建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能減排設(shè)計(jì)分析

楊棟

【摘 要】建筑工程設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多、組成復(fù)雜，其中給排水設(shè)計(jì)就是主要部分，直接影響建筑供水質(zhì)量及節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文中以建筑給排水設(shè)計(jì)為對(duì)象，分析節(jié)能減排設(shè)計(jì)的具體措施，為一線設(shè)計(jì)者提供經(jīng)驗(yàn)借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】建筑給排水；設(shè)計(jì)方法；節(jié)能減排

引言：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)建筑業(yè)快速發(fā)展，但也存在嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題，其中最顯著的就是水資源浪費(fèi)問(wèn)題，這也是我國(guó)節(jié)能減排工作的主要組成部分。建筑給排水設(shè)計(jì)中引入節(jié)能減排設(shè)計(jì)方法，有助于實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

一、給排水節(jié)能減排設(shè)計(jì)必要性

我國(guó)的建筑行業(yè)對(duì)能源的消耗巨大，因此為改善我國(guó)建筑生產(chǎn)狀況，應(yīng)該在不斷開(kāi)發(fā)新能源的基礎(chǔ)上，通過(guò)貫徹節(jié)能理念，切實(shí)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中做到環(huán)保高效生產(chǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的施工模式，在建筑節(jié)能減排理念有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，有效促進(jìn)能源再利用。自然環(huán)境、生態(tài)以及環(huán)境意識(shí)等是節(jié)能減排中包含的重要內(nèi)容。節(jié)能通過(guò)優(yōu)化建筑的施工流程，對(duì)資源實(shí)現(xiàn)一定的循環(huán)利用；第二，降低企業(yè)生產(chǎn)的投資成本。建筑行業(yè)本身需要人力和物力的一定投入，但使用節(jié)能理念之后，可以在生產(chǎn)流程上和資源利用上進(jìn)行優(yōu)化，從而降低后期資金注入；第三，有效促進(jìn)人類(lèi)與自然和諧發(fā)展。節(jié)能減排不僅體現(xiàn)在對(duì)資源的節(jié)約和提高利用率上，還可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)。通過(guò)節(jié)能減排，更有利于維護(hù)整個(gè)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，從而促進(jìn)人類(lèi)與大自然的長(zhǎng)期共存。

二、建筑給排水能耗問(wèn)題分析

給排水工程存在較大能耗，主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：

（一）熱水供給系統(tǒng)問(wèn)題

建筑給排水工程施工中大部分問(wèn)題都因?yàn)榻o水系統(tǒng)出流超壓造成的，浪費(fèi)水資源。加上給排水工程大多屬于隱蔽工程，出現(xiàn)滲漏問(wèn)題不易被發(fā)現(xiàn)。熱水系統(tǒng)不但要給居民提供日常用水，還可以帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，但其中存在問(wèn)題，主要因?yàn)椴痪邆淇裳h(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)，出現(xiàn)浪費(fèi)情況。各建筑物出水點(diǎn)與加熱器之間距離較遠(yuǎn)，輸水管道本身有熱量損失，造成熱水經(jīng)過(guò)運(yùn)輸后出現(xiàn)降溫，期間存在浪費(fèi)問(wèn)題。

（二）排水系統(tǒng)存在問(wèn)題

建筑物中排水系統(tǒng)作為重要組成部分，管道配件滲漏問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)，主要在于管道設(shè)計(jì)不合理及管材質(zhì)量不過(guò)關(guān)引起的。一旦出現(xiàn)管道問(wèn)題要及時(shí)整修，最短時(shí)間內(nèi)完成維修，避免長(zhǎng)時(shí)間維修出現(xiàn)大量水資源流失與浪費(fèi)的情況，同時(shí)還給居民帶來(lái)不便。

