住宅建筑给排水设计中节能和节水技术的应用研究

【摘要】基于社会的深入发展，促使水资源消耗量越来越多，能够使用的淡水资源也越来越少，这导致了较大的水资源危机，在这之中水资源消耗量最多的就是建筑工程。对此，有必要落实节水节能设计，这一工作非常关键。文章围绕住宅建筑，对给排水设计进行了分析，探讨了其中节水节能技术的运用，希望可以为有关人士提供借鉴。

【关键词】给排水设计;水资源利用;节水节能技术;消防系统

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.02.016

引言：

我國的水资源是比较多年的，然而其利用效率却比较低，一些地区还具有供应不足的问题。基于城市化的深入发展，水资源同人们的生活有着密切的关联，且还同城市发展密切相关，怎样节省水资源，这是人们现阶段研究的重点。文章围绕给排水设计，对其节水节能展开了分析，希望能够对水资源进行合理运用。

1、建筑给排水系统概述

针对建筑给排水系统而言，它包括两部分，一部分是给水系统，另一部分是排水系统，给水系统通常需要借助专业设备，把地下水引流至水管道，同时还能传输给建筑各部分，为人们提供水资源。其中有生活用水和饮水等水资源。排水系统则是把生活及生产形成的废水，还有工业污水进行统一处理，然后将其排放至室外的过程。虽然这二者在功效上有一定的差异，然而在水质质量上都提出了较高的要求。特别是基于城市化的深入发展，使得建筑数量越来越多，这也在一定程度上优化了给排水系统，对给水及排水功能进行了合理的划分，也落实了相关的隔离处理工作，可以有效确保水资源质量，发挥着关键性的作用。另外，基于给排水设计来看，在其中结合节水节能技术，有利于更好地完善水资源配置，减少水资源的损耗，从而实现节约资源的目标。在这一过程中，还能对排出的污水开展回收及循环利用，从而减少水资源的使用，促进现代化城市的持续发展。

2、节水设计要点

（1）强调优质管材的使用。就现阶段的住宅建筑来看，在开展给排水设计的过程中，有关节水设计也可利用管材进行，在建材市场上存在大量的新型管材，就建筑供热系统来看，要求其管材承受温度应在80度以上;针对管道进行敷设时，可借助科学的防渗漏设计，有效防止管道泄漏现象的出现，并对管道施工条件加以明确，若是在冷冻地区开展施工建设，还应开展必要的防冻设计，若是在土壤酸化地区进行施工建设，还应开展针对性的防腐设计。针对管材阀门来看，不同类型的阀门，其严密程度也是存在区别的，结合相关的分析研究显示，截止阀的严密性最好，闸阀则次之，实际进行施工建设时，应尽量使用优质阀门，从而更好地实现节能目的。

（2）加强节水器具的科学运用。针对建筑给排水开展设计时，有关的节水器具有着广泛的应用，可以很好地实现节水效果，对于使用的坐便器来看，应尽可能地选取具备多个档位的水箱，促进大小便分开冲洗，建议尽量不要使用一次性冲水量大于6升的坐便器;对于卫生间进行设计时，可安装节能型水龙头，以保证正常的用水需要，实现节能效果。

（3）砂过滤选取。针对住宅建筑开展给排水设计，有关的砂过滤一般是借助气水反冲洗方式来实现，该方式通常可划分成三部分，一是气冲，二是气水反洗，三是水洗，针对气水反冲洗技术来看，它的冲洗效果是非常好的，且还能有效发挥节水作用。

（4）建筑分区供水。针对建筑开展分区供水设计的过程中，就竖向分区压力来看，应满足相关的要求，首先，对于不同的分区，就最低处卫生器具来看，建议其分配电静水压控制在0.45兆帕范围内;其次，建筑供水管压力也应控制在0.35兆帕以下;再次，对于不同分区的供水管来看，其不利部位的压力应满足相关的供水水压要求;最后，对于分区之中的低层，可安装减压装置，对给水点压力进行科学控制，将其掌控在0.2兆帕以下。

