浅议建筑给排水设计中节能减排设计

发表时间:2020/9/8   来源:《建筑实践》2020年4月10期   作者:梁洲
[导读] 随着我国社会经济和城市化建设的发展,建筑行业取得了长足的发展和进步。

         摘要:随着我国社会经济和城市化建设的发展,建筑行业取得了长足的发展和进步。然而,过去长期的粗放型经济的发展模式带来了较为严重的资源和环境问题。为了适应新时代背景下绿色生态经济发展的需要,节能减排的发展理念在各行各业中都受到推崇,这也对建筑行业的节能设计和绿色环保提出了更高的要求。我国虽然有着丰富的水资源,但是由于我国人口众多,人均水资源水平其实较低,淡水资源是我国非常珍贵的自然资源。由此可见,建筑工程中的给排水设计对于实现建筑可持续发展和降低建筑能耗具有重要意义。在建筑设计中,如何在满足建筑施工和使用用水需要的前提下,尽可能的减少水资源的浪费是建筑给排水设计中的主要难点。基于此,本文首先对目前建筑给排水设计中存在的问题进行了简要的分析,然后提出针对性的节能减排设计策略,希望可以推动绿色建筑设计的进一步发展和完善。
         关键词:建筑给排水设计;节能减排;优化设计
         建筑给排水设计与节约能源以及保护环境息息相关,同时也关系到居民日常的生产生活。节能减排的生活理念需要广大设计工作者和每一位社会公民共同实现,将节约用水的意识深入贯彻到设计和生活中去。对于设计师而言,需要对建筑给排水系统进行节能优化设计,并加强施工过程中的节水技术管理和应用。对于居民而言,则需要在日常生活中养成节约用水的好习惯。
1.建筑给排水设计中节能减排设计的重要性
1.1推动经济可持续发展
         能源是社会经济发展的基础,可以说社会每时每刻的正常运转都离不开能源,能源就是经济发展的助推剂。在当下能源条件越来越紧张的情况下,建筑节能减排设计可以有效地降低建筑能耗,实现经济的可持续发展。建筑行业作为传统的高耗能行业,在施工建设过程中会消耗大量的水资源,因此,建筑给排水设计中节能减排设计还有很大的提升空间,对绿色生态经济的发展可以起到极大的推动作用[1]。
1.2保护自然生态环境
         建筑给排水设计涉及到大量的污水排放,会对环境造成很大的污染和破坏,其中对水源的污染还会造成二次污染,影响自然生态系统。因此,建筑给排水设计中需要充分考虑节能减排的优化设计,充分学习并利用国内外先进的节能减排技术,减少建筑给排水系统对环境产生的影响,保护自然生态环境不受破坏。
2.建筑给排水设计中普遍存在的问题
2.1超压出流现象
         超压出流是指给水配件前的静水压大于流出水头,流量大于额定流量的现象,在目前的建筑给排水系统中以卫生间的抽水马桶最为突出,因为目前主流的抽水马桶都属于超压型。所谓超压出流,顾名思义,就是通过施加超强的压力使得水体在超压环境下极大地增加流量。一般抽水马桶的生产厂家采用超压出流的方式是为了保证抽水马桶在没有进行冲水工作的时候给水阀门所受到的压力超过水龙头受到的压力,可以防止水的回流。然而,超压出流的方式不可避免的会导致马桶的给水口的出水量远远超过标准所需的出水量。而我国对于卫生水具单位时间内的出水量是有严格的标准规定的,超压出流的这部分出水量是不能对实际使用产生效果的,也就是说这部分水资源实际是浪费的[2]。这类隐性的水资源浪费在人们平时的生活中普遍存在然而经常被忽视,需要引起大家足够的重视。
         除此之外,超压出流现象还会导致建筑给排水系统的水资源配给失衡,如果下层建筑中超压出流的现象显著,水压一直处于高标准运行,势必导致上层建筑出现供水不足的情况,严重的话还会导致供水中断,干扰建筑给排水系统的正常运行。
2.2热水干管的循环浪费
