建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)研究

王春燕

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

在經(jīng)濟發(fā)展和社會建設的過程中，人們的節(jié)能環(huán)保意識越來越強，這給建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎。在建筑給排水工程中應用節(jié)能節(jié)水技術(shù)，有效地解決了傳統(tǒng)建筑給排水能耗大，水資源浪費嚴重的問題，符合當代綠色發(fā)展的要求，有力推動了我國可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。因此，在進行建筑給排水工程時應充分重視節(jié)能節(jié)水技術(shù)的應用，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，進一步完善節(jié)水節(jié)能。

1 節(jié)能節(jié)水技術(shù)在建筑給排水中的意義

建筑給排水是一項系統(tǒng)工程，包含多個方面，因此，需要重視節(jié)能節(jié)水技術(shù)的應用。建筑給排水系統(tǒng)中應用節(jié)能節(jié)水技術(shù)的意義有以下幾點：首先，經(jīng)濟發(fā)展的需要。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的水資源使用率不斷增大，部分地區(qū)出現(xiàn)用水緊張問題，影響居民的正常生活，必須切實減少水資源的浪費。其次，保障持續(xù)性發(fā)展。建筑給排水中應用節(jié)能節(jié)水技術(shù)有效降低了能源的消耗和水資源的浪費，符合時代綠色發(fā)展的要求，有利于國家的持續(xù)性發(fā)展。最后，提升居民生活質(zhì)量。建筑給排水中應用節(jié)能節(jié)水技術(shù)，有效解決了以往給排水管道存在的問題，給居民生活帶來更多便利。

2 節(jié)能節(jié)水技術(shù)在建筑給排水中的具體應用

2.1 節(jié)能技術(shù)

2.1.1 空氣源熱泵技術(shù)

在目前的建筑系統(tǒng)運行過程中，空氣源熱泵技術(shù)已經(jīng)在建筑給排水系統(tǒng)內(nèi)得到科學的論證，并且發(fā)現(xiàn)這類技術(shù)具有較高的應用價值[1]?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)的價格相比其他加熱系統(tǒng)低，但能效比一般的加熱系統(tǒng)高，同時，利用空氣源熱泵系統(tǒng)時不會產(chǎn)生過多的污染，其大致原理如圖1 所示。

圖1 空氣源熱泵系統(tǒng)原理

由圖1 可以了解到，加熱相同量的水時，空氣源熱泵技術(shù)所需的能量和花費的成本低于傳統(tǒng)的煤油鍋爐、電熱鍋爐等，符合節(jié)能的要求。但該技術(shù)并不適合所有建筑中，因此需要結(jié)合建筑的實際情況分析可否利用。

2.1.2 變頻調(diào)速水泵

在具體施工中，主要應用水泵來提供給排水動力，因此，想要真正的將節(jié)能實現(xiàn)，需要加強對于水泵能耗的關(guān)注與重視進一步將水泵的能耗進行降低[2]。由此出現(xiàn)了變頻調(diào)速水泵。變頻調(diào)速水泵能夠?qū)崿F(xiàn)對供水范圍和供水速度的精準調(diào)節(jié)，也可以調(diào)節(jié)水泵的水壓變化，有效地解決了傳統(tǒng)水泵電能消耗過大的問題，實現(xiàn)了建筑給排水的節(jié)能；同時，通過對水泵壓力的控制，將給排水管道的壓力控制在合理的范圍之內(nèi)，保障了給排水效率，降低了建筑給排水系統(tǒng)的運行成本。

2.1.3 市政水壓分配

一般城市給水系統(tǒng)的壓力會控制在0.2MPa，系統(tǒng)壓力會隨著建筑高度的提升而隨之出現(xiàn)變大的情況，0.2MPa 能夠滿足三層及以下居民的正常用水[3]。但現(xiàn)代建筑普遍以高層為主，面臨兩點問題：①0.2MPa 的壓力無法滿足高層用戶的供水需求。②若增大高層供水壓力會伴隨著能源消耗的增加。為了有效解決上述兩點問題，需要對市政水壓進行分配，采用無負壓變頻供水技術(shù)。該技術(shù)通過對市政壓力調(diào)節(jié)罐的壓力進行重新分配，保障高層用戶的供水壓力，同時減少能源的消耗，達到節(jié)能目的。

