赵婧祎
中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600
摘要：水资源浪费的问题现已成为制约我国经济发展的一个重要因素，而可再生水的减少亦成为当前迫切需要解决的问题。我国建筑行业的水资源利用状况也不容乐观，大量生活生产用水被浪费，这已成为建筑行业进一步发展和进步的限制因素。因此，建筑给排水节能节水技术也成为了当前社会关注的焦点问题。建筑给排水的节能节水技术，可以有效地减少建筑用水的浪费，减少因经济发展对水资源造成的浪费，为我国的水资源保护做出应有的贡献，同时还可以把节约的水资源再次用于日常生活，以提高居民的生活质量。
关键词：建筑；给排水设计；节能节水；优化措施
中图分类号：TU82 文献标识码：A
引言
随着城市化和工业化进程，建筑施工越来越受到社会的重视。建筑工程的质量优劣，直接关系到住户的舒适与便利及抵御地质灾害的能力。而给排水系统，作为建筑工程中一个重要单元，关系到住户入住后的生产生活和消防能力，是个不可忽视的问题，更是建筑工程是否优良的重要体现。本文针对给排水系统在建筑施工中常见的问题做出诊断和分析，并提出相应对策，希望建筑工程中给排水系统能圆满施工，为建筑工程的最终优质完成打下坚实的基础。
水是生命之源，居民每天的生产生活，无论是饮用、洗浴，还是烹饪、消防，都离不开水。如果说下水道是一个城市排泄系统的体现，那么给排水系统就是一个建筑良心的体现。关系到千家万户生产生活的给排水系统，往往在施工中屡屡出现问题；或是主观上缺乏严肃的质量意识，粗心大意，未严格按照设计图纸施工，或者是设计图纸有遗漏，甚至还有一些别的因素，比如杂物引起的管道堵塞；或者管道器材质量不合格，种种因素都造成了给排水系统的故障和安全隐患，给用户带来种种不便，浪费人力物力财力，甚至带来灾难性的后果。比如火灾时，没有充足的消防用水，以致酿成悲剧。所以，在建筑施工时，一定要严把施工质量关，谨慎施工，才能保证工程合格完工。
1建筑给排水设计采用节能节水措施的重要性
1.1居民生活和社会发展都需要建筑给排水节能节水技术
社会的发展离不开水，不管是社会的各行各业，还是工业生产的各个领域，亦或是商业经营的每个角落，水在其中都充当了重要的角色。因此，应当加强对各行各业水资源使用的管理。对于建筑用水，首先应优化建筑的给排水系统，用建筑节能节水技术提升建筑内部的给排水使用效率，使建筑用水得到有效利用，提高建筑用水的效率。这样既能有效地降低建筑内的给排水所产生的浪费，又能保障建筑给排水系统的正常运行，也大大减轻了建筑内水资源分配的压力。建筑给排水节能节水设计在未来还有很大的发展空间，在节能节水领域还有大片的空白等待新技术来填补。因此，大力发展建筑给排水节能节水技术是非常有必要的，同时也是改善居民生活质量的关键。
1.2建筑给排水节能节水技术可以为优化环境提供保障
建筑内部水资源浪费的现状，不仅会减缓社会经济发展，还会对居民的日常生活造成极大的影响。居民日常用水清洁程度得不到保障，用水不能放心，生活质量也不可能得到相应的改善。因此，建筑内部的水资源问题也成为了人类社会环境的重大课题。要实现长期持续的发展，必须从源头上遏制水资源的浪费与污染现象。通过建筑给排水节能节水设计对建筑内部的供水进行合理控制，对建筑内部的排水进行严格管理，使建筑给排水节能节水技术成为进一步优化居民生存环境和社会生活环境的关键。
1.3是迎合经济发展形势的需要
能源和资源是人们生存和发展的重要基础，经济的发展需要以能源作为基础。当前经济建设发展中，能源和资源是世界关注的普遍问题，水资源也受到世界的关注，并成为制约当前经济发展的重要因素，将节能环保的发展理念融入建筑给排水系统中，推广节能环保技术，是当前经济形势发展的需要。
2建筑给排水设计中存在的问题
2.1设计方式有待优化
一些建筑给排水设计中因既有的设计方式不够丰富，与其科学设计要求、当前的形势变化等不相符，从而减少了给排水设计中的技术含量及优势，相应的工作计划制定与实施中缺乏技术保障。具体表现为：①由于对精细化设计方式科学运用缺乏思考，使得给排水设计中的技术内涵不够丰富，进而降低了其设计方案形成方面的技术水平，影响着节能型建筑建设效果、给排水系统设计质量等；②因对信息化设计方式高效利用方面考虑少，使得给排水设计目标实现中缺乏有效的技术支持，导致给排水系统设计水平难以真正提升，无法满足现代建筑建设事业长效发展要求，无形之中加大了给排水设计问题发生的概率。
2.2设备设计及安装不合理造成的水资源浪费
