浅谈节水技术在建筑给排水设计中的应用

梁锫

海南瑞璟城市建筑设计有限公司 海南 海口 571100

我国的前期的发展过程中更注重经济体量以及经济规模的扩张，在一定程度上工业发展影响了自然环境，随着当前绿色环保理念的不断深入人心，各行各业中也更加注重生态环境的保护以及资源的最大利用率。水作为人类生存的重要资源，在人们的日常生活中极为常见也极为重要，建筑行业应充分注重给排水工程的内容化和细节化，通过节能措施提升环保节水理念，从而促进建筑行业的可持续发展。

近些年来我国在经济领域中取得了举世瞩目的成就，但是环境与能源问题也是我国当前面临的重要发展困境，经济社会的高速崛起带来了自然环境的严重破坏，直接影响到未来社会经济的发展走向以及居民的生活质量，建筑行业作为我国重要的支柱型产业，在整个建设过程中耗资巨大、建设周期长，同时能源消耗也非常惊人，因此注重能源消耗，将节水理念融入建筑行业当中，对于实现环境保护以及行业的可持续发展具有深远性影响。因此在设计环节就要注重建筑给排水的节水理念，将问题前置才能更好地制定解决办法，实现我国建筑行业的高效资源利用[1]。

在建筑设计和建设中融入节水理念与技术，对于提升建筑行业综合发展水平和环保工作水平都具有重要意义。作为相关管理者和技术人员，要积极探索节水环保路径。通过在建筑给排水设计中融入节水技术，可以实现水资源的高效利用，能够减小能耗，提升节能减排综合效果。现代建筑设计工作对于节水技术要求越来越高，通过整合和循环利用水资源，有助于实现水资源的高效利用，满足现代环保建筑发展需求。在传统建筑给排水设计中，往往将关注点放在结构设计、建筑强度等方面，对于节水技术应用方面，往往缺乏足够的关注，如何进一步降低建筑能耗，实现资源的循环、高效利用，对于提升建筑发展综合水平具有重要意义，也是现代建筑设计行业健康发展的重要趋势。

2.1 给水环节

由于当前城镇化率较高，城市中的土地资源较为稀缺，因此不得不在纵向空间进行建筑拓展，这也要求在建筑及排水设计上注重给水系统的压力情况，出现超压情况会使得整个管线处于超压状态，不仅会影响给水管道的强度及稳定性，同时还可能对水质产生影响，因此在设计环节就要注重给排水管道的材料选择，一般要关注管道强度及耐用性，防止出现“跑、冒、滴、露”的问题[2]。另外，部分给水系统还要与各用户的用水器具相连，要注重用水量较大的器具压力承载问题，防止在无工作状态下仍处于运行状态，导致资源浪费以及压力增大。

2.2 排水环节

排水系统需要从污水处理、污水净化以及污水管道密封等多个环节进行考虑，排水系统主要是对居民或工业的污水进行收集以及处理，如果管道密封性不好则可能造成污水外泄或渗漏问题，不仅会污染周边自然环境，同时污水还会向土壤深部进行渗透，进一步污染地下水源造成更大范围的污染扩散。所以在排水环节的设计方面，要注重管道连接件的设计问题，尤其在材料选择以及管线走向方面，要关注管道使用寿命以及所能承受的外部压力。另外，大部分排水系统都处于地下隐藏部位，因此一旦发生泄漏并不容易察觉，只有当污水泄漏达到一定程度才会被发现，因此也就增加了排水监测难度，因此要注重对于排水系统的整体监测设计[3]。

3.1 科学选择管道

传统的建筑给排水都是以镀锌钢管为主要管材选择类型，其具有抗腐蚀性强、防水性弱的特点，因此在长时间使用过程中会出现渗漏或裂纹，不仅会影响管材的使用寿命，同时也会增加维修成本，造成管内水质污染，直接影响整个建筑物内的居民用水质量，在一定程度上消耗了水资源以及供水成本。随着当前材料科学的快速发展，目前建筑给排水管道可选择的种类较多，包括PE管、钢塑复合管、铝塑复合管等，同时都规避了传统镀锌钢管存在的问题，出现腐蚀渗漏的情况较少，避免了水源浪费，值得注意的是不同的建筑对于给排水管线的需求也不同，要从经济角度进行选择，一般室内管线以坚固、防腐、防蛀为主要关注点，而室外管线则要注重平整度、光滑度以及自身强度，一般选择密封性较好的聚乙烯塑钢管，高层建筑的给排水管道由于线路较长，因此要注重水流声音影响，选用螺旋消音管可以提高抗干扰性、增加高层建筑的居住舒适感[4]。

3.2 合理规划压力

现有的建筑给排水设计规范当中对于管线的上限压力做出了明确说明，但是往往在实际运用过程当中会考虑居民的体验感，增加水压成为普遍性的行为，但是超压会造成给排水管道结构失稳、加速老化以及损坏，一旦发生“跑冒滴漏”对整个给排水系统都会有较大影响，因此要注重智能化的压力控制方法，防止出现超压现象、杜绝水资源浪费。在实际给排水设计过程中要将消防管道、用水管道进行分隔，防止两者互相影响，消防管道的水压可适当提高，居民用水压力要进行智能化控制，根据居民的用水节点进行供水，以提高水质，防止蓄水池时间内的存储过长造成的水质恶化[5]。

