基于低碳理念下建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能減排策略的應(yīng)用

尹尚高

山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司（030032）

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們越來越重視環(huán)境保護(hù)和低碳排放的理念。實(shí)施給排水節(jié)能減排措施，可以提升給排水工程的使用質(zhì)量，進(jìn)一步提高建筑設(shè)計(jì)水平和綠色環(huán)保水平[1]。近年來，隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，能源消耗已成為制約我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的嚴(yán)重的問題。在這種情況下，低碳排放概念隨之而生，在給排水工程建設(shè)中采用節(jié)能減排戰(zhàn)略，可以為綠色建筑、低碳建筑作出貢獻(xiàn)，以達(dá)到建筑給排水工程的節(jié)能環(huán)保。

1 建筑給排水工程系統(tǒng)的構(gòu)成

目前，建筑給排水工程系統(tǒng)主要由給排水管道、水箱、高位水箱、水表及加壓設(shè)備等組成，缺失任何一個(gè)構(gòu)件都會(huì)影響給排水工程的順利運(yùn)行。給排水系統(tǒng)在整個(gè)建設(shè)工程中占有重要的地位，對(duì)維持人們?nèi)粘Ｉ钣兄匾饬x。要想提升給排水工程使用質(zhì)量，就需要采取節(jié)能減排措施，進(jìn)一步提升建筑給排水工程的經(jīng)濟(jì)效益。

2 建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能減排的重要意義

在給排水設(shè)計(jì)中采用較為先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù)非常重要。水是人們生活和生產(chǎn)的基本要素之一，然而，隨著水資源的日益短缺，供水已無法滿足人們的生產(chǎn)和生活。一些地區(qū)還實(shí)施了重要的調(diào)水工程，以維持正常的生活和生產(chǎn)，在一定程度上暫時(shí)減少了人們的用水需求，但這并不是一個(gè)長期計(jì)劃，如果想從根本上解決這個(gè)問題，必須從現(xiàn)在開始努力節(jié)約用水。在這種情況下，在建設(shè)項(xiàng)目中采用先進(jìn)的供水和排水節(jié)能減排技術(shù)，不僅可以有效利用水資源，還可以更好地促進(jìn)資源的循環(huán)利用[2]。

能源不僅是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力，也是環(huán)境保護(hù)的重要基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高，我國能源消耗日益嚴(yán)重。由此可見，在建筑設(shè)計(jì)中采用先進(jìn)的給排水技術(shù)不僅是環(huán)境保護(hù)的需要，也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，低碳節(jié)能理念越來越受到社會(huì)各界的關(guān)注，且隨著人們對(duì)綠色建筑和環(huán)境建設(shè)需求的提高，為了在低排放時(shí)代背景下降低建設(shè)項(xiàng)目能耗，就要減少技術(shù)用水，提高水源利用效率，進(jìn)而滿足建筑給排水設(shè)計(jì)節(jié)能要求。

3 建筑給排水設(shè)計(jì)中的能耗問題

3.1 給水系統(tǒng)供應(yīng)問題

當(dāng)前，我國水資源嚴(yán)重缺乏，水污染嚴(yán)重，不僅使國民經(jīng)濟(jì)和人們生活復(fù)雜化，而且成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。建筑業(yè)是城市用水的主要使用者，建筑用水占城市總用水量的比例較大，控制施工用水是降低城市用水量的重要措施。

隨著熱水器不斷普及，熱水全天供應(yīng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。特別是在冬季，人們對(duì)熱水需求將大大增加，但由于熱水管網(wǎng)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致水箱與熱水器距離過長，管道保溫性能差，只有在排放一段時(shí)間后才可用上熱水，因此較早釋放的冷水被浪費(fèi)了。

3.2 選材和安裝缺陷造成的浪費(fèi)

給排水管道材料的選擇和安裝對(duì)于供水和排水系統(tǒng)至關(guān)重要。管道老化、變形和安裝不當(dāng)也會(huì)造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，影響給排水的正常使用。

給排水閥門質(zhì)量直接關(guān)系到水資源的充分利用。在給排水施工中，三通閥常用作截止閥、閘閥和蝶閥。其中，截止閥具有良好的防滲性能。與蝶閥相比，截止閥在使用期間的防損效果較低。蝶閥在使用中容易損壞，會(huì)造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

