給排水工程節(jié)能材料應(yīng)用探究

史 東

（北京大學水電中心，北京 100871）

前言

隨著人民群眾的生活水平不斷提高，對住宅的居住條件不僅僅局限于基本生活需求，而且對住宅的低碳、環(huán)保以及節(jié)能性提出要求。給排水工程的節(jié)能材料應(yīng)用是建筑節(jié)能的主要方面，不僅要保證居民生活用水需求，還要有效節(jié)約能源與水資源，在設(shè)計、施工以及使用過程中，都符合節(jié)能減排基本要求，與目前政府所提倡的低碳、綠色環(huán)保的理念相結(jié)合。

1 節(jié)能材料應(yīng)用的重要意義

自改革開放以來，我國經(jīng)濟建設(shè)盡管取得舉世矚目成就，然而能源損耗比較高，由于自然能源絕大部分屬于不可再生資源，盡管我國的資源比較豐富，但與世界各國一樣，同樣受到資源短缺的困擾，同時環(huán)境污染與水資源分布不合理導(dǎo)致資源更加貧乏，直接影響我國國民經(jīng)濟的健康發(fā)展，因此強化科學發(fā)展意識，實行節(jié)能減排，在給排水工程中應(yīng)用節(jié)能材料有著重要意義。

2 給排水工程的節(jié)能材料實際應(yīng)用

給排水工程的節(jié)能材料與技術(shù)運用圍繞節(jié)能為核心，主要包括以下方面的內(nèi)容：

2.1 給排水管材

建筑以往采用鍍鋅管作為給排水管材，由于鍍鋅管在使用過程中發(fā)生生銹，產(chǎn)生嚴重的水資源污染，同時鍍鋅鋼管長時間閑置時，會出現(xiàn)大量的防水銹水，甚至接頭部位出現(xiàn)滲漏，直接影響水資源的浪費。因此，國家頒布相應(yīng)的規(guī)范要求建筑工程中禁止采用鍍鋅管，取而代之的新型管材包括PVC管、PPR管、PE管、鋼塑管、復(fù)合鋁塑管以及不銹鋼管等，而這些新型給排水管材的面市，迅速代替了鍍鋅管，發(fā)揮了理想的效果。目前，在這眾多的排水管材中，薄壁不銹鋼管產(chǎn)生最好效果，由于水中各類細菌在鋼管生存超過6h大多就會失去生命力，因為不銹鋼管的銅離子會消除細菌，其余新型管材使用過程中若在內(nèi)管壁出現(xiàn)大量與粘膜相似的物體，只有通過長時間的水流沖刷，才會消除細菌，造成了水資源的部分浪費。

2.2 閥門

眾所周知，隨著時間推移，排水管道、設(shè)備必然發(fā)生老化，造成在管道閥門部位容易產(chǎn)生滴漏現(xiàn)象，從而極大浪費了水資源，因此施工人員在閥門選擇過程中，在符合量控制標準的同時，還應(yīng)當避免漏水現(xiàn)象。

2.3 建筑中水

建筑中水是將生活排水通過一系列處理手段，達到中水標準的非飲用水，建筑中水可以用于日常的市政景觀、日常生活等方面，而建筑中水主要從居民日常的生活排水中獲取，對于整個建筑工程來講，中水工程自身具有重要意義，并且很難在已完工的建筑工程中進行改造，同時該系統(tǒng)整體需要的資金較大，回報周期偏長，因此建設(shè)方很難推行這一節(jié)能措施。但從節(jié)能環(huán)保角度，推行建筑中水完全是必要的，通過開發(fā)與利用中水資源，能有效減少水源的使用，同時能夠?qū)崿F(xiàn)污水的二次利用，符合了我國制定可持續(xù)發(fā)展的方針要求。

2.4 水表

設(shè)計人員對建筑工程進行給排水的設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)我國推行的規(guī)范要求來確定水表的實際型號，從而不會出現(xiàn)因水表型號選擇過大，而出現(xiàn)水量漏記的情況。除此以外，施工人員在給排水工程中也設(shè)置過濾器，從而避免因管網(wǎng)的水質(zhì)過差，而導(dǎo)致水表濾網(wǎng)的進水孔發(fā)生堵塞，有效提升了水表的耐久度。結(jié)合上述原因，施工人員不但在水表接口中設(shè)置過濾器，而且在給水器具、閥門等部位安裝過濾器，從而增強水流的節(jié)能效率。

