民用建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

陳 齊

（山西中方森特建筑工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002）

水是人類賴以生存的自然資源?，F(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的今天，水資源短缺和水環(huán)境污染成為了十分棘手的問題，為更好地落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念，應(yīng)加強(qiáng)低碳環(huán)保與節(jié)能減排工作。民用建筑給排水設(shè)計(jì)也不例外。在設(shè)計(jì)的過程中需結(jié)合實(shí)際采取節(jié)水節(jié)能技術(shù)，以減少建筑運(yùn)行過程中的資源消耗和水質(zhì)污染。

1 民用建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

二十一世紀(jì)以來，國(guó)內(nèi)城市快速發(fā)展，水資源過度浪費(fèi)、水環(huán)境污染以及淡水資源供應(yīng)緊缺等問題日漸凸顯。

我國(guó)十分提倡低碳環(huán)保和節(jié)能減排，在民用建筑給排水設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用節(jié)水技術(shù)可以提高水資源利用率，減輕水環(huán)境污染程度，平衡水資源供需關(guān)系，既符合國(guó)家環(huán)保政策，也順應(yīng)了社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。

另外，給排水系統(tǒng)在現(xiàn)代民用建筑中扮演著十分重要的角色。將節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到民用建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以有效降低民用建筑投資成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益最大化。人民的生活水平顯著改善，節(jié)水意識(shí)明顯增強(qiáng)，同時(shí)也對(duì)居住環(huán)境提出了更高的要求。

2 節(jié)水技術(shù)在民用建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 選用優(yōu)質(zhì)管材和節(jié)水器具

近年來，我國(guó)民用建筑給排水系統(tǒng)所應(yīng)用的材料以鍍鋅管材為主。但是鍍鋅管材極易生銹，隨著使用年限的延長(zhǎng)，出現(xiàn)了管道滲漏問題。由于排水管道的流通介質(zhì)主要是生活污水，所以使用鍍鋅管材極易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為避免發(fā)生此類問題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)選硬度等級(jí)高、耐腐蝕性強(qiáng)且防水性能良好的管材。

對(duì)于民用建筑的排水系統(tǒng)來說，必須充分考慮其投入使用過程中產(chǎn)生的噪音，以免噪音分貝過高而干擾到人們的正常生活。針對(duì)此種情況，民用建筑排水系統(tǒng)管材逐步向螺旋消聲管方向轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，節(jié)水裝置主要安裝在水龍頭，坐便器，淋浴器等盥洗設(shè)備上。節(jié)水裝置的使用可以在很大程度上節(jié)約水資源。按照構(gòu)造形式差異，可將民用節(jié)水設(shè)備所使用的水龍頭劃分為瓷芯型和充氣型兩類。坐便器以兩檔式?jīng)_水水箱為主，淋浴器以節(jié)水蓮蓬頭為主。工業(yè)化進(jìn)程日益加快，現(xiàn)代科技水平顯著提高，節(jié)水裝置的形式更為豐富，且功能也更為多樣。

2.2 采用減壓措施和環(huán)保消防

民用建筑給排水系統(tǒng)運(yùn)行中，壓力是不容忽視的關(guān)鍵要素。若系統(tǒng)壓力過大，則會(huì)對(duì)輸水管道產(chǎn)生較大的沖擊；如果壓力過小，又會(huì)導(dǎo)致水資源供應(yīng)不足，阻礙城市各體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格控制壓力，使其處于規(guī)定的范圍內(nèi)，從而降低水資源消耗。減壓設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員也需采取科學(xué)有效的處理措施，加強(qiáng)處理效果。

現(xiàn)階段，我國(guó)民用建筑排水系統(tǒng)中主要采取直接動(dòng)作減壓法和比例減壓法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)減壓。二者均可嚴(yán)格控制給排水系統(tǒng)的水壓，使其不超出規(guī)定范圍，從而達(dá)到節(jié)能節(jié)水的目的。在民用建筑中，可以建立消防專用水庫(kù)，并對(duì)消防水庫(kù)與蓄水池實(shí)行獨(dú)立管理。一方面避免發(fā)生緊急火災(zāi)事故時(shí)出現(xiàn)水資源供應(yīng)不足的情況，另一方面，避免水資源積存時(shí)間過長(zhǎng)而出現(xiàn)水質(zhì)變壞的問題。

2.3 合理利用雨水和再生水

在以往的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，多采用雨水直接由雨水管網(wǎng)排入自然水域或滲入地下的方式?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略貫徹落實(shí)的過程中，大批設(shè)計(jì)人員也更加關(guān)注和重視給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的技術(shù)應(yīng)用問題。

由于降雨具有分布范圍和雨量不均勻的特點(diǎn)，所以無法有效的收集、凈化和二次利用雨水資源?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)依然沒有全方位實(shí)現(xiàn)雨水回收再利用取代再生水的給排水系統(tǒng)運(yùn)行模式。