         我国目前的建筑供暖系统以热水供暖为主,除此之外居民日常生活中的洗浴等等也离不开热水供应。在建筑的热水供应系统中也存在着严重的水资源浪费,由于热水的加热需要一定的时间,人们在刚打开热水系统的时候水温往往并不能达到使用要求,很多人会选择等待冷水放完之后再进行使用,造成水资源的大量浪费。特别是在冬季以及寒冷地区,冷水加热到所需温度需要的时间较长,水资源的浪费现象更为严重。
2.3水管和阀门的破损
         在房屋建筑工程中,如果长期不对建筑给排水系统中的水管以及阀门进行维修更换,水管和阀门在水流的长期作用下很容易被腐蚀。一旦管道和阀门出现了破损,水流就会通过管道或者阀门的裂缝渗透出来,尤其是阀门的开关处,是建筑漏水的高发部位,据不完全统计,百分之八十的居民都反映家中曾经出现过管道或者阀门漏水的现象。而且在生活中人们对水管和阀门的漏水往往不够重视,根据相关的数据研究显示,管道和阀门破损导致的浪费的水资源在一个星期之内可以达到80升[3]。由此可见,建筑给排水系统中的节能减排设计对于建筑工程而言非常重要。
3.建筑给排水设计中节能减排的有效措施
3.1明确建筑用水量与供水方式
         在进行建筑给排水系统的设计时,制定建筑用水量的定额标准和科学合理的供水方式是优化建筑给水系统的前提,也是建筑给排水系统中控制水资源浪费的根本有效措施。

在具体设计中一般有以下几点:其一,建筑的供水系统要充分考虑利用市政管网的压力供水,节约一定的施工建设成本;其二,对于高层建筑的供水系统要合理地在竖向高度上设置分区,在不同分区的转阶层设置水箱分摊整个建筑供水系统的压力,维持供水点水压的相对均衡;其三,在建筑给排水系统设计中应优先考虑并连接水泵实现分区给水,以控制减压阀的数量,降低建设成本以及供水系统出现故障导致水资源浪费的几率;其四,为了优化建筑给排水系统的节能设计,在给排水系统设计中应充分运用减压技术,来减小雨水口的排水压力,改善建筑的排水性能;其五,在满足生活水池使用要求和规范标准的前提下,尽量增加生活水池的面积以降低水池的深度,这样可以降低生活水泵的压力,控制水泵的高度;其六,在建筑给排水系统设计中可以积极推广水池-水泵-水箱三位一体的立体化供水系统,通过自动变频调速的水泵组进行供水,根据不同的实际使用需要调整供水量和频率,避免水资源浪费。其七,在建筑供水系统中需要对不同的工作水泵进行分级,不同级别的水泵的水流量按照百分之五十的比例依次递减,实现水泵层级的均匀分布[4]。
3.2推广使用新型节水卫生器具
         在建筑给排水系统的节能减排设计中,卫生器具以及相应配件的选型是不可忽视的重要环节。传统的抽水马桶由于超压出流会造成水资源的极大浪费,而且一般抽水马桶的密封性严重不足,也会导致滴漏等问题。现在随着材料技术和施工技术的不断发展,越来越多的节水技术被运用到卫生器具中来,因此,在建筑给排水系统设计中需要推广使用新型的节水卫生器具以达到节约水资源的目的。比如自动感应的水龙头、虹吸式抽水马桶、陶瓷水龙头等等,这些新型卫生器具都可以有效地降低用水量。根据调查对比可以得知,新型节水卫生器具与传统卫生器具相比节水率可以达到百分之五十。
         除了选用节水型的卫生器具外,对建筑给排水系统的管道及配件进行选材时也要注意,对于给排水管道的材料应该尽量选用铝塑复合管或者PEX管,保证管道的坚固性与耐久性。在安装施工中要严格按照工艺标准操作,保证管道材料和连接配件的质量,将给排水系统的各个配件紧密的连接起来。另外,在条件允许的情况下,建筑给排水系统中可以考虑使用不锈钢复合焊接钢管作为管道材料,这种钢管材料具有很高的强度和较好的耐腐蚀性能,能够有效的避免管道漏水的问题。由此不难看出,新型节水卫生器具和配件的使用可以很大程度上优化建筑给排水设计中的节能减排设计[5]。
3.3运用雨水回收技术