2.5 生活水池與消防水池

眾所周知，生活用水量與消防用水量相比存在較大差距，消防供水管道的設(shè)計流量遠大于生活管道設(shè)計流量，在消防水池儲存水的目的是在火災(zāi)發(fā)生是時提供足夠的用水量，如果生活水池與消防水池共建，則會導(dǎo)致水池的存水量過大，并且水在水池中長時間不流動，則會降低水中氯的含量，最終導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生惡化，為了保證水池水質(zhì)符合使用標準，只能定期清除水池存水，這就導(dǎo)致水資源的不必要浪費。一旦消防與生活系統(tǒng)的存儲量相差過大，筆者建議采用分池儲水方式，并在水池面涂刷殺菌涂料，通過涂料與變質(zhì)水發(fā)生的化學反應(yīng)出現(xiàn)的顏色進行排水，這在保證必要消防用水量的同時，也要確保生活用水使用安全，除此以外在技術(shù)方面，消防水池的管道應(yīng)與市政景觀等非飲用水進行混合用，這樣實現(xiàn)水資源的重復(fù)使用，減少資源浪費。

2.6 其他節(jié)能應(yīng)用

（1）在普通水龍頭中采用自閉延時與光感控制技術(shù)，在水龍頭出水過程中根據(jù)時間設(shè)置進行自動關(guān)閉，以減少水流長時間的浪費，盡管水龍頭自閉的出水時間間距能夠進行人為調(diào)節(jié)，然而出水時間一旦固定后，由于人們對用水時間長短不一，因此不能滿足所有人群的用水需求，因此節(jié)能水龍頭存在自身的局限性，因此適用于整體用水需求比較單一的區(qū)域，如火車站、碼頭、車間等。光感控制技術(shù)與水龍頭的有機結(jié)合，不僅避免上述的缺陷，并在無人為觸控進行使用，因此這種水龍頭作為節(jié)能材料應(yīng)用更加廣泛，目前這種新型水龍頭已經(jīng)大量應(yīng)用于衛(wèi)生間中，同時也在大量的公共建筑中進行推廣使用。

（2）充氣水嘴材料。充氣水嘴作為節(jié)能材料目前應(yīng)用在住宅的廚房洗菜池、洗衣房以及淋浴室等。這種充氣水嘴材料的使用，在減少水柱直徑的同時，不會降低生活用水的質(zhì)量，假如節(jié)能材料運用在住宅建筑中，至少能夠減少1/10的水量，且節(jié)水效果隨著住宅建筑層數(shù)增加而改變，這種節(jié)能材料具有成本低、節(jié)能效果好的特點，已經(jīng)得到業(yè)主的大力推廣。

（3）完善循環(huán)供水系統(tǒng)。隨著社會不斷進步，居民的日常生活質(zhì)量不斷提高，對于循環(huán)供水尤其熱水供應(yīng)提出了更高的標準?，F(xiàn)階段，大部分集中循環(huán)熱水供應(yīng)都出現(xiàn)嚴重水資源浪費情況，主要包括為，用戶使用水龍頭過程中，不能快速獲得理想溫度熱水，因而只有釋放管道的部分冷水，才能夠正常供用，然而冷水的釋放本質(zhì)上屬于浪費水源的行為，而這種行為是由多種因素造成的，包括施工、設(shè)計以及管理等，對此在住宅建筑中應(yīng)當消除這方面因素，在技術(shù)方面通過完善循環(huán)供水系統(tǒng)，并結(jié)合接水效果與施工成本和并按照地方圖集與設(shè)計標準，確定支管與立管混合使用的循環(huán)體系，來減少水資源的浪費。

3 給排水工程新型節(jié)能材料未來展望

給排水工程節(jié)能材料滿足了低人工、可再生、低能耗、環(huán)保低碳等要求，符合資源整合使用、可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟回報周期短等諸多效益，成為給排水工程未來發(fā)展的主要趨勢。

3.1 再生能源推動節(jié)能材料發(fā)展

隨著經(jīng)濟建設(shè)不斷加快，我國面臨的資源短缺的形勢愈來愈嚴峻，而再生資源作用引起了社會的重視，采用再生能源來推動給排水工程的節(jié)能材料成為當前我國節(jié)能材料持續(xù)發(fā)展的首選方式。一方面，材料供應(yīng)商對目前材料實施生產(chǎn)資源節(jié)省措施，進行技術(shù)升級如降低材料生產(chǎn)過程的能耗比，減低材料的次品率等措施；另一方面，建材企業(yè)加大對資源的回收力度，目前我國生活垃圾與工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)量十分巨大，通過對廢料利用回收來取代原有的建筑材料發(fā)展新型節(jié)能材料，不但能夠減少能源浪費和降低環(huán)境污染，而且能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護與經(jīng)濟建設(shè)共同前進的健康發(fā)展模式。建材企業(yè)首先降低使用生產(chǎn)能耗，減少自然資源的使用，并將回收的廢棄物作為生產(chǎn)原料；其次在生產(chǎn)過程中建材企業(yè)引進環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)，確保其產(chǎn)品不影響身體健康的同時而有益于身體健康，同時加大對功能多樣、綜合效益高的產(chǎn)品研發(fā)力度。

