【摘要】节能减排已成为全球性话题。我国目前正处于工业化上升阶段，意味着在节能减排上有着巨大的提升空间，其中尤以建筑给排水设施上的节能降耗最为突出。本文分析了当前我国建筑给排水设施上存在的浪费和高耗能现象及原因，并据此提出了从节能减排角度下的建筑给排水设计思路，希望为广大建筑设计人员提供一些借鉴。
【关键词】节能减排；建筑给排水；设计
虽然近几年节能减排理念已在我国深入人心，政府也在建筑节能标准制订上作了大量的工作。然而，作为正处于工业化中期阶段的国家，我国住宅建筑节能设计水平不仅在起步上落后于西方国家，而且目前设计思路和节能技术也全面落后于后者，最典型的就是容易忽视的建筑给排水设计。导致这种现状的原因一是房屋设计之初没有节能的意识，导致给排水设计与整个房屋结构的不协调，提高了能耗；二是投资过程中过于注重利润，而忽视了后期使用的能源消耗和费用支出预算；三是某些排水设施在运行中效率偏低，运行管理不到位。进入新世纪尤其是“十一五”以来，我国城市建设飞速发展，大量的高楼拔地而起，这一建筑业快速发挥阶段给建筑节能留下了巨大的空间。从建筑整体规划设计角度出发，在给排水系统的设计利用过程中进行水资源节约利用不仅很有必要，而且是城市管理者和建筑设计人员必须高度重视的。本文分析了市政给排水中水资源浪费现象以及成因，从管网系统设计、管网改造、废水利用等方面提出了建筑物节能减排措施。
1 建筑给排水系统中常见的水资源浪费问题及原因分析
1.1 给水系统问题
给水系统问题主要表现为给水系统超压出流，从而造成的水资源浪费。经调查，目前许多城市市政给排水系统普遍存在着超压出流现象，超出流量的水资源无端被浪费掉，没有产生应有的使用效益。另外，由于这种形式的水资源浪费较为隐蔽，不易被给排水工程人员察觉，持续浪费惊人。
1.2 给排水系统问题
排水系统问题主要是排水系统的管路、配件等处的渗漏。排水系统的管路中，往往由于出现设计不当或材质问题导致管路故障，渗水情况频发。由输水管路引起渗水的维修通常要经过一段时间的处理，生活用水白白流失不仅造成了水资源的严重浪费，而且也严重影响了用户的正常用水。另外，给水系统中管道节点和阀门处也经常出现滴漏现象。由于给排水的管道多设于地下，这种轻微的渗漏情况不易被及时发现，长久下去，对水资源的浪费也是相当可观的。
1.3 热水供应系统问题
建筑内的热水供应是人们日常生活中不可缺少的一部分。但是，由于热水供应系统存在的一些问题引起了人们在使用热水时不必要的浪费。这种浪费现象在冬天尤其严重，流失的大量水资源没有产生任何效益。导致这种现象的原因有很多，比如部分建筑内采用的是无循环热水供应系统；有的建筑内是由于热水器与出水点距离过远，输送管道没有良好的保温措施，导致管道中的水温过低。由于热水供应系统设计问题导致的水资源浪费也是相当巨大的。
2 节能减排角度上的给排水设计
2.1 控制给水系统水压，避免超压出流现象的出现
我国目前的相关给排水工程规范中，考虑到水压过高可能导致给水配件的损坏，对入户支管以及给水配件的最大压力做出了相关的限制性规定。但是，这个水压的限制虽然能保证给水配件的正常使用，却对超压出流现象难以防止。对给水系统水压的限制过于宽松，是导致超压出流现象普遍存在的根本原因。所以，提倡根据建筑的实际情况对给水系统水压进行控制，杜绝超压出流现象的出现。首先应对建筑的合理水压进行测量。市政给排水工程设计时应对家庭入户管的工作压力限值和净水压力值等数据进行充分重视，将供水压力控制到限值之内，避免超压出流现象的出现。二是给水系统中合理采取减压措施。在给排水工程中配置一些合理的减压装置是控制水压的有效措施，能很好的保证水压限值，减少超压出流现象的出现。三是设置减压阀。减压阀可以控制配水点水压，可减少单位时间内的水流量，效果也较为明显。
2.2 提高设计施工质量，选用合格的降耗材料
从目前建筑管网给排水系统问题反映来看，建筑给排水工程中出现最大的工程问题就是管路渗漏。这与工程设计不合理、材料不过关、施工方法不当、工程工艺欠佳等有直接关系。此外，还有部分工程是由于对环境和温度的考虑不足，在温度发生变化时，混凝土拉应力不足，导致管路泄露。所以，要对市政给排水工程的施工质量进行严格控制，采用合理的设计方案，利用合适的施工材料，保证良好的工艺，做到对施工环境的多重考虑。只有这样，才能最低限度的减少给排水工程中的管路渗漏现象，实现水资源的节约。另外，从工程应用的材质来说，针对常见的管道节点和阀门处渗水的问题，提倡淘汰镀锌钢管，采取高科技的工程材料。像高密度聚乙烯、铝塑复合管、铜塑复合管等新型材料，这种材料对出给水管道中连接处的泄露能起到良好的控制作用，有效减少市政给排水工程中的管道泄漏。