三、建筑給排水節(jié)能減排設(shè)計(jì)措施

（一）提高材料與資源使用效率

對(duì)于施工材料其技術(shù)要點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面：（1）在進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，要提高材料的有效利用率，同時(shí)，對(duì)材料的耗損率進(jìn)行控制，盡量低于30%；（2）嚴(yán)格按照施工預(yù)算對(duì)材料進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)和存儲(chǔ)，確保材料的質(zhì)量，定期對(duì)材料進(jìn)行整理，做到擺放有序，在運(yùn)輸和搬運(yùn)途中，盡量避免受到丟失和損壞；（3）選擇材料時(shí)，為確保其施工質(zhì)量，盡量選擇高性能的混凝土和高強(qiáng)度的鋼筋、商品砂漿、等，對(duì)施工工序進(jìn)行優(yōu)化，做到盡然有序；（4）在選擇維護(hù)材料時(shí)，應(yīng)盡量選擇綠色環(huán)保、結(jié)實(shí)耐用且方便安裝和拆卸的防護(hù)材料，從而避免環(huán)境受到破壞。此外，嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)施工中混凝土使用量，澆筑前計(jì)算用量后報(bào)上供應(yīng)計(jì)劃，剩余混凝土澆筑門(mén)窗洞口，提高混凝土利用效率。

（二）小區(qū)供水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

確定管線過(guò)程中會(huì)受到定線圖與實(shí)測(cè)圖比例的影響，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該進(jìn)行實(shí)地調(diào)查取證及時(shí)修正不合理的定線圖，確保設(shè)計(jì)方案的合理準(zhǔn)確。如果是管網(wǎng)改造工程，最好保證理想管位與現(xiàn)有管位之間有1.5m以上的距離。隨著管材質(zhì)量提升，實(shí)際設(shè)計(jì)中管道間影響逐漸變小，可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)縮小管距。管線設(shè)計(jì)時(shí)不能忽略預(yù)留與預(yù)埋問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員在圖紙上標(biāo)明管徑、管道基礎(chǔ)及標(biāo)高等基本參數(shù)。通過(guò)多畫(huà)標(biāo)準(zhǔn)圖與詳細(xì)圖降低成本與損失。

工程管線豎向間存在矛盾時(shí)，主要相關(guān)問(wèn)題：支線與干管的規(guī)劃設(shè)計(jì)存在矛盾時(shí)，以干管為主調(diào)整支線；可彎曲管道與直線管道矛盾時(shí)，以直線管道為主；壓力與重力管道存在矛盾，以重例管道為主；規(guī)劃管線時(shí)，盡量用現(xiàn)有的管道；大小管線規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，以大管線為主。雖然這樣說(shuō)，但實(shí)際中應(yīng)該靈活應(yīng)對(duì)，根據(jù)情況選擇，做到科學(xué)布置，降低成本，提高管線設(shè)計(jì)質(zhì)量。

住宅區(qū)給水管線設(shè)計(jì)，需要注意：整合物業(yè)，全面把握設(shè)計(jì)系統(tǒng)性；了解施工水平，方案具有可操作性；了解管道產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)；充分考慮住宅設(shè)計(jì)水平，滿足住宅設(shè)計(jì)要求，與小區(qū)風(fēng)格一致。

給排水管網(wǎng)規(guī)劃中優(yōu)化設(shè)計(jì)意義重大，主要時(shí)確定管線后，在優(yōu)化管徑、水壓及水力等參數(shù)過(guò)程中，合理分配管網(wǎng)流量；優(yōu)化時(shí)考慮城市具體情況，充分認(rèn)識(shí)客觀條件。優(yōu)化布局過(guò)程中，確保不同壓力范圍順利實(shí)現(xiàn)，降低整體費(fèi)用。優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中最常用的就是遺傳算法，可以有效評(píng)估中小型管線設(shè)計(jì)方案。