2.1.4 太陽能熱水供應

在國家不斷呼吁節(jié)能減排的背景下，清潔能源的適用范圍不斷擴大，其中，太陽能的應用最為廣泛。通過對太陽能的利用，有效降低了其他能源的消耗，具有較高的節(jié)能價值。在建筑給排水系統(tǒng)中，應用太陽能對生活用水進行加熱，很短的時間便可完成加熱工作，并且只要有陽光就可對生活用水持續(xù)加熱，極大地提高了加熱效率；同時，在使用太陽能加熱的過程中不會產(chǎn)生其他有害物質(zhì)，很好地落實了節(jié)能減排，進一步也保障了居民的用水需求。

2.2 節(jié)水技術(shù)

2.2.1 雨水回收系統(tǒng)

當然，這里所說的“理論”并不只是指課改的基本理念，也包括國內(nèi)外各種具有較大影響的教育理論，即如前些年十分流行的“建構(gòu)主義”，以及現(xiàn)今在國內(nèi)教育領域占據(jù)核心地位的“核心素養(yǎng)說”等．進而，“理論的實踐性解讀”的主要涵義則又在于：面對任一新的理論思想或主張，都不應盲目地追隨，而應堅持自己的獨立思考，特別是弄清這樣3個問題：（1）這一理論或主張的實質(zhì)是什么？（2）這一理論或主張對于改進教學有哪些新的啟示和意義？（3）這一理論或主張又有什么局限性或不足之處？

傳統(tǒng)建筑給排水系統(tǒng)施工時忽視雨水的有效利用，導致雨水資源的浪費。在綠色發(fā)展理念的影響下，雨水回收系統(tǒng)是建筑節(jié)能節(jié)水必須考慮的內(nèi)容之一，常見的雨水回收系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 雨水回收系統(tǒng)

由圖2 可知，在建筑存在積水的情況下，將屋頂和路面的雨水作為收集對象儲存在蓄水槽中，之后對蓄水槽中收集的雨水進行凈化處理，并將凈化完成后的雨水存放在模塊蓄水池中，由模塊蓄水池負責向外分配與水資源，用于綠化澆水、洗車以及日常沖廁等，以此實現(xiàn)了水資源的有效節(jié)約。

2.2.2 廢水循環(huán)利用技術(shù)

在建筑給排水系統(tǒng)運行的過程中，廢水是必不可少的存在，傳統(tǒng)廢水處理的方法是直接排放，不僅會導致水資源的浪費，還可能對環(huán)境造成一定的污染，因此，有必要對廢水進行合理利用，于是建筑給排水工程引進了廢水循環(huán)利用技術(shù)：首先需要對廢水進行收集，并儲存在蓄水池中等待下一步處理；其次，對蓄水池中的廢水進行多次過濾、凈化，消除沸水中的雜質(zhì)；最后，最處理好后的廢水進行檢測，符合用水標準后再投入使用，大幅度提高水資源的利用率。

2.2.3 真空節(jié)水技術(shù)

隨著科技的不斷進步，建筑給排水工程中應用的新型技術(shù)越來越多，在節(jié)水方面，真空節(jié)水技術(shù)有著廣闊的前景。該技術(shù)主要是利用真空負壓原理，通過真空壓力將空氣與水分結(jié)合形成高速的水汽混合物，用于管道內(nèi)的污物清洗。較之于傳統(tǒng)的管道清洗方式，真空節(jié)水技術(shù)有效降低了水資源的使用量，同時達到了更好的清潔效果，符合建筑給排水的節(jié)水需求?，F(xiàn)階段，真空節(jié)水技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于各類建筑中，節(jié)約了近70%的用水量，有效地推動了建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)的發(fā)展。

2.2.4 節(jié)水器具的應用

3 節(jié)能節(jié)水技術(shù)在建筑給排水的應用策略

3.1 合理選擇材料與設備

在建筑給排水工程的施工中，需要保障設備和材料符合實際需求[4]。因此，需要從材料和設備兩方面入手，實現(xiàn)建筑給排水的節(jié)能節(jié)水。

（1）選擇節(jié)能節(jié)水材料。采購材料時，需要從多方面考慮供應商提供的材料性能，堅持“貨比三家”原則，從多家供應商中選擇材料進行性能檢查，以國家規(guī)定的節(jié)能節(jié)水標準為依據(jù)，按照隨機抽取的原則，選出其中符合節(jié)能節(jié)水要求的材料，在此基礎上綜合考慮材料的性價比，選擇性價比做高的材料進行采購，并安排專業(yè)人員對材料進行合理的養(yǎng)護，保障材料的性能始終處在最佳狀態(tài)。

