建筑给排水设计中环保节能理念的应用分析

杨 斐 山西中方森特建筑工程设计研究院有限公司

1 前言

纵观现阶段我国水资源的利用情况，浪费现象还是比较普遍的，尽管我国大部分地区都能维持正常供水，但是整体呈现出水资源匮乏的现象。相关权威统计表明，建筑内部用水在城市总用水量中的占比呈现出逐年增高的态势。究其原因，在于建筑给排水系统的设计无法满足其节能环保需求，水资源浪费的现象频繁出现，再加上给排水系统无法提升水资源利用率，使得建筑内部用水量增大。因此，为进一步提升建筑内部用水的利用率，需重视在建筑给排水设计中融入环保节能的理念，确保其建筑项目的建设符合绿色化、节能化需求。

2 建筑给排水节能减排设计中的相关问题

2.1 给排水管材质量存在一定的问题

现阶段，人们对于建筑给排水系统应用的要求越来越严格，在这样的情况下，在设计方面往往要更加关注，但是在材料的质量把关工作方面关注度并不高，在检测力度方面也有所欠缺，没有从根本上做好管材的质量管控和审核工作，由此导致给排水管材的质量存在较大问题，后续的应用面临严重的安全隐患，同时也造成十分严重的资源浪费，与节能减排的设计要求和理念不能充分吻合，甚至会带来不同程度的安全隐患。

2.2 设计方面不够科学合理

在给排水的节能减排设计过程中往往存在很多方面的问题，并没有针对给排水管道线路进行科学合理的设计，与实际的应用需求不够吻合。同时在实际的安装过程中并没有严格按照设计要求进行有序操作，因此导致实际的安装施工质量不符合标准，在具体的操作过程中，往往存在着管道漏水或者衔接不够紧密等相关方面的问题，进而导致水资源严重浪费，不符合节能减排的相关理念。

2.3 给排水水压过大问题比较突出

在当前的建筑给排水节能减排设计过程中，着重做好水压设计工作是十分重要的内容。然而，应用过程中比较常见的问题就是水压过大，设计师在对给排水系统进行设计的过程中，往往缺乏应有的节能环保意识，在水压方面没有进行科学合理的管控，导致整个系统的水压都是处于比较高的状态下，水资源严重浪费，甚至造成给排水系统和管道往往会出现一定程度的渗漏，而此类情况对于节能环保理念的有效落实会带来较多的阻碍。

2.4 设计过程中相关环节衔接不细致

针对建筑给排水节能减排设计而言，涉及多项内容，这是一项十分复杂的系统性工程，需要相关方面进行密切的衔接和有效融合，这样才能体现出良好的设计效果。然而在具体的操作过程中可以看出，在内部配件管材等相关方面的设计过程中，并没有进行全面细致的衔接，某些配件的衔接部分往往存在一定的问题，会出现比较严重的渗漏等相关情况，这类情况对于整体工程的使用性能会造成严重影响。另外，在具体的设计方面往往与给排水系统的具体运行情况不够吻合，而且对设计规划等方面存在的问题没有进行全面性、整体性的考虑，相关影响因素并没有得到充分的参考，进而导致实际的设计内容存在一定的问题，在给排水系统的运行过程中往往存在重大的安全隐患。

3 建筑给排水的节能减排设计策略

在建筑给排水进行节能减排设计的过程中，针对设计方式可能存在的问题或者不足，要进行深入分析，然后从不同角度进行充分的考虑，以此在更大程度上提升整体设计质量。具体来说，相对应的节能减排设计策略主要体现在以下几个方面。

3.1 对给排水管材质量进行高度关注

在针对给排水管道进行设计的过程中，要想体现出良好的节能减排效果，需要在材料质量方面进行严格的把关，着重加强相关材料的采购、管理、验收等方面的工作，确保材料的性能、质量、参数指标等符合具体的应用要求，保证相关材料的质量能够得到根本上的提升。同时在确保材料质量得到显著提升的同时，在设计方面也要着重增强，确保各类设计环节能够得到严格的质量把关，结合材料的具体设计需求，进行科学合理的设计，以此呈现出良好的设计效果。所以，在实际的设计过程中要在材料选择和设计方面进一步优化和完善，可以通过有效安管安装方式，对管槽以及管井充分的结合，不能安装的通过螺旋以及芯层发泡方式进行有效操作，这样可以实现良好的节能减排效果，同时也可以减少噪声，更有效的优化保障排水管道。