3.2 引入新技術(shù)新材料推動節(jié)能材料發(fā)展

發(fā)展節(jié)約型能源建筑材料其本質(zhì)就是推動新型節(jié)能材料的發(fā)展，如鍍膜低輻射玻璃、隔熱保溫材料等材料，在建筑工程中運用十分廣泛有效控制了熱損耗，受到推廣使用。因此，給排水工程發(fā)展節(jié)能技術(shù)是建筑整體節(jié)能技術(shù)的主要內(nèi)容，節(jié)能材料與新技術(shù)的引入是建筑節(jié)能發(fā)展的主要表現(xiàn)。給排水工程中進行保溫型施工，是在給排水工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行保溫層的施工，由于在保溫內(nèi)部施工效率高，操作技術(shù)比較靈活，縮短了建筑工程的施工周期，內(nèi)保溫的耐久性遠大于其他材料的施工，由于土建工程的廣泛使用，其技術(shù)較為成熟，同時也有完善的檢驗體系與施工技術(shù)標準。

3 .3 加強太陽能的利用推動節(jié)能材料發(fā)展

眾所周知，太陽能屬于用之不竭取之不盡的能源，因而被廣泛應(yīng)用在熱水循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)中，太陽能供熱設(shè)備主要分為熱管式與真空管式，具有集熱性能好、保溫性強、成本低廉等特點，除此以外太陽能設(shè)備作為節(jié)能材料不受惡劣環(huán)境的影響，且維護方便、操作簡單并且能夠常用使用。發(fā)展太陽能循環(huán)供熱系統(tǒng)時應(yīng)當注意下列幾點：選擇集熱器應(yīng)結(jié)合實際情況，尤其是抗凍性、承壓性、抗熱性等因素，在冷凍地區(qū)應(yīng)當采用防凍措施，并多方面考慮集熱問題，采用串、并聯(lián)整合方式，選用加熱輔助措施。

3.4 加強雨水利用來推動給排水工程節(jié)能發(fā)展

加強雨水的使用主要通過收集雨水，通過對雨水的處理，實現(xiàn)水資源的二次利用，而雨水處理方式與中水相結(jié)合，將雨水集中運用在城市景觀、道路綠化、廁所沖洗等方面。集中對雨水收集的環(huán)節(jié)主要包括：收集屋頂雨水，并將其匯集整合沿導(dǎo)管將雨水引入地下沉淀水池，通過一定時間的沉淀后，將沉淀池的水流向蓄水池，通過加氯消毒系統(tǒng)，將雨水引入中水管道中進行使用。

3.5 引入環(huán)保材料來推動節(jié)能材料發(fā)展

隨著社會不斷進步，人們對環(huán)境保護意識進一步增強，而周圍的生存環(huán)境卻不斷惡化，居民對生活環(huán)境的標準不斷提高，這對建筑新型環(huán)保材料健康發(fā)展指明了方向，在傳統(tǒng)建筑材料成產(chǎn)與使用過程中，對社會以及人們生活的環(huán)境產(chǎn)生不利影響，因此被市場逐漸淘汰。隨著居民對綠色建材環(huán)保產(chǎn)品的需求不斷增加，政府職能主管機構(gòu)以及主管部門，通過加強合作，嚴格落實與制定新型環(huán)保建筑材料納入給排水工程應(yīng)用的管理規(guī)程與辦法，努力解決新型環(huán)保材料在發(fā)展過程中包括研發(fā)、制造、工程設(shè)計、建筑施工等多個環(huán)節(jié)問題。除此以外，主管部門針對新型環(huán)保建筑材料及產(chǎn)品設(shè)計、推廣應(yīng)用的部分產(chǎn)品可預(yù)先頒布產(chǎn)品生產(chǎn)許可證等，從而能夠推動環(huán)保新型建筑材料市場的健康發(fā)展，除此以外還應(yīng)當要根據(jù)所在地區(qū)以及建筑類型的差異，以新型建筑排水管材為重點，加強排水管材耐久性、保溫性的研究應(yīng)用，推動節(jié)能材料的配套化、系列化的綜合開發(fā)，除此以外還進一步加大環(huán)保建材與綠色建材的開發(fā)研究力度，優(yōu)化整體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次。

4 結(jié)語

總之，給排水工程的節(jié)能材料的應(yīng)用，不僅要滿足環(huán)保標準，還要滿足生產(chǎn)成本的要求，在材料的設(shè)計過程中，將環(huán)保理念貫穿于整個設(shè)計過程中，同時也要進一步發(fā)展節(jié)能減排的技術(shù)材料，更要強化人們資源節(jié)約意識，只有這樣我們才能實現(xiàn)科學發(fā)展，為給排水工程的節(jié)能材料應(yīng)用研究指明方向。

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