圖1 地下雨水利用系統(tǒng)示意圖

再生水主要指經(jīng)集中回收及凈化處理后，使水質(zhì)滿足使用要求的水資源。再生水在綠化灌溉、車輛清洗及道路清潔等領(lǐng)域較為常見。在雨水收集的過程中，可以采取如下幾方面措施：第一，完善多種集水面雨水收集系統(tǒng)，采取初期雨水奔流和雨水源頭截污等措施。第二，科學(xué)設(shè)置調(diào)蓄池，如條件允許，要最大限度地減少多功能調(diào)蓄設(shè)施。第三，配置各種滲透裝置及其配水系統(tǒng)。

2.4 高效運(yùn)用真空節(jié)水技術(shù)

調(diào)整和優(yōu)化建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)全方位考量真空節(jié)水技術(shù)的合理應(yīng)用。在真空復(fù)壓的作用下，對(duì)大氣環(huán)境中的空氣實(shí)行高效處理，達(dá)到大量高速水氣混合的目的，構(gòu)成帶有氣體的水源，滿足廚衛(wèi)清潔的用水要求，利用真空節(jié)水技術(shù)，最大程度地節(jié)約水資源。

3 節(jié)能技術(shù)在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 采用分區(qū)供水方式

不同地區(qū)的市政供水管網(wǎng)壓力標(biāo)準(zhǔn)存在較大的差異，但是其供水壓力均為0.2—0.4兆帕。工作人員需采取有效措施嚴(yán)格控制供水水壓，使其處于合理范圍，這樣方可全方位滿足低層居民的建筑用水需求。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)的過程中，高層建筑和超高層建筑數(shù)量明顯增多，常規(guī)的用水方式無法全方位滿足高層住戶的用水要求。對(duì)此，可結(jié)合實(shí)際采取二次加壓供水方式。

在實(shí)際應(yīng)用中，只將二次加壓供水方式應(yīng)用在市政供水管網(wǎng)無法滿足用水需求的高層住戶方面，其余住戶仍以市政供水管網(wǎng)為主。采取分區(qū)供應(yīng)的方式，既可以避免低層住戶的供水管道出現(xiàn)超壓?jiǎn)栴}，又可以降低二次加壓的能耗指標(biāo)。此外，在分區(qū)供水節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，將市政管網(wǎng)作為水源，合理利用原有壓力，配置變頻恒壓供水設(shè)備，可以有效節(jié)約水資源，減輕水污染。

3.2 合理運(yùn)用變頻調(diào)控技術(shù)

氣候變化與季節(jié)交替對(duì)用水量影響尤為明顯。在不同的季節(jié)的不同氣候環(huán)境條件下，人們的生活用水量也存在較大差異。例如，夏季的生活用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冬季，清晨和夜間和生活用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于午間。針對(duì)此，在民用建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需引入變頻技術(shù)，合理調(diào)節(jié)水壓，維持用水與供水的平衡關(guān)系，減小水資源損耗量。經(jīng)實(shí)踐論證可知，引入變頻調(diào)控技術(shù)，可以節(jié)省大約20%的水資源?？傊?，在民用建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，高效運(yùn)用變頻調(diào)控技術(shù)，可以達(dá)到節(jié)水節(jié)能的目的。

3.3 高效運(yùn)用太陽能熱水技術(shù)

在民用建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，還應(yīng)積極開發(fā)和利用太陽能資源。眾所周知，太陽能是一種典型的可再生清潔型能源，是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要選擇。我國(guó)大部分地區(qū)均處于北緯40°以北，日照時(shí)間較長(zhǎng)，這為太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用提供了有利條件。

圖2 太陽能集熱板

例如，在民用建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用太陽能系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員可以在采光陽臺(tái)外統(tǒng)一設(shè)置集熱板。這種設(shè)計(jì)方式布局緊湊，分戶獨(dú)立，不僅節(jié)省了公共占用空間，還便于后續(xù)維護(hù)管理。水箱與集熱板獨(dú)立設(shè)置，熱媒與熱水系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置，既可以增強(qiáng)集熱板承壓的恒定性，又可以保證儲(chǔ)水箱內(nèi)水體的水質(zhì)。另外，設(shè)計(jì)人員還可根據(jù)集熱板的安裝位置，適當(dāng)調(diào)整儲(chǔ)水箱容量，提高太陽能利用率與熱水轉(zhuǎn)化量。

4 結(jié)語

在民用建筑給排水工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，不單要注重外觀與功能方面的設(shè)計(jì)，還需高度重視節(jié)能節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，有效控制能源損耗，增大水資源利用率，以此減輕城市水污染，滿足居民的用水需求。