3.3 排水系統(tǒng)滲漏造成的污染

排水系統(tǒng)滲漏是管道質(zhì)量差、管道管理不合理等引起。為了將管道配件損壞的問題及時(shí)解決，就需要做好維修與檢查工作。然而，建筑給排水管道泄漏期間，相關(guān)的維修過程較為復(fù)雜，維修時(shí)間長，在維修期間還伴隨著大量的環(huán)境污染，導(dǎo)致雨水和污水混合，影響管道維修質(zhì)量以及人們的正常生活。

4 低碳理念下建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能減排策略

4.1 優(yōu)化建筑工程節(jié)水新技術(shù)

在傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計(jì)中，對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用有著嚴(yán)格的要求。鍍鋅鋼管是傳統(tǒng)施工工藝中用于給排水系統(tǒng)的主要材料，在與水長期接觸過程中極易發(fā)生銹蝕反應(yīng)，污染水資源。由不銹鋼管和鋁塑管組成的排水管，解決了水和廢物污染問題，對(duì)節(jié)能減排產(chǎn)生良好效果[3]。

閥門也是給排水系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。閥門類型選擇是否正確，閥門質(zhì)量的高低，都直接關(guān)系到給排水效果。因此，在實(shí)際使用過程中，應(yīng)結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際要求選擇合適的閥門，進(jìn)一步提升建筑給排水工程的節(jié)水效果。

4.2 控制水壓，杜絕出流超壓現(xiàn)象

在給排水工程中，由于缺乏對(duì)建筑物實(shí)際情況的調(diào)查和對(duì)給排水水壓的控制，經(jīng)常出現(xiàn)出口超壓現(xiàn)象，因此，合理的建筑給水排水設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下方面。

首先，需要結(jié)合建筑物的水壓限值、液壓值和工作壓力限值控制水壓，通過安裝泄壓裝置，有效控制排水工程施工中的水壓。

其次，在安裝泄壓閥時(shí)，為實(shí)現(xiàn)給排水工程的節(jié)能減排，可結(jié)合配水點(diǎn)的實(shí)際水壓控制單位時(shí)間水流量。在給排水系統(tǒng)中，熱水供應(yīng)系統(tǒng)對(duì)水資源的消耗更為明顯，因此，不僅要科學(xué)設(shè)計(jì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)，還要推廣內(nèi)部熱水循環(huán)系統(tǒng)，確保熱水供應(yīng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

最后，在給排水工程領(lǐng)域，對(duì)水壓有明確而嚴(yán)格的規(guī)定。水壓應(yīng)結(jié)合建筑物本身的水壓極限值、用戶管道的靜水壓力值和工作壓力極限值進(jìn)行控制，并采用優(yōu)質(zhì)的溫控裝置來控制管道保溫過程，確保熱水供應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行[4]。

4.3 加強(qiáng)有效水的循環(huán)利用

雨水循環(huán)利用不僅需要大量的人力、物力、資源，還需要基于外部因素的選擇，這些外部因素非常有限，因此，為了從根本上節(jié)約水資源，需要加強(qiáng)水的有效循環(huán)利用。就目前建設(shè)項(xiàng)目而言，熱水系統(tǒng)中存在大量無效水，這類水由于熱水裝置未及時(shí)啟動(dòng)而變?yōu)槔渌?，?jīng)常被人們排放掉，造成水資源浪費(fèi)，因此，如果能迅速改善熱水系統(tǒng)的不合理性，將其轉(zhuǎn)化為有效水，就可以達(dá)到節(jié)約水資源的目的。因此，在給排水工程施工設(shè)計(jì)中，應(yīng)修建一個(gè)熱水循環(huán)系統(tǒng)，及時(shí)將管道中的剩余水抽出，并循環(huán)至熱水供應(yīng)系統(tǒng)，盡量減少水資源的浪費(fèi)。在熱水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件、節(jié)水效果和成本投資，以實(shí)現(xiàn)熱水循環(huán)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

4.4 選用降耗材料，開發(fā)中水系統(tǒng)

在實(shí)際施工中，主管部門必須嚴(yán)格監(jiān)控施工質(zhì)量，保證施工材料和技術(shù)，將建筑給排水損失降至最低[5]。此外，回收水的使用是目前給排水系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展方向。必須綜合技術(shù)、投資和管理，選擇最合適的回收水處理工藝，主管部門必須嚴(yán)格監(jiān)控施工質(zhì)量，保證施工材料和技術(shù)，正確選擇施工系統(tǒng)，將建筑物的供水和排水損失降至最低。

