探讨建筑给水排水设计的节能节水措施

许桂娟 河北拓为工程设计有限公司黑龙江分公司

1 前言

三次工业革命为社会发展与国民生命带来巨大的便利，但是对世界生态环境造成巨大的损害和压力。而环境的恶化致使水资源遭受严重污染，国民用水条件不断下降，且科技时代国民对水资源的需求陆续提升。因此，社会在新的纪元已进入以生物技术、能源清洁、虚拟现实、无人控制技术、量子信息技术等研究绿色能源的第四次工业革命时代，着眼于解决环境污染和能源短缺的问题。

而节能节水是水资源问题未解决之前的社会发展的必要趋势。建筑作为社会发展的构成部分，其给水排水工程与人民的生活息息相关，因此，为取得最佳的节能节水效果，必须将节能节水贯穿建筑设计、施工和使用的每一个环节。

2 基于建筑给水排水设计，分析节能节水的必要性

地球是一个水资源丰富的星球，海洋的面积是地球总面积的71%，但是，其中能够供人类饮用的淡水资源不足3%。中国虽然是一个幅员辽阔的国家，人口总数占全世界人口的1/5，却只有全球淡水资源的6%，人均用水量只达到世界人均水平的四分之一，是世界上最缺水的13个国家之一。

目前，中国严重贫水的城市108个，达到贫水标准的城市有330个，严重缺水的城市是中国所有建制市（668个）的1/6，而存在贫水问题的城市几乎是建制城市总量的1/2。缺水不仅对生活带来严重的不便，也为中国的经济发展带来巨大的损失，比如，工业产值损失每年达2000多亿。因此，节能节水在建筑给水排水设计中极为必要。

2.1 形势严峻

在改革开放以来，建筑产业在中国发展迅速，幢幢高楼拔地而起，随之而来的是急剧增长的用水量、日渐增长的用水压力。然而，国家水质、水源等方面的状况与国民对水资源的诉求恰恰相反，国家现有水资源状况不容乐观。伴随着国家各领域的发展，各种污水不断增多，污水处理部门将迎接极为严峻的挑战，同时，干扰建筑给水排水工程中的节水节能效果。

2.2 绿色建筑发展的诉求

水资源作为人类赖以生存的不可代替的一种能源，对人类生存与世界发展具备关键价值。因此，人类社会的长治久安与稳定发展都离不开水资源，故面对水资源的不可再生性，建筑给水排水工程设计工作必须高度重视节水节能措施的应用，严密把控多方方面的用水量，从而提高水资源的利用度，进而满足当前建筑发展的诉求。

3 基于建筑给水排水设计，分析节能节水的现状

3.1 欠缺针对性

部分建筑给水排水设计工作者并未全程跟踪建筑工程的设计工作，普遍在施工图纸设计阶段参与有关设计工作，故无法精准把握客户诉求与工程建筑背景，导致建筑给水排水设计无法契合客户诉求、建筑环境、建设地点。

此外，由于建筑给水排水设计工作极具专业性与复杂性，为缩小设计风险，设计队伍普遍通过采用通用模板节约工作成本，提升工作效率，从而导致相关工作欠缺针对性，未能全面参考工程实际，无法拟定针对性的节能节水措施，难以实现预期的节能节水效果。

3.2 欠缺节水意识

部分设计工作者在给水排水工程设计过程中重视其寿命与性能，而忽视节能节水，未能深刻认知节能节水之于社会发展效益、解决能源问题、住户经济效益等的价值；且存在严重的模板化与同质化现象，导致该工程后续需要展开大规模调整。为缩减工程成本，维持建设进度，给水排水工程的调整普遍以“小问题不调整、大问题小调整”的模式展开，从而影响其节能节水效果。

3.3 工作变量较多

建筑给水排水工程的耗水状况与运转效率与其所处地区的市政管网设置状况、气象条件、地理位置等密切相关。复杂的外部因素与现实状况将严重干扰给水排水工程设计的实现状况。复杂的变量对相关工作的要求不断提升，致使有关节能节水设计与措施必须以建筑准备工作与工程实情调查结果为基础，展开系统科学的节能节水工程，并深入考虑其变量，才能有效实现其节能节水目标。

4 基于建筑给水排水设计，分析节能节水的对策

4.1 从材料开始

第一，为了达到节水的效果，应根据用途和环境的不同选择不同的节水龙头。比如，现在市场有感应式、水力式、自动关闭式、防漏式、脚踏式、手压式等使用方式各异的节水龙头。比如，人员流动性较强的公共场所可选取自动关闭式的水龙头，甚至可以对每次水量或流水时间作以设置，以避免忘记关或者关不好的情况，达到节约水资源的目的[1]。

第二，为避免铁钢等材质遇水生锈发生污染、水管连接处的渗水与漏水问题，可直接选择PE、铝塑、PP-R、不锈钢、钢塑等材质的水管避免生锈引发的污染和复合管漏水等问题的发生。