3、节水节能设计的作用

对于住宅建筑来说，其作用在于帮助人们营造安全及稳定的场所，以供人们更好地开展生产及生活活动。但是具体进行生产生活时，常常会导致资源出现大幅度浪费现象，从国家实施的可持续发展理念不一致。对此，有必要促进建筑节能设计，这一点非常关键。开展给排水节能设计，有助于极大地增加水资源利用率，从而有效防止水资源浪费。同世界平均水平进行比较，我国人均占有量相对较少，是比较落后的，是贫水国家。对此，强化给排水节水节能，将进一步促进建筑行业稳定发展，发挥着关键性的作用。就我国现阶段的建筑行业来看，还缺少对给排水节水节能方面的重视。并且相关的设计也不够完善，这也在一定程度上导致了水资源的浪费。基于此，应全面提升相关设计者的节能环保意识，增强其设计水平，从而有效提高水资源利用率[1]。

4、节水技术运用分析

基于住宅建筑而言，在开展给排水设计时，应强化节水技术的运用，可通过合理选取管材、压力合理把控、消防系统科学布局、热水循环系统、雨水与中水回收、减压节流技术与真空节水技术的运用来实现节水目标。

4.1合理选取管材

对于给排水设计来说，合理选取管材，有利于更好地达到节水节能目标，是一项关键的措施，也是开展节水节能的基础。根据传统的给排水设计来看，选取的管材大部分为镀锌管，虽然它们的抗腐蚀性及防水性都有待提升，并且实际进行运用时，还会产生腐蚀及渗漏现象，这不但会减少管材使用寿命，提高维修成本，还会导致管内水质污染问题，从而提高有害物含量。基于渗漏问题的产生，也将进一步增加水资源的消耗[2]。基于先进技术的持续进步，再加上提高了研究力度，目前的给排水设计选取的管材一般都为钢塑复合管及PE管等类型，它们的性能非常好，可以很好地解决镀锌管使用中的问题，从而降低水资污染及浪费现象。除此之外，针对给排水设计而言，因为室内外的需求是存在差异的，所以在选取管材类型是，也有着一定的区别。通常来讲，对于室内管材而言，应有一定的防腐及防噪功能，并且应该足够坚固，可选用具备良好柔性的铸铁材料，对于室外管材的选取来看，通常会使用聚乙烯塑钢管，它不但有着优异的密封性能，强度质量也很高。有利于减少相关的影响因素，全面降低对人们生活产生的影响。基于高层建筑来看，在开展给排水设计时，使用的管材为螺旋消音管，能够对水流进出时形成的噪音进行消除，从而进一步增强人们的生活质量。

4.2压力把控和消防系统布局

根据目前的规范标准来看，其中明确了给排水系统构件及相关支管的承受压力，然而实际开展作业时，大部分设计工作者通常都只是对管网压力展开分析，想要利用压力控制减少对构件产生的危害，从而减少管道及构件产生损害的几率，这就会缺少对别的环节压力控制的重视，这会造成管网超压出流问题，造成水资源极大的浪费。对此，基于目前的住宅建筑给排水来看，需对超压出流进行综合分析，讨论造成这一问题的原因，同时运用针对性的减压控压方式，对压力阀门开展科学设计，全面确保管网的有序运行。针对消防系统设计来看，还应结合住宅建筑的具体状况，对消防及生活储水开展合理划分，以便减少二者互相影响，进一步增强水质质量[3]。通过分开设计的方式，有助于增加消防换水周期，减少水资源的使用，防止生活用水储存过多时间，而导致水质变差。针对高层建筑群来说，可将消防水池同加压水泵一起使用，有效减少土地及资金的使用，以便更好地开展维护及管理工作。