（2）選擇節(jié)能節(jié)水設備。在選擇建筑給排水設備時，需要堅持節(jié)能節(jié)水原則，同時也需要注意以下兩點：①為了實現(xiàn)對建筑給排水設備的有效管理，需要安裝自動監(jiān)控設備，對用水量、水溫等參數(shù)進行實時監(jiān)控；②加強對用水量的計量，合理地控制用水量，以此保障水資源的合理利用，降低不必要的水資源浪費。另外，在選擇節(jié)水設備時也需要考慮性價比，綜合選擇性價比高的節(jié)水設備。

3.2 科學設計給水系統(tǒng)

建筑給排水工程包括給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，在實際設計供水系統(tǒng)的過程中，需要從市政供水管網(wǎng)的水源壓力角度出發(fā)[4]。具體的設計流程包括以下3 點。

首先，為了保障建筑各層用戶的正常用水，需要合理地調(diào)節(jié)各層的供水壓力，在市政供水管網(wǎng)中體現(xiàn)為合理設計壓力分段區(qū)域，并結(jié)合具體的加壓設備，有效降低水資源的浪費。通常情況下，采用上述的變頻加壓泵可很好的對水流速度進行調(diào)節(jié)，但受市政管網(wǎng)壓力承載能力的影響，變頻加壓泵的應用比較少。

其次，合理使用變頻加壓設備，使用時需要綜合考慮各方面因素，以實際用水量為主要依據(jù)，確定變壓設備中的各項參數(shù)，之后需要根據(jù)總用水量合理設計水箱的大小，有效控制水箱的體積同時減少水箱的面積，達到較好的給水效果。

最后，在具體的施工過程中，需要對市政給水管道的壓力進行測量，在此基礎上計算出管道壓力的實際供水高度，進一步對加壓設備進行合理的規(guī)劃，將建筑各層的供水壓力控制在合理的范圍之內(nèi)，以此達到良好的節(jié)水效果。

3.3 規(guī)范排水系統(tǒng)施工

建筑排水系統(tǒng)的質(zhì)量對建筑給排水節(jié)能節(jié)水有很大的影響，因此，需要規(guī)范排水系統(tǒng)的施工，要求整個施工過程必須按照相關(guān)標準進行，規(guī)范排水系統(tǒng)的施工主要體現(xiàn)在管道上，給排水系統(tǒng)的管道安裝流程如圖3 所示。

圖3 給排水系統(tǒng)管道安裝流程

規(guī)范排水系統(tǒng)的施工主要體現(xiàn)在管道安裝上，需要從以下3 個方面入手。

首先，為了保障排水系統(tǒng)的規(guī)范，管道安裝需要依據(jù)國家標準進行，切實保障管道安裝的合理性，同時，在安裝管道時要做好管道的密封和防腐工作，提高管道的使用壽命。其次，為了保障排水管道的流暢，需要合理設計管道走向，降低出現(xiàn)積水的概率。再次，為了實現(xiàn)節(jié)能節(jié)水的目標，需要降低排水管道的壓力，避免壓力過高造成的能源消耗和水資源浪費問題。最后，為了保障排水系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，需要為其提供一定的外在動力幫助排水，此時應盡可能使用清潔能源，避免不必要的能源消耗，同時，降低排水過程中污染物的產(chǎn)生。

3.4 使用先進變頻設備

通過以上描述可知，變頻設備對建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)的發(fā)展有著重要的推動作用，因此，需要使用先進的變頻設備。如以上提到的無負壓變頻供水技術(shù)，與其相對應的是無負壓變頻水泵。其主要工作原理是利用內(nèi)置的真空消除器消除管道內(nèi)的真空環(huán)境，降低管道的負壓力，為管道進行二次加壓，以此保障建筑給排水形同的穩(wěn)定高效運行；另外，相比于傳統(tǒng)的加壓方式，采用無負壓變頻水泵的成本投入更低，能源消耗量也較少，有效實現(xiàn)了建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能節(jié)水。

4 結(jié)語

綜上所述，節(jié)能節(jié)水技術(shù)的應用有效地減少了能源消耗與水資源的浪費，符合時代發(fā)展的要求，同時，這也為建筑給排水工程的發(fā)展指明了方向：不斷發(fā)展建筑給排水的技能節(jié)水技術(shù)。通過合理選擇材料與設備、科學設計給水系統(tǒng)、規(guī)范排水系統(tǒng)施工以及使用先進的變頻設備四項措施，加上各種節(jié)能節(jié)水技術(shù)的應用，有效地保障了建筑給排水工程的施工質(zhì)量，達到良好的節(jié)能節(jié)水效果。