第三，大多数居民日常对于水的使用离不开抽水马桶，现在普及程度较高的马桶是水容量为6L的节水型水箱。但是正常情况下，为保证用水系统的正常，设计人员可推荐的小容积水箱的马桶，和排水压力分为高低两档的节水马桶供用户选择，低挡位排水一般在不大于4L，高档位则是水箱水量的全部容量，此外，无水真空抽取的马桶可供最缺水地区的用户选择[2]。

4.2 从设定入手

第一，拥有适量的资用水头和符合规定的供水压力是市政给水管网的常规条件。在给水排水的设计过程中，必须充分了解市政给水管网，并对其供水压力、供水量进行利用。在设计多层建筑工程的过程中直接使用市政给水管道的进行供水是最优选择，但如果其不符合该工程的设计需求，可以考虑安装高位水箱，使用常见的变频供水设备增加供水压力进行供水，前提是必须保证水质的安全，符合用水卫生标准；或者把市政给水管道用水量最低时间段（夜间）的进水作为依据，使居民的用水需求得到满足。

设计中层以上的建筑时，其供水需求是城市给水管网无法全部实现的，因此，设计的供水系统要进行合理规划，比如，底层建筑把市政给水管网中可以使用的供水压力充分使用，高层的建筑通过增加水压、建水箱水池等方式的综合使用得到解决。公共服务的场所用水量普遍较大，比如汽车库、餐厅、公共浴室、理发店等，在这些建筑设施中可以直接使用市政给水管网进行供水，可以最大限度地节能节水。对于用水量集中且需求大的公共场所，安装单独的计量设备和供水管道设施，做到合理设计，虽然所需金钱会增加，但是可以更好地解决建筑下层供水问题，不仅管理方便，而且其随着时间的迁移，节能和节水效果也会更加显著[3]。

第二，要对用水设备的流量进行控制。额定流量是根据不同的需求，用水设备和卫生器具一定时间内规定的水流量的多少。最低工作压力要求以最小的静水压力完成额定流量的释放。如果把大于最低工作压力的压力施加于给水设备，其水流量比额定流量大，大于额定流量的水流量则属于浪费。保障用水最不利点的供水压力是设计建筑供水系统的前提。在建筑分区的同一竖向内部，因为每一层的静水压力各不相同，将打破其供水平衡，若顶层的水压为额定流量，底层的水压一定大于额定流量。研究结果表明，保证每一层卫生器具的数量和产品种类一致，顶层的水流量低于底层。为了避免这种情况造成的用水浪费，做到平衡供水，需要对水压进行合理控制。因此，把满足最小工作压力作为卫生器具的使用条件，需要把入户管的水压控制到0.20MPa以下，才能达到最好的节水效果，同时不影响使用体验。

第三，避免使用中的浪费，以热水供应系统为例。现在使用广泛的供应热水的系统，如太阳能、热水器等都存在大量的水资源浪费，比如，水管中储存的冷水是无法投入使用的，基本直接流失。因此，避免大量无效冷水的流失，在建筑过程中必须有效改善热水供应系统，比如，改造现有直流的水管，添加热水回水管；或者对热水供水的管道添加保温功能；改变热水系统的循环模式，将现行的无循环或干管循环的方式，改为立管或支管循环；甚至可对供应热水系统进行定时处理，按时进行热水供应等，从而减少甚至杜绝热水变冷水引起的浪费[4]。

4.3 从使用见效

在建筑工程中进行节水节能设施的设计和建造，但能否产生良好的效果需要管理与运行有效结合。对节水节能的设施必须进行定期和不定期的系统管理和维护，对节水节能的有关设备做到定时检测、维护、保养、检修、更换、故障清除……保障其以最优的状态进行运行。

水资源已不仅仅是以一种资源，更多作为能源存在，水能发电等的实现，促使水资源的运用范围不断扩大，其价值不断提升。而人类作为受益者，是节水技能的主力军，在日常生活中，必须把节水意识融合到人民行为的一举一动中。设施完善，但人民欠缺节水意识，那节水设施所能起到作用微乎其微。因此，为了人类的生存、社会的发展、自身的健康等，每个人都应该把节水节能贯彻到日常生活中。

5 结束语

对于建筑给水排水中节能节水设计环节的重视，不仅在于其本身的重要性，最为重要的是水资源的紧缺，所有国民都必须认识节能节水的重要性，自觉做到珍惜节约用水，为水资源的短缺做出一些微小的贡献。选用最新效果最好的节水工具，从建筑工程的设计环节开始，从而有效改善水资源紧缺的问题。

最重要的是，国民必须深刻认识节能价值，从自身做起，在用水过程循环利用，保护水资源不受污染，促使水资源进入再生阶段，进而减缓用水压力，保护环境，推动社会各领域的发展。