环保节能理念在建筑给排水设计中的应用

李宝乐

（中外建华诚工程技术集团有限公司 北京 100041）

1 我国建筑给排水设计状况

近年来，建筑行业在社会经济水平不断提升的背景下迅速发展，在建建筑工程的数量不断增多，给排水工程作为保障建筑物使用功能的重要系统，在建筑工程的使用中发挥着不可或缺的重要作用。但是，由于给排水系统的设计欠缺一定的科学性，很多建筑物在使用过程中存在一定的水资源浪费情况。造成建筑物给排水系统使用不合理的原因主要有以下5种［1］。

（1）给水管网压力过大。

（2）废水和雨水的回收利用效率低下。

（3）普遍存在无效用水情况。

（4）给水配件和卫生器具节水性能差。

（5）热水供应循环系统和消防贮水池设置不合理等。

2 环保节能理念的应用策略

2.1 新型节水设备的应用

（1）新型管材和阀门。传统建筑工程中应用的给排水管材采用镀锌钢管，该类管材在水汽的影响下容易产生锈迹，并且在长时间运行后还会发生渗水、漏水的情况。随着建筑行业的快速发展，建材市场迅速崛起，各类配套材料的种类越来越多，除镀锌钢管外，当前PVC-U 管（见图1）、PP-R 管、PE 管、不锈钢管等新型管材都可有效解决传统镀锌钢管的生锈和渗漏问题。同时，我国住建部已经发出通告，严禁在新建住宅中使用冷镀锌钢管作为给排水管道，加速了新型管材的推广和应用。目前，国内建筑工程给排水系统设计中，主要将高密度聚乙烯管、不锈钢管、聚氯乙烯管等材料作为主要管材［2］。

图1 PVC-U 管

与传统镀锌管相比，各类新型管材各有优势，例如，不锈钢管质量好，使用年限长，并且可以在热水系统中使用；塑料管运输、安装便捷性较高，并且造价较低，能使建筑单位获得更好的经济效益；聚乙烯塑钢缠绕排水管具有良好的抗腐蚀性，施工难度小，使用寿命长，并且具有可再生的优势，在实际使用过程中很少会发生泄漏的情况，可作为室外排水系统的首选管材。在实际进行建筑工程给排水设计时，设计人员应结合建筑工程的实际情况和给排水管道的使用性质，选择最合适的管道材料，才能最大化地增强建筑给排水系统的节能环保效果［3］。

（2）配水器具和卫生器具的使用。很多老旧建筑物中使用的卫生器具密封性差、节水效果差，并且在长期使用后卫生也难以得到保障，经常会出现渗水、漏水的情况，造成大量水资源的浪费。使用新型节水型水龙头代替老式水龙头，能显著降低水资源的消耗量，具有更好的节水效果，尤其在高静压、大出水量的建筑环境中，新型节水型水龙头（见图2）的节水效果会更加显著。应用配水器具和卫生器具的渠道较多，如很多公共浴室中会使用双管沐浴器，可将其更换为单管沐浴器，同时配合脚踏阀沐浴器，能取得良好的节水效果；应用两档冲洗水箱的坐便器，将坐便器单次的冲水量控制在6L以内等，都能大幅减少建筑物使用过程中的水资源消耗量。

图2 节水龙头

2.2 控制超压出流

给排水系统设计人员应充分考虑超压出流的情况，科学地设计给排水系统的出流压力，才能进行有效节水。我国现行的《建筑给排水设计规范》中明确要求，高层建筑物的给排水系统需要采用竖向分区的方式进行给排水，每部分分区卫生器具配水电出的静水压应在0.45MPa以内，特殊建筑物中可扩大到0.55MPa以内。相关数据表明，卫生器具使用水压在0.20～0.30MPa 时，即能充分保障其使用功能。配水点静水压超过0.35MPa后，即属于超压出流，存在一定的水资源浪费现象。建议给排水系统设计人员在设计过程中对卫生器具配水点处的静水压进行相应的减压调整［4］。