（三）增強(qiáng)供熱管網(wǎng)的保溫性能

采用集中供熱方式，降低能耗。供熱管網(wǎng)的重要部分就是保溫層，確定保溫層的厚度不僅要考慮經(jīng)濟(jì)性原因，還要嚴(yán)格按照國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。當(dāng)供熱管網(wǎng)保溫層厚度不符合要求時(shí)，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行更換，保證符合標(biāo)準(zhǔn)要求。近年來(lái)，我國(guó)大力推行供熱管網(wǎng)直埋技術(shù)，直埋保溫管相比于其他保溫材料，可以有效降低熱量的損失。預(yù)制直埋保溫管的保溫性能也比較優(yōu)良，并且工藝簡(jiǎn)單。我國(guó)當(dāng)前主要使用氫聚塑預(yù)制聚氨酯、高密度聚乙烯等制作的保溫管和保溫材料進(jìn)行保溫，這些材料經(jīng)濟(jì)實(shí)用、保溫性能好、并且環(huán)保。但實(shí)際的熱輸送效率相對(duì)于國(guó)外還有一定差距。

為提高節(jié)能效果，先對(duì)泵站進(jìn)行改造，泵站運(yùn)行中應(yīng)該避免并聯(lián)運(yùn)行多臺(tái)泵，并聯(lián)運(yùn)行功率遠(yuǎn)大于單一水泵，并且運(yùn)行效果較差。可以通過(guò)變頻調(diào)節(jié)技術(shù)自動(dòng)控制水泵的出口壓力和流量，該技術(shù)已經(jīng)比較成熟。通過(guò)變頻控制可以保證供回水壓力的恒定，使用變頻調(diào)節(jié)方式可以有效取代閥門(mén)控制，大幅度提高工作效率，減輕人工的工作強(qiáng)度。另外，為了進(jìn)一步提高泵站的節(jié)能性，在街區(qū)回水壓力較高時(shí)，如果回水量可以直接進(jìn)入大網(wǎng)，可以采用暫停供水泵的方式來(lái)節(jié)能。在日常管理中，應(yīng)該及時(shí)對(duì)污垢進(jìn)行清除，降低泵站的運(yùn)行阻力，節(jié)約電能；并盡可能減少失水、補(bǔ)水的操作，以降低能耗。

（四）合理使用管網(wǎng)壓力與科學(xué)選材

隨著高層建筑數(shù)量與高度增加，市政給水管網(wǎng)提供的壓力難以滿足使用要求，可以通過(guò)增壓供水技術(shù)解決高層建筑供水問(wèn)題。也就是在蓄水裝置中引入進(jìn)水裝置，通過(guò)增加水泵加大水壓。一般市政管網(wǎng)白天供水壓力0.2MPa，夜晚供水壓力0.27MPa，供水穩(wěn)定性偏差，很多企業(yè)往往放棄市政供水壓力選擇水泵加壓，出現(xiàn)電能浪費(fèi)的情況。特別是在地下蓄水池設(shè)計(jì)時(shí)，供水壓力直接編程負(fù)壓，需要耗費(fèi)大量電能。因此設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí)，要考慮市政管網(wǎng)給水壓力，建筑上部行水泵加壓，水泵與下閥門(mén)連接，實(shí)現(xiàn)分區(qū)供水的目的。建筑下部直接采用市政管網(wǎng)壓力直接供水。當(dāng)市政管網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以打開(kāi)閥門(mén)令水壓或水箱供水，達(dá)成建筑節(jié)水的目的。為了保證供水安全，建議選擇鋼塑復(fù)合管、PVC-U管、鋼管、PE管、不銹鋼管、PP-R管替代鍍鋅管。薄壁圓管等新型管材，具有殺菌能力，5h內(nèi)能夠殺滅細(xì)菌。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中節(jié)能減排已成為急需解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員依據(jù)具體情況設(shè)置給水壓力、廢水收集與處理等。通過(guò)各類(lèi)設(shè)計(jì)措施達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)，減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)和諧共存。

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