3.2 进一步优化设计，确保设计更科学合理符合实效性要求

在给排水的节能减排设计过程中，要充分体现出节能减排的效果，在设计方面要着重增强，充分认识到钢材的属性以及应用需求，以此为基准进行针对性的设计，这样才能体现出良好的实效性。在应用塑料管材的过程中，往往呈现出比较明显的易清洁、耐腐蚀的优势，但是在遇热膨胀方面有着巨大的缺陷，外部接头也很容易出现溢流等相关方面的问题，导致水资源的浪费。在这种情况下，进行给排水节能减排设计的过程中，施工人员要严格按照图纸的具体要求来有序操作，在管线的设计过程中，要确保各类因素不会对整体的给排水系统运行造成限制，尽可能减少水平距离，有效节约工程的成本。与此同时，在保证给排水管道设计质量的同时，也要从节能减排的层面出发，进行更有效的优化，进而呈现出更加良好的节能环保效果。

3.3 有效控制水压问题，充分应用水循环技术

有效利用变频控制系统，进一步实现水压的自动调控，以此实现良好的节能减排效果，充分体现出水资源节约的目标，使水泵带动给水管道供水，同时采用不同类型的排水系统对于水压进行有效控制，例如，卫生间用水的水压要比厨房用水压力更高一些，对供水水泵压力进行相对应的额定，可能会导致多余的电能消耗，因此在水泵系统中可以增加相对应的变频技术，通过这种方法进一步有效调节水泵的运行电压，以此确保电能的有效节约，实现节能减排，而这样的情况对于给排水节能减排设计也会起到最大的促进作用，使建筑给排水的节能减排设计成效得到充分的呈现。

4 建筑给排水设计中环保节能理念的应用

案例分析：建筑工程位于厦门市，项目具体内容为三栋公用建筑建设，建筑总面积约为52700m2，该工程规划阶段依据对节能环保需求的分析，在遵循环保节能理念的前提下进行给排水的设计，具体有以下几方面的内容。

4.1 给水系统节能设计

a)减压节流设计

分析生活给水系统的设计，通常情况下会以竖向分区为标准进行设计，但是在分区后仍尚存给水压力过大的问题。通过实践检测发现，分区后最低层的给水压力已达到300kPa～400kPa（以静水压力为前提）[1]。而针对建筑流量设计时，常规卫生器具的额定流量仅为20kPa～30kPa，若不加以减压设计，意味着卫生器具的实际出水量要远远高于额定出水量，进而造成水资源浪费的问题。同时，水压过高会在系统运行期间频繁产生振动现象，增大系统管件出现破损问题的概率。对此，本工程在给排水设计时，依据对现场情况的分析，采用压力调节阀、孔板以及减压阀等方法进行水压控制，以此在节约水资源利用的同时，延长给水系统管件的运行年限。

b)充分利用给水管网压力

通常情况下，高层建筑住户随着楼层的增高，其给水压力会不断降低，部分小区为满足高层建筑的用水需求，会结合升压系统独立设置的形式来提升给水压力，并且部分建筑在给水设计时，选择以贮水池为载体进行管网进水的引进，若贮水池位于地下，不仅无法充分发挥出可用压头的作用，甚至会起到适得其反的效果[2]。鉴于此，针对该项目高层建筑的给水设计，高层直接供水的供水压力无法满足高层建筑用水需求，依据对建筑层次的划分，通过分区供水的形式来提高水资源利用率，即对高层建筑中无法正常供水的楼层进行加压供水，提升给水系统设计的节能效果。

c)热水供应系统节能设计

纵观现阶段建筑热水供应系统运行情况，部分系统在开启阶段无法第一时间获取到满足标准温度要求的热水，所以在使用前会排放一定量的冷水，进而产生水资源浪费的问题[3]。究其原因，在于热水供应系统在设计阶段为融合循环系统的设计，导致供水系统在运行阶段出现水资源浪费现象。此外，为考虑环路阻力平衡、管网布置不合理等问题的存在，均会影响到热水供应系统的节能效果。