4.3热水循环系统

现阶段大部分热水系统设计一般都通过无循环方式来提供热水，基于这样的模式，可以把冷热水一起储存于管道中，如此在对热水进行应用之前，应先把其中的少数冷水放掉，这样才能确保热水进入管道。基于系统使用周期的增加，管道中的冷水也将逐渐提高，导致放掉的冷水量也开始提高，进而造成冷水浪费现象，提高水资源消耗。因此，应对热水系统加以完善，可结合实际状况，运用直管及立管循环方式，不管什么循环方式，都能全面减少无效冷水出水量[4]。

4.4雨水与中水回收

基于建筑给排水设计而言，想要更好地实现节水目标，在对地下水使用量进行科学控制的同时，还需对雨水回收系统进行科学设置，从而强化雨水及中水的处理，切实促进水资源循环利用，节省水资源。实际进行设计时，首先应开展专用管道安装，以此来收集有关的屋面和地面雨水，同时利用回收系统开展净化，把雨水中有害物质全部清除掉，当雨水处理完成之后，可把它们运用于灌溉等领域，从而减少水资源消耗量，有效解决目前的水资源危机。其次应根据建筑具体状况，科学设计中水回收系统，对生活排放污水进行回收处理，对于净化完成的水源，能够运用在道路清洁等一系列工作中，从而实现节水目标。

4.5减压节流技术与真空节水技术

第一，减压节流技术。基于住宅建筑工程，实际进行给排水施工时，因为水压有着较高的要求，所以常常会产生集中化用水问题，导致这一问题的原因，通常是因为水压不够造成的，这也进一步加剧了断水问题，很难有效确保人们的用水需求。具体运用过程中，利用减压节流技术，能够对水压进行科学控制，同时还能提升串联结构的运用效果，从而有效确保双减压。第二，真空节水技术。对于该项技术来说，应对给排水施工时产生的真空负压空气进行科学处理，在真空负压影响下，将生成气水混合物[5]。可以将其运用于管道清洗工作中，有利于进一步增加水资源利用率。另外，将其运用于住宅建筑给排水设计中，能够起到很好的节水效果，可以节省大概70%左右的水资源。

4.6冷却塔水循环

针对住宅建筑来说，在开展循环冷却水设计时，一般会借助非自来水水源，比如雨水等，针对冷却塔来说，应使用具备优异效果且飘水量相对较少的冷却塔，如此一来，才能有效彰显节水作用，在其补水总管处，还可配备相应的阀门及计量设施，从而对用水量开展科学分析。

5、节能设计研究

在给排水设计施工中，强化节能技术的运用，可通过合理运用变频调控技术、太阳能运用与热水供应系统改进、水压利用以及减压供水这三项技术来实现。

5.1合理运用变频调控技术

基于季节及气候等原因，都会对用水量产生一定的影响。结合相关的资料数据显示，在夏季时期的用水量是比较多的，要远超过冬季，其早晚用水量，一般也在午间用水量之上。若是根据统一的标准，对各个阶段及时段的水资源进行分配，将极易产生供应不及时等状况，从而对生产及生活造成影响，导致能源损耗问题。对此，在开展给排水设计时，引入变频调控技术，应根据时段的要求，科学配置水资源用量，以实现供需平衡，降低水资源浪费问题，进一步实现节能效果。通常来讲，基于变频调控技术的运用，可以减少20%左右能源的使用，这充分反映了变频调控技术的优势作用。

5.2太阳能运用与热水供应系统改进

对于热水供应系统开展设计，应达到下述几点要求。第一，應确保正常生活的用水，在这个前提下，对热水流量进行科学控制，从而减少热水消耗量。第二，可借助先进技术手段，来增强冷热水转换率，有效防止浪费问题的出现。第三，可使用具备保温性能的材料，防止在实现热传递时产生散热问题，确保热水供应。第四，提高清洁型能源利用，将其变为传统能源，切实实现能源的有效控制。

