节水节能技术在建筑给排水设计中的应用

张学智

（北京方州基业建筑规划设计有限公司甘肃分公司，甘肃 兰州 730030）

在建筑使用过程中，给排水设计方案科学与否，直接影响节水节能效果。从当前部分建筑工程的实际情况看，因为建筑给排水设计不够科学，从而导致在给水和排水的过程中产生大量水资源浪费问题，同时，造成电力能源消耗较多的情况，不符合现代绿色建筑理念。为此，在进行建筑给排水设计时，需要加强节水节能技术的应用，结合建筑具体情况，采用科学的节水节能技术，最大程度减少资源浪费问题，有效落实节能减排、环境保护政策。

1.1 建筑工程给排水系统

在现代建筑工程中，给排水系统分为给水系统和排水系统两部分。给水系统需要采用专业设备将地下水引入自来水管道中，并传输到建筑内部，主要用于居住者生活使用，可以分为生活用水、饮用水及消防用水等；
排水系统主要是将生活污水进行收集和排放，统一排放到污水收集装置中。给水系统和排水系统虽然功能不同，但是，对于水质都有着重要的影响。在城市化建设进程不断加快的背景下，大型建筑数量逐渐增多，建筑工程给排水系统也更加完善，使得给水功能和排水功能效果更加突出，为了进一步提高群众生活质量，需要做好建筑给排水系统设计工作，防止出现水质污染问题。根据当前建筑工程给排水系统的实际现状来看，资源损耗问题较为严重，需要融入节水节能技术科学地分配与规划水资源，降低水资源损耗率，实现节水节能，同时，将生活污水进行回收利用，减少水资源消耗，这也是当前建筑工程及城市建设的重要目标。

1.2 节水节能技术应用的意义

建筑工程的主要作用是为人们提供稳定、安全且舒适的居住场所，但是，建筑工程在运行过程中不可避免地会出现一些浪费问题，如水资源浪费、能源消耗较大等，违背当前节能减排理念和可持续发展战略的实施，所以，加强建筑给排水节水节能设计在现阶段具有重要意义。通过将节水节能技术应用在建筑给排水设计中，能够有效地提高水资源的利用率，减少水资源及其他能源的浪费。根据相关统计结果来看，我国人均水资源占有量依然处于较低水平，水资源紧张问题较为严重，必须做好节水节能工作，以保证社会可持续发展。加强建筑给排水节水节能设计，能够有效地促进建筑行业发展，使得建筑行业向绿色节能方向不断迈进。但是，当前我国建筑行业对于给排水系统节水节能设计的重视程度不足，同时，因为缺乏实践经验，导致节水节能设计方案质量不高，难以起到良好的节水节能效果，所以，强化节水节能设计工作，能够有效地提高建筑给排水系统的设计工作质量，同时提高人们的环保意识，这也是节水节能技术应用的重要意义。

将节水节能技术应用在建筑给排水设计中，需要设计人员准确掌握关键要点，以提高技术应用效果。结合相关实践经验来看，节水节能技术在建筑给排水设计中的应用要点主要包括如下几个方面。

2.1 给排水整体布局优化

给排水管道对于布局合理性要求较高，如果整体布局存在问题，就会引起给排水管道交叉、碰撞等情况，从而容易引起水资源浪费问题。为此，在进行建筑给排水设计时，需要设计人员准确把握建筑工程的结构情况和空间规划情况，明确给水管道、排水管道的具体位置，结合市政供水管道和污水管道等建设情况，设计合理的给排水管道布局规划方案，按照实际情况采用相应的节水节能技术，并确保其能够发挥出实际效果，从而全面提高建筑节水节能设计的科学性。

2.2 节水节能技术优化要点

给排水管道对于节水节能技术要求较高，施工人员必须按照设计方案，结合实际情况开展高质量的节水节能技术设计工作，必须明确具体需要采用的技术，结合给排水管道材质、管道布局等基础信息，对节水节能技术进行交底和探讨。如果发现当前采用的节水节能技术难以满足实际情况，则必须对其进行优化和调整，保证所采用的节水节能技术符合国家规定标准要求，以全面提升给排水节水节能效果，避免因节水节能技术影响实际应用效果。

2.3 信息技术应用要点

在现代信息技术发展的推动下，信息技术对给排水节水节能技术产生了深刻的影响，传统节水节能技术的局限性逐渐暴露，而通过与信息技术结合，能够全面提升建筑给排水节水节能技术水平。为此，建筑工程的给排水系统设计，需要与信息技术深度结合，加强信息技术在给排水节水节能技术设计中的应用。以信息技术引领节水节能技术，推动建筑给排水节水节能技术不断创新，是提高给排水管道施工质量、创新节水节能技术的关键。

当前，在我国建筑工程实践中，节水节能技术已经得到一定应用，使得建筑给排水系统节水节能效果不断提升，有效地减少了水资源的浪费问题，其应用主要包括以下几个方面。

3.1 给水加压方式的应用

在现代科学技术不断发展的背景下，建筑给排水系统中应用多种不同功能的给水加压装置。给水加压装置功能较为丰富，与节水节能技术融合后，能够有效地降低建筑给排水运行消耗问题，同时，还能够实现对给排水的二次加压，提高水资源的利用率。根据当前建筑给排水设计工作情况来看，大部分建筑中的供水加压装置都具有明确的标准规定。在选择给水加压装置的过程中，通过采用变频加压的方式，在加压水泵中安装变频器、压力传感器等设备，在施加压力的过程中，变频器能够根据压力传感器的数据实时调节压力大小，从而根据建筑给排水的实际需求调节水泵功率，有效避免水泵长期处于最高功率运行状态，在保证能够达到供水压力的基础上，有效减少电力能源和水资源消耗，提升节水节能效果。变频调节技术，在建筑给排水系统设计中具有良好的应用效果，是一项科学的节水节能技术，主要作用是能够根据给排水的实际需求调节压力设备和动力设备的功率，从而实现节能减排的目标。图1为变频节能水泵的基本结构图。