2.3 降低热水供应系统的无效浪费
热水供应系统造成的水资源浪费不容忽视，因此必须合理设计热水供应系统，防止无效浪费。一是推广室内热水循环系统，对无循环定时热水供应系统进行相应改造。室内热水循环系统可以很好的减少无效冷水的排放，节省大量的水资源，而且循环的供水系统改造也比较简单，成本也不高。二是合理设计热水供应系统，控制热水器与出水点的距离，进行恰当的管道保温。由管道冷却造成的无效冷水排放现象也是相当严重的。所以建议在对建筑进行设计中，应对建筑内的格局进行到位的考虑，避免给水系统与出水点距离过远，尽量减少可能的浪费。同时应对热水管道采取保温措施，使管道中的热水不至过快冷却，减少水资源的浪费。三是采用高质量的温控装置，避免由调节水温造成的水资源浪费。目前建筑的热水供应系统中，存在着温控装置不够灵敏的问题。温控设置对水温的控制不到位，导致用户多次调试，进而造成水资源的浪费。市场上质量较高的温控装置价格偏高，不易普及，因此建议政府鼓励开发性价比较高的温控装置，从而节约水资源。
2.4 开发中水系统
中水的利用是城市未来发展的必然趋势，建筑用中水就是很好的节能减排措施，因为建筑用中水的来源就是建筑物本身及其建筑小区内的日常生活污水、雨水等，对其经过适当处理好回收后再用于建筑物当中就实现了水资源的循环利用。据调查，使用建筑用中水后，建筑区用水量可实现30%-40%的节约，污水排放量也因此减少35%-45%。不过中水回收系统包含了原水收集、储存、处理及供给等各个环节，当前由于技术的不完成成熟使系统运行效果差且造价较高，因此在设计过程中应综合技术、管理、投资等多方面因素来选择优良的中水处理工艺。
3 高层建筑给排水的节能设计
高层建筑的给排水系统设计应为每幢建筑设计一个独立给水系统，并通过蓄水池→水泵→水箱→减压阀→用水点的方式进行供应。此为高层建筑供水较为节能、节地、又方便管理的方案。其不仅能解决市政基础设施跟不上高层建筑发展速度所带来的弊端，防止对市政的给水管网产生冲击；而且能满足《高层民用建筑设计防火规范》当中对于消防的前期贮水量要求。同时多幢建筑可合用蓄水池，并将水池设在地下车库。而单栋则设独立水泵，从而具有灵活、独立、方便管理及有利销售的优点。且水箱供水是解决高层建筑的给水系统节能的问题的一项有效途径。
在不具备延时自闭阀的给水系统中，如果在其给水管的最顶层设置自闭阀，虽然能很好地进行水流控制，但却不能很好地进行气流控制。一旦系统停水时，就会使给水管内积存大量的空气。而系统恢复了供水后，管内的空气就常因被水流压缩到管系顶部从而产生一个压缩空气的区域。此时若有人启动延时自闭阀的开关时，则其中的压缩空气就伴随着水流而喷薄出来，从而造成不良影响甚至破坏其原有的使用功能。因此在设计中适当增加单体建筑的户外控制阀门设置，同时在给水设计中的立管底部给水阀门亦不可少，就能在一定程度上缓解这一问题，并在必要时可由底层人员直接关闭给水总阀来减少排污量。
而其中的热水系统则可由各自的煤气热水器来提供。一般公共建筑热水可由集中热水的供应系统来提供。对于公共建筑而言，加热设备的选择是其热水供应系统核心，在热源充足使可以采用半即热式的汽水热交换器等占地小、体积小、浮动盘管、自控精确、热水出水快、自动过冷、防止军团菌产生、自动除垢等优点的设备。另外，在热水系统设计中，主要是通过温度、压力讯号来实现热水循环泵、对热交换器的热水温度监控、故障处理、启停，其具体实施包括：第一，热交换器的出口温度显示以及超温报警；第二，热水循环泵的运行状态监视以及故障报警；第三，热交换器的定期保养工作；第四，热水循环泵的定期保养工作。
4 小结
我国是世界上水资源平均占用量最少的国家之一，一些城市用水的极度匮乏已经开始制约城市的进一步发展。然而解决水资源匮乏，促进水资源的可持续利用最根本的举措还是在于开源的同时加强节流。从建筑给排水工程角度进行水资源节约是一个必要而且最佳的技术方式。我们要以社会效益、经济效益、环境效益为基准，做到对整个建筑给排水工程进行全局考虑，同时结合工程中的每个细节，将节水意识应用到给排水工程的每个角落，通过采取合适的节水措施、利用先进的科学技术、开发新的水资源等手段，最终实现建筑上得节能降耗。
参考文献：
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