根据太阳能使用来看，因为它的储量是比较多的，在进行转化之后也不会出现很多有害物质，所以它有着广泛的运用。近些年，我国对太阳能进行了深入的研究，它可以替代原有的能源而开展电能及热能供应，以实现人们生活需要，对能耗量进行科学控制。根据广义层面来看，太阳能涉及的内容非常多，如水能等都属于太阳能衍生物，现阶段不但利用太阳能进行发电，还利用太阳能进行供热，在热能供应系统中获得了普遍的运用。就建筑给排水设计来看，其中太阳能有着很好的运用，它是热能供应的能源，常常借助真空管及热管实现热能传输，虽然该方式操作比较简单，也没有一定的影响因素，且其热能传输效率还比较高，然而实际进行设计时，还应对下述内容加以重视，从而全面彰显太阳能优势，进一步提升给排水节能效果。第一，应全面确保水流平衡，在这一过程中，应提升太阳能运用灵活性，通过并联及串联融合的方式，对其集热效果进行优化。第二，合理选取集热器。在选择的过程中，应对性能及规格参数等进行综合分析，立足于抗冻性及承压性来了解设备的状况，强调集热器的性能，同时有效节省经济成本。第三，就冬季相对寒冷的区域来看，在对太阳能设备进行应用时，还应开展有关的防冻保护工作，全面避免故障的出现，从而减少设备寿命。

5.3水压利用以及减压供水

第一，水压利用。实际开展给排水设计时，应先对市政供水水压以及城市供水情况有一个准确的认知，想要全面增强系统设计的科学性，需对市政供水压力开展科学设置，结合设备的最低压力，来明确供水层数。对于供水设备来看，其进水管需同市政供水管连接在一起，建议入水管直径在供水干管以下，最好是低于它的两倍。第二，减压供水。在开展给排水设计时，其中的减压阀设置，会提高相应的能耗，想要进一步增强给排水节能效果，应当缩减其中的减压阀装置数量。针对高层建筑来看，由于其层级比较高，且耗水量也非常大，建议不安装减压阀设施。若是在建筑中没有安装屋顶水箱，需通过分区变频供水方式来完成。

5.4科学设置消防系统、应用新能源

第一，科学设置消防系统。通常情况下，针对消防系统设计来看，它同人们的实际用水量有着一定的区别，在进行系统设计时，应根据相关的系统设计标准，對该系统开展科学设计，以保证排水的顺畅，同时避免对消防系统设施产生影响。科学开展消防用水设计，有利于充分发挥节水节能作用。第二，科学利用新能源。在开展建筑给排水设计时，科学利用节能技术，最重要的一点是对系能源的应用，可有对非再生能源进行取替，不但可以有效降低污染物的排放，还能全面降低费用的支出。在目前的住宅建筑中，运用比较广泛的新能源为太阳能，利用太阳能热水器可以极大地降低电能的使用，有利于更好地保证热水供应有效性。

结论：

综上所述，针对住宅建筑来看，在开展给排水设计时，关于节水节能技术的运用，应立足于多个方面及要素进行分析，不但要求有关设计工作者具备一定的专业性，还应对目前的规章制度有一个准确的认识，创新设计理念，通过节能可再生资源，对给排水系统开展优化，进一步减少水资源短缺现象，从而实现环保节能要求。

参考文献：

[1]李思聪.建筑给排水设计中节水节能技术的应用[J].中国住宅设施，2021（03）：75-76.

[2]柴磊，张潆匀.关于建筑给排水设计中节水节能技术的应用[J].现代物业（中旬刊），2020（12）：61.

[3]蒋浩.关于民用建筑给排水设计中节水节能技术的应用[J].地产，2020（14）：57.

[4]庞文强.民用建筑给排水设计中节水节能技术的应用[J].建材与装饰，2019（04）：128.

作者简介：

郑海军（1982-），男，本科，工程师，从事建筑工作。