图1 变频节能水泵基本结构图

3.2 选择节水节能装置

在节能减排、环境保护及可持续发展战略不断落实的过程中，人们的节能环保意识也在不断提高，对节约水资源给予了充分的重视。在现代科学技术发展的推动下，不断研发出多种有效的节水装置，并应用于建筑给排水系统中。通过采用相应的节水节能装置，在满足人们生活基本用水需求的基础上，能够达到节水的目标。例如，在选择建筑给排水水箱装置时，可以选择具有节水能力的水箱设备，根据建筑实际用水需求，选择对应容量的水箱，并对水箱增加水量监测、水位监测等功能，从而提高水箱装置的节水性能。除此之外，通过在建筑给排水系统中采用节水器具，能够有效减少水资源浪费问题。表1为建筑给排水节水器具的选择建议。

表1 建筑给排水节水器具的选择建议

根据上表可以看出，通过控制用水器具的流量，能够有效减少水资源浪费问题，具有良好的节水效果，所以，在建筑给排水系统设计中，需要加强节水器具的应用，并结合建筑实际情况，规定节水器具的具体标准。

3.3 加强给排水施工节水技术应用

给排水施工是建筑给排水设计中的重要部分，在给排水管道及其他设备施工的过程中，会产生一定的水资源消耗，所以，需要设计科学的施工节水方案，从而科学地控制建筑给排水施工过程中的水资源消耗问题。在建筑给排水施工设计中，可以采用以下节水方式：

（1）基坑降水循环利用。通过在建筑给排水施工现场设置降水井，能够循环利用降水井中的地下水。（2）桩基泥浆水循环利用。在建筑给排水基础施工中，会产生大量的泥浆水，这些泥浆水如果回收得当，可以在其他施工环节中进行循环利用。（3）养护水循环利用。在建筑给排水系统施工养护过程中，为了降低混凝土结构温度，防止因温度差应力引起混凝土结构出现质量问题，通常会采用洒水降温的方式，所以，可以采用在混凝土表面覆盖塑料薄膜的处理措施，减少混凝土水分散失，在基坑底部设置有利于收集养护水的沟渠，收集养护所使用的水，提高水资源循环利用的实际效果。（4）雨水循环利用。在建筑给排水施工期间，如果出现降雨天气，可以通过雨水收集的方式，将雨水作为施工水资源使用，从而减少其他清洁水源的使用量，这是提高建筑给排水施工水资源循环利用效果的有效方式。

3.4 加强污水回收利用技术的应用

在建筑给排水系统设计过程中，可以通过采用污水回收利用装置，将生活污水进行统一收集，减少生活污水中含有的有毒、有害物质，实现污水回收再利用，从而减少水资源浪费的问题，且生活污水净化成本较低，具有良好的经济效益。因此，在建筑污水排水系统设计中，可以通过增加污水过滤装置、污水净化装置等，减少生活污水中的杂质和悬浮物，使其净化后达到相关使用标准。建筑污水排水系统设计是一种具有良好应用效果的节水技术，且综合设计难度较低，能够有效提高建筑给排水节水节能技术的应用效果。例如，可以增加雨水和中水回收利用装置，加强对雨水和生活污水的收集与处理，将收集的生活污水和雨水进行循环利用，通过相应的管道设计等方式，提高节水效果。

3.5 加强节能设计的应用

在建筑给排水系统中，热水供应系统具有重要作用，可以采用节能技术对其进行优化，从而减少能源消耗。在保证热水供应系统满足群众生活的基础上，控制热水流量，从而减少热水消耗；
通过采用先进的技术措施，提高冷热水转化效率，减少电力能源使用；
选择保温性能较好的材料，减少热水传递过程中的能源消耗，使得热水供应更加稳定；
采用清洁能源代替传统能源，有效减少能源消耗。例如，在建筑热水供应系统中，可以采用太阳能的方式。太阳能是一种可再生的清洁能源，储量丰富，在经过转化后不会产生有毒、有害物质，是现阶段可以大规模应用的清洁能源，且应用技术较为成熟，除了应用在发电领域之外，还可以作为建筑给排水的供热能源，在建筑供热中得以广泛应用，能够满足人们对于热水的基本需求。在建筑给排水设计中，可以采用真空管和热管作为热能传输方式，整体操作较为简单，受到的影响较小，热能传递效率较高，能够有效提高建筑给排水节能设计效果。应用的过程中，在保证水流稳定性的前提下，提高太阳能使用的灵活性，采用串联和并联结合的方法提高集热效果；
需要选择合适的集热器，充分考虑到集热器的性能、参数及规格等，设计人员同时需要考虑到抗冻性和承压性，确保集热器能够发挥出应有的作用，提高太阳能应用效率，减少能源消耗。

综上所述，优化高层建筑给排水设计可以提高消防安全性，为居民用水提供保障。因此，设计者应针对高层给排水管线多、结构复杂、排水量大等特点提出设计与解决方案，按照相关建筑设计依据，考虑水汽两相结合对排水水压的影响，分析其对水分稳定性的影响作用，确定管网水压系统的每级压力参数，满足用户对给排水系统的主要功能需求，做好日常热水给水设计、消防给水设计、生活排水设计和室外排水设计，并做好给排水管道防腐工作，使高层建筑给排水系统发挥最大功效。