3.3 热水循环系统

随着居民生活质量的提高，很多建筑内都提供热水系统，但是目前的热水系统都是采用无循环或钢管循环方式进行供应。热水与冷水同时存储在管道内，在使用热水之前需要将冷水排放干净才能让热水正常使用，这在一定程度上会消耗水资源，而且整个建筑内的使用量较大，累积消耗的数量更是惊人，导致了冷水被浪费，因此需要注重在建筑排水设计方面加强热水循环系统的广泛运用，其中的直管循环或立管循环方式更具优势，可以通过改造和处理现有的供水系统就可以对冷水有效替换。另外，太阳能热水工程对于节能热水系统也具有较大优势，体现了建筑设计与生态环境的和谐性，对于绿色建筑发展具有深远性影响[6]。

4.1 自动控制与计量

随着当前城镇化率逐渐提高，房屋建筑密度也在增加，因此要关注建筑工程的节水技术的科技性运用，将自动化监控系统运用在建筑给排水设计当中可以对水量、温度等多个方面进行全方位监控，尤其在水箱、预备水源以及水池等环节要进行合理控制，安装相应的报警装置，并采用变频式水泵进行供水，一方面可以节约能耗，另一方面也能远程控制管网末端水泵转速[7]。另外，由于不同地区的用水量有着较大差异性，因此要根据不同建筑采用针对性设计给排水措施，用自动控制系统方案对水量进行远程调控，并按照居民用水时间段进行水资源合理分配、防止资源浪费。

4.2 用水端部的有效控制

高层建筑当前在城市建设中非常常见，但是高层建筑的供水设计一直也是社会的关注的焦点，为了保证居民正常用水常常采用分层水箱设计形式，但是一般性的管网水压难以满足用户需求，往往存在负压或超压的问题，一方面增加了供水的能源成本，另一方面也可能造成水源浪费，因此为了更好地调节用水需求量，建议采取用水端终部的有效控制，通过采用电气自动化的方式进行水压调节，既能保证高层建筑的供水流畅性，同时相对成本更低，容易从技术层面实现低能耗的高层供水目标[8]。

4.3 完善建筑给排水设计系统的超压控制

在供水管网设计当中给出了给水配件以及主管、支管的最大压力限制，但是并没有针对给排水系统的超压出流问题进行细化规定，加上当前城市的供水排水系统较为复杂，超压出流问题也愈发明显，在不同程度上造成了水资源浪费，而且在给水排水系统当中也增加了能耗问题。由此建议应进一步规范建筑给排水系统，对于超压出流的控制建议进一步将给水压力进行缩小，同时对于排水系统的压力要保证排放的有效性，避免管道压力过大。目前在设施端常用的有3种方法控制超压出流。首先是装置减压阀，一般放置在出水末端，可以减少动压力和静压力，有利于优化给水区域的压力不均衡问题，在一定程度上减少了投资成本，具有较高经济性。其次，减压孔板是一种结构简单的节流设备，既可以安装在减压与节流的管道上游位置，也可以放置在水平管道上，但是只能减少动压却不能减少静压，由于管理方式较为简单，因此操作也易于上手。最后，节流塞类似于减压孔板，能够消除用水末端的水头压力，但是无法减小静压，一般在民用建筑管道中比较常见、安装非常便利[9]。

4.4 雨水与中水回收系统

长期以来，我国在建筑设计方面没有考虑到对水资源的循环利用问题，尤其是排水系统中常常将生活污水与雨水混合排放，不仅造成了污水处理压力，同时也浪费了雨水等自然性资源，因此在未来的建筑给排水设计中，为了更好地达到节水要求，应该控制地下水使用量，并通过雨水和中水回收系统，提高水资源的利用效率，减少不必要的能源消耗，并进一步利用自然降水为居民循环所用。首先，在房屋给排水设计前期，应在屋顶设置雨水收集系统，并通过回收净化处理将有害杂质进行过滤，再将过滤后的雨水运用到灌溉或清洁等领域，进一步降低水源消耗，并能够缓解目前的城市水源压力。其次，建筑物的排水系统也可以将卫生间排水和厨房排水进行有效分隔，并在用户起始端设置相应的污水回收处理装置，可以将厨房净化的水源用于卫生间清洁等方面，以达到单元区域内的循环水利用，不仅能够降低用户用水量，同时也具有较高的经济性。

4.5 合理使用市政管网余压

现阶段建筑的给排水都是依靠市政管网完成资源调配，但是市政管网也有自身的压力极限值，在特定的时间段内如果各区域内的用水压力陡然增加，会增加市政管网的工作压力，而到了空闲阶段则市政水网压力趋于平缓，为了合理地利用市政管网内的余压，应在建筑给排水设计当中适当的分析水压影响因素，通过加深压水泵满足高层用户的用水需求。另外，也要合理运用真空节水技术，将市政管网中存在的水蒸气进行收集，并形成压力储备，当处于用水高峰期时，则将其进行释放，以此提高居民用水体验，防止高层地区由于水压不足造成的用水困难，而在排水设计中也可以运用化学处理方式进行真空节水，减少排水经济成本。

综上所述，节水节能是我国未来社会发展的必然趋势，同时也影响到社会各个环节，建筑给排水设计应充分考虑未来的社会发展形式，并将节水技术应用到给排水设计环节，这也给相关设计人员提出了更高要求，不仅要具备较强的专业知识，同时也要对现有的节水需求进行深入分析，转变传统设计思想，充分利用水源进行系统优化，以此缓解资源紧张问题。同时也要考虑区域性的经济发展条件，以更加高瞻远瞩的方式促进建筑给排水设计达到环保要求，为建筑的可持续发展奠定基础。

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