2.3 完善热水循环系统

热水供应系统在现代建筑工程给排水系统中的应用已经非常普遍，为人们的日常生活提供了非常大的便利，但是，绝大多数热水系统都存在严重的浪费水情况。由于给排水系统设计、施工和管理等多方面因素的影响，很多建筑物中的热水循环系统与出水口的距离较远，使得热水装置在开启后需要先将管道中留存的冷水放掉后才能使用，使得大量水资源被直接排放。设计人员应充分考虑到这一因素，在对给排水系统进行设计时，全面地考虑建筑工程的性质、区域经济条件、建筑标准、建筑成本和需要达到的节水目标等因素，在条件允许的情况下，选择最合适的热水供应循环系统（见图3），提高排水系统设计的科学性和合理性，减少水资源的浪费［5］。

图3 热水循环系统原理

2.4 提高雨水废水的回收利用率

建设雨水废水回收利用设备，需要在工程建设初期投入一定资金，增加建筑工程的建设成本，降低开发商的经济效益。但是从长远效益来说，建设雨水废水回收利用设备，不仅能有效节省水资源，促进节能型社会的建设，还能有效减少建筑工程的运营成本，使建筑物在使用过程中依托对雨水废水的有效利用取得良好的远期效益［6］。

2.5 充分利用太阳能进行建筑供水加热

目前，我国太阳能技术已经发展得较为成熟。太阳能属于无储备限制的绿色新能源，在使用过程中不会对环境造成污染，在建筑给水设计中充分应用太阳能，不仅能获得良好的建筑供水加热效果，并且能减少对电能的消耗，综合效益较为明显。设计人员在对建筑给水加热系统进行设计时，应全面地考虑建筑物的结构、布局、住户的实际需求等因素，科学布置太阳能设备。在社会经济高速发展的情况下，城市人口数量不断增长，为缓解城市人口压力，高层建筑的数量越来越多，很多高层建筑存在人员数量过多、房顶面积有限的问题，单纯在建筑房顶安装太阳能设备难以为整栋建筑物内的住户提供太阳能加热供水服务。在对热水供水系统进行设计（见图4）时，可采用以下措施对该问题进行有效处理［7］。

图4 太阳能供水加热

（1）对高层建筑的热水供水系统进行分区，高层住户采用单独太阳能供热，低层住户采用太阳能集中供热。

（2）设计人员应结合建筑物的结构特点合理安装太阳能集热，提高太阳能的吸收采集效率，提高对太阳能的利用率。

（3）保证太阳能设备的储能能力。虽然太阳能可持续利用，并且没有储备量的限制，取之不尽，但供应的稳定性较差，如夜晚、阴雨天气、雾霾天气得条件都难以保证能源充足，只有具备良好的储能能力，才能保证建筑物中热水供水系统运行的稳定性。

2.6 建筑消防备用水的储存

设计人员应在设计排水系统时充分考虑消防设施的用水要求，消防灭火的过程中，需要在短时间内使用大量水资源，所以必须保障建筑内水资源的储备量。部分建筑工程开发商为节省开发成本，只建造一个水池，采用消防用水和生活用水并用的形式为住户供水，使生活用水会在水池中长时间停留，最终导致生活用水水质变差。因此，若建筑物采用生活用水和消防用水合用水池时，应定期对储存水进行更换，保证储存水的水质，避免对住户的健康造成影响和危害。若住户较多，且生活用水和消防用水需要储备的量都较大，建议采用分开使用蓄水池的方式，能有效减少消防用水的更换次数，降低建筑物的运营成本，还能避免浪费水资源，提高生活用水的循环利用效率，保证生活用水的水质。

3 结语

在国家大力发展经济的过程中，人们对水资源的需求量不断增大，若一直任由水资源浪费，会对国家未来发展造成严重影响。建筑用水在现代城市生活用水中占据很大比重，在对建筑工程给排水系统设计时，应充分应用环保节能理念，改善传统建筑给排水过程中产生的水资源浪费情况，对促进建筑工程的可持续发展、保护水资源具有重要意义。