         雨水作为大自然给予人类的无偿馈赠有着非常充足的来源,而且不需要额外的成本,利用起来具有突出的经济优势。目前,雨水的回收再利用技术越来越受到重视,通过雨水收集装置收集雨水之后,经过化学药剂和净化设备的处理就可以得到符合一定要求的处理水,这类经过处理的雨水可以用于景观绿化的灌溉以及厕所、卫生间的冲洗和建筑施工用水等非生活饮用水的使用。对于雨水的回收利用,主要有屋顶雨水收集系统、雨水截污系统等等方式。屋顶雨水相对干净,杂质、泥沙及其他污染物少,可通过截流和简单过滤后,直接排入蓄水系统,进行处理后使用,因此屋顶雨水手机系统在建筑给排水设计中应用的相对广泛。雨水的回收再利用可以补充城市水资源的供给,有效地节约和保护水资源。
3.4再生水的开发利用
         所谓的再生水,指的就是一般所说的中水处理系统,通过对生活污水以及工业废水进行一定的净化处理使其满足一定的使用要求,对某些水质要求不太高的用水可以投入使用。与海水淡化以及跨流域调水相比,再生水的开发利用具有很大的经济优势。海水淡化目前的技术成本很高,跨流域调水的施工建设成本巨大,而中水本身就是废水,利用成本很低。另外,从环保的角度来说,再生水的开发利用可以减少污水对环境的污染,保护水生态环境,从根本上改善生态水系统的循环。
3.5积极利用可再生能源
         在我国目前的经济发展建设中,主要的能源还是以煤炭、石油、天然气等矿物质能源为主,凡是矿物质能源都具有不可再生的特点。随着城市经济建设的不断发展和人口的不断增长,能源紧缺问题已经成为制约城市进一步发展的重要瓶颈。因此,以太阳能、甲烷为代表的可再生清洁能源的利用越来越受到人们的重视。其中目前以太阳能的运用最为普遍和成熟,太阳能作为可再生清洁能源,可谓取之不尽用之不竭,而且开发利用成本较低。太阳能光热系统一直以来在建筑给排水系统中得到了广泛的应用,可以有效地降低建筑热水供应系统的能耗。随着科学和材料技术的不断革新和发展,未来太阳能的利用技术会持续优化,转化的成本也会不断降低,太阳能在建筑给排水系统中的节能减排设计还有广阔的应用前景和发展空间[6]。
3.6合理布置建筑排水管道
         在建筑给排水系统设计中,需要仔细考虑立管的位置,在设计时应该让管道尽量的靠近墙壁,同时尽可能减小埋在地下的管道的长度,以免对后期的维护和清理带来不便。除此之外,在设计过程中还需要注意通气口的设计,合理规划管道路径,减少弯道的设置,提升建筑给排水系统的运行效率,降低建筑给排水系统的能耗。
结束语:
         总而言之,随着城市建设的持续发展,资源短缺和环境污染已经成为目前制约城市发展的难题。因此,绿色节能的生态发展理念在各行各业中都得到了广泛的运用和推崇。在建筑给排水设计中,需要充分采用节能减排的设计策略,贯彻绿色节能设计理念,以提升建筑给排水系统的运行效率,推动建筑行业的进一步发展。
参考文献:
[1]马鹤.建筑给排水设计中节能减排设计分析[J].工程技术研究,2019,4(15):159-161.
[2]支山.节能减排措施在建筑给排水设计中的运用[J].山西建筑,2019,45(08):163-165.
[3]官泓.建筑给排水设计中节能减排设计常见问题及处理措施的研究[J].低碳世界,2017(17):174-175.
[4]杨冬.建筑给排水设计中节能减排设计常见问题及处理措施分析[J].江西建材,2016(23):35.
[5]高强强.节能减排理念角度下建筑给排水设计方法[J].建筑设计管理,2016,33(10):91-93.
[6]王亚彬.浅谈建筑给排水设计中的节能减排设计[J].中国建材科技,2014(05):209+211.
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