对此，该工程在给排水设计期间，依据对建筑供热需求、实际性能等方面的分析，合理选择干管循环方式来提升水资源利用率。除循环系统、管网合理设计之外，该项目还要求设计人员考虑热能消耗控制问题。强调具体设计时人员需依据对建筑布局、供热需求等因素的分析，合理缩减供热管道的长度，并利用相关措施进行管道保温。同时，贮热设备、加热设备的选择同样至关重要[4]。该项目中要求设计人员结合对建筑给排水需求的分析，进行水泵自控、仪表监测、感温材料等的引进，采用变流量、变扬程控制系统进行热水循环系统的控制，将感温元件设置于配水点位置，以此在保证供热供应系统稳定运行的前提下，进一步提升其水资源利用率。此外，该项目结合对厦门地区光照条件的分析，结合太阳能技术来实现再生能源提供热水，将太阳能设备设置于建筑屋顶，以此为集中供热水区域提供热能。而针对个别低热水需求的位置，如洗手池、实验室等，该项目则通过单独设置加热电源的方式来实现对水循环热量损耗的控制。

4.2 节能型卫生器具的应用

传统卫生器具的应用不具备节能效果，无法做到在用水过程中提高水资源利用率，所以在给排水设计时，设计人员需在保证器具质量的前提下，尽可能选择节能型卫生器具。①水龙头节水。为进一步提升水资源利用率，可选择陶瓷阀芯水龙头来提升节水效果。该类型水龙头的应用可以在节约20%～30%用水量的同时，具有良好的密闭性。此外，随着我国科学技术的发展，智能感应型水龙头、自闭式龙头等类型的应用，均能起到一定的节能效果。例如在该工程中，水龙头采用1.9L/min的感应式水龙头，实现对水资源的合理节约。②淋浴节水。淋浴所消耗的水量相对较大，若不进行水量调节，会产生大量的水资源浪费。所以，设计人员需选择节水型淋浴器，例如冷热水混合栓式淋浴器，相较于普通淋浴器的应用，能够实现对温度的快速调节，减少水资源浪费；再如定量停止水栓淋浴器的应用，相较于普通淋浴器而言，能够做到对用水量的预先设定，待用水量达到规定值后自动停止，提升其节能效果。③厕所节水。厕所节水设计可以分为两方面：一方面可以通过优化排水设计，通过中水冲厕来达到水资源节约的目的；另一方面则是采用节能型坐便器。如双冲洗量坐便器的应用，能够进一步提升其节水效果，并且款式新颖，符合现代人审美。以该工程为例，为达到节水的目的，在卫生间分别采用1.5L/3.8L的两档式节水型坐便器，并设置延时自闭式脚踏冲洗阀。

4.3 排水系统节能设计

建筑排水系统囊括冷却排水、厨房排水、沐浴排水等，为进一步提升水资源利用率，在排水设计时，可结合建筑结构的分析，进行中水回收系统的设置，收集建筑内所有排水，经过滤、沉淀等处理后作为杂用。以该项目为例，以中水系统设计来实现对再生水的利用，在设计期间将再生水的用途确定为绿化浇灌、冲厕等。考虑到厦门市的平均降雨量，将室外地面60%以上设置成透水地面，并结合对下凹式绿地的设置来达到雨水涵养的目的。同时，该项目中水设备以一体化MBR为主，并为减少室内空间的占用，选择将设备设置于室外绿化带中，并以地下室为载体进行水箱、电控箱、中水泵的设置。

当然，不同建筑类型的排水设计要求不同，以公共建筑、高层建筑为例，可结合其实际排水情况的分析，进行粪便污水排水与优质生活废水排水的区分，此种设计有助于进行优质废水的收集，通过集中处理后用于道路沉降、植物浇灌等。而要想进一步提升中水系统设计的合理性，还需加大对新技术的引进力度，在保证污水无害化处理的前提下，提高水资源利用率。除中水系统合理设计之外，设计人员可依据建筑实际建设情况的分析，进行雨水收集系统的设计，尽管在建设阶段雨水收集系统的建设会增大成本，但是立足于长远发展角度，雨水收集系统的建设能够显著提升建筑水资源利用率，通过雨水收集、沉淀以及利用，提升建筑的整体节水效果。

5 结语

通过上面的分析，能够充分看出，在当前的建筑给排水节能减排设计方面仍然存在一定的问题。针对这样的情况，需要更有效的优化相关设计方式，结合具体问题进行深入分析，切实解决各类问题，有效利用新技术、新方法，以此呈现出良好的节能减排设计效果。