4.5 充分利用新能源

在低碳理念下，開發(fā)新能源是最科學(xué)、最有效的措施，如太陽能的開發(fā)和利用具有巨大發(fā)展?jié)摿?，不僅可以通過加熱設(shè)備將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，為熱水系統(tǒng)提供熱量，而且具有高效、無污染的特點(diǎn)，能快速實(shí)現(xiàn)熱平衡，有效地達(dá)到節(jié)能減排的效果。由此可知，在雨水收集系統(tǒng)的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)中，雨水可通過室內(nèi)外雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行收集，最后通過導(dǎo)流井引入清水池、雨水流量控制井和復(fù)合過濾井[6]。為了更好地利用雨水，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)綠色節(jié)能雨水收集系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)虹吸壓力流系統(tǒng)將雨水引入沉淀池。一般，排水溝縱坡的1%視為水力坡度，排水溝寬度的選擇取決于雨水桶的均勻流量。這種雨水收集設(shè)計(jì)可以更好地收集和利用天然雨水，從而實(shí)現(xiàn)雨水的二次利用，彌補(bǔ)城市水資源的不足，是綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的重要體現(xiàn)。

4.6 普及新型節(jié)能設(shè)備，提高給排水工程水資源利用率

在低碳理念下做好建筑給排水設(shè)計(jì)的節(jié)能減排策略，需要加強(qiáng)新型節(jié)能設(shè)備的普及使用。

首先，使用節(jié)水設(shè)備和配件，由于傳統(tǒng)給排水配套設(shè)備的密封存在缺陷，所以在給排水設(shè)施建設(shè)中，有必要合理購置新型節(jié)水設(shè)備和配件，以有效減少廢水資源。如與舊水龍頭相比，新型節(jié)能水龍頭具有更好的節(jié)水性能。

其次，鍍鋅鋼管是傳統(tǒng)給排水施工中的主管，但由于水和空氣的腐蝕，鍍鋅鋼管容易逐漸生銹，隨著時(shí)間的推移，會(huì)有不同程度的水流失，造成水資源浪費(fèi)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型節(jié)能管材已成為現(xiàn)代建筑應(yīng)用的主要材料，如不銹鋼管、PE管、PVC-U 管等，不僅能充分滿足日常供水需要，還能夠避免腐蝕。因此，在給排水工程中，應(yīng)充分考慮給排水性質(zhì)，科學(xué)選擇新管道，確保給排水工程節(jié)能。

最后，在建筑給排水設(shè)計(jì)中，閥門是極其重要的配件。不同類型的閥門在強(qiáng)度和密封方面具有不同的性能，尤其是截止閥、閘閥和蝶閥。因此，在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)不同強(qiáng)度特點(diǎn)和施工類型選擇合適的環(huán)保閥門[7]。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，必須合理選擇節(jié)水設(shè)和配件備。除了考慮價(jià)格和性能要求外，還應(yīng)考慮節(jié)水性能，以便選擇節(jié)水設(shè)備。如與常規(guī)水龍頭相比，在相同水壓下，建筑工程給排水中常用的充氣式或陶瓷水龍頭的節(jié)水效果可提高20%～30%。

5 結(jié)語

我國水資源保護(hù)已成為社會(huì)發(fā)展的重要問題。在當(dāng)前給排水工程建設(shè)中，要把節(jié)能減排放在首位，增強(qiáng)人們的節(jié)能意識(shí)，充分利用現(xiàn)代節(jié)能減排技術(shù)，加強(qiáng)給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。給排水工程的設(shè)計(jì)和施工對(duì)節(jié)能減排和綠色環(huán)保具有重要作用，建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)在全球范圍內(nèi)研究。為了合理利用水資源，主管部門必須通過各種技術(shù)和手段管理水資源，目前，對(duì)某些浪費(fèi)水的人及行為均實(shí)施了行政或經(jīng)濟(jì)制裁。然而，最根本的問題仍需要通過節(jié)能技術(shù)來解決，因此，有必要對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行深入分析。要想在低碳理念下實(shí)現(xiàn)給排水工程的節(jié)能減排，就需要不斷優(yōu)化布局，提高設(shè)備管道質(zhì)量，優(yōu)化供水和排水系統(tǒng)，合理利用城市供水網(wǎng)站的壓力，最大限度減少資源和能源的浪費(fèi)，以達(dá)到節(jié)水節(jié)能的效果。