材料及产品设计、推广应用的部分产品可预先颁布产品生产许可证等，从而能够推动环保新型建筑材料市场的健康发展，除此以外还应当要根据所在地区以及建筑类型的差异，以新型建筑排水管材为重点，加强排水管材耐久性、保温性的研究应用，推动节能材料的配套化、系列化的综合开发，除此以外还进一步加大环保建材与绿色建材的开发研究力度，优化整体的产品结构层次。

4 结语

总之，给排水工程的节能材料的应用，不仅要满足环保标准，还要满足生产成本的要求，在材料的设计过程中，将环保理念贯穿于整个设计过程中，同时也要进一步发展节能减排的技术材料，更要强化人们资源节约意识，只有这样我们才能实现科学发展，为给排水工程的节能材料应用研究指明方向。

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