建筑给排水设备安装与维护的不合理也会导致水资源浪费的情况。给水排水设施在安装时需要考虑因地制宜，这就要求用户必须具备基本的安装技术才能满足用水设施设备的安装要求，也才能满足设施设备的运行工况以达到节能节水的要求，这无疑是很多用户无法达到的。此外，如果用户想要达到设备预期的节水效果，那么必然需要不断的更新设备技术，不断的更新给排水软硬件条件，这部分设施设备的后期维护更新也是很复杂的。如果给排水设施设备设计安装环境不合理，不仅会影响其节能节水的效率，也影响其后期维护的次数和维修的程度，这些额外的费用是大多数用户不愿意承担的。所以，很多用户基于此减少对给排水设施设备的维护，给排水系统年久失修，设备功能大幅下降，必然也会产生大量的水资源浪费[1]。
2.3加压贮水系统设计不合理
目前较多高层建筑都会进行消防加压系统的设置，往往这类高程建筑的消防储水量是巨大的，特别是室外市政条件有限，需要把室外的消防水量也储存在消防水池里。由于此部分水量巨大且平时很少用到，如何在保证消防安全要求的前提下更新水池的水质是给排水设计亟须解决的问题。
2.4超压出流问题
为满足目前建筑内高层用户的正常用水，高层用户正常的水压则通常采取二次增压的方式，但此方式还存在会使得低层用户用水水压出现超压出流的情况而造成水资源严重的浪费，另外也会对给水系统中的附件产生损坏，因此需要重视在给水系统设计过程中有效避免相关问题的出现。
3建筑给排水系统设计中的节水措施
3.1将雨水与再生水进行合理利用
给排水系统在过去的相关设计过程中，一般都设计为雨水直接由雨水管网直接排放流入江河湖海或者渗入地下。而随着可持续发展的落实，不断地推广节水节能、循环再利用和环保等相关理念，越来越多的专业人员开始关注给排水系统中相关技术的应用问题。但实际降雨存在不均匀且质量不均等特点，因此无法实现有效的收集和再利用安全供应，因此目前阶段还无法实现再生水由雨水回收再利用取代。再生水是指污水经由相关处理而达到相关的水质标准从而被利用的水资源，实际多用于室外绿化、道路以及景观等多方面的用水。因此再生水可以说是一定程度上实现了水资源的循环利用以及生活用水上的有效节约。因此，有效地进行雨水以及再生水的相关利用，则可以实现良好的节水效果。
同时，在雨水收集的过程中，可以按照以下措施进行：（1）完善各种集水面雨水收集系统，如采取源头截污措施，初期雨水弃流或分流；（2）合理设置调蓄池（塘）有条件时尽量减少多功能调蓄设施；（3）各种渗透装置及其配水系统[2]。
3.2清洁能源和新材料的使用
在建筑给排水设计流程中，需要合理使用清洁能源。当前的清洁能源种类包括太阳能、风能和地热能。
如果可以在建筑给排水设计中使用清洁能源，可有效降低能源消耗方面的压力。如可融入太阳能设计，使用太阳能热水循环系统，太阳能的利用降低了电力等能源的消耗。同时，这种清洁型能源无污染，属于可再生能源，符合当前的环保节能型理念。可再生能源的种类亦较多，可选择水源热泵、地源热泵或太阳能。在设计选择地源热泵或水源热泵时，应避免污染水体和土壤。
在利用太阳能的过程中，可以使用太阳能蓄热技术，并结合建筑的地理位置，设置、选取太阳能热水系统的工程参数。在选择使用强迫式或自然式太阳能热水器时，也可以选择使用直流式太阳能热水器，太阳能热水器可以当作预加热设备，且作为各种设备的前端设置，这样就可以充分发挥环保节能的优势和效果。对于这种设备来说，设计时需要配备温控装置，合理控制并设定水温。设计中如果能有效结合热能再利用技术和太阳能热水系统，就可以发挥其组合系统良好的效果，进而满足用水点的节水节能需求。
在管材设计选择方面，需避免在水运输过程中的损耗和浪费，在选择管材时，尽可能选择环保性能突出的材料，这样可以避免水资源运输中出现渗漏难题。当前应用广泛的节能材料包括PP-R管材、ABS管材、HDPE管材和PVC-U管材，其有着优异的性能和参数。如果建筑可能引发管道渗漏和锈蚀问题，可使用塑钢复合型材料，使用科学的管道连接模式，能有效控制水渗漏问题，显著提升水资源的使用效率[3]。
3.3通过设计，合理控制水压压力
在给排水设计工程中，合适的水压选择尤为关键。在具体设计中，需要尽可能控制水压，避免因为水压问题导致配件损坏。在输送流程中，即便是落实针对性承压情况测量，也可能因为水流动导致压力失控问题，因此需要在设计中杜绝相关问题。
同时，如果过分降低水压，把水压降低到很小的数值，不仅会影响实际给排水能力，还会产生暗自流水的不足。因此，在设计中需要合理控制水压，结合实际状况，对建筑居民使用水的需求进行统计和调研，进而对比和分析用水量和输水量，通过控制水压节约水资源。
另外，需要合理使用减压阀，这样可以合理控制压力。设计人员还可以在设计方案中加入减压孔板等方式，进而避免浪费水资源。在给排水流程中，如果用量达到设计标准要求，减压孔板会停止工作，这样能提升利用率。
3.4建筑给排水设计中BIM技术的应用策略
（1）可视化设计
建筑工程给排水的设计以及后期具体的施工过程中，利用BIM技术实现可视化设计，能够有效地解决相关画面的失真问题。BIM技术具备实效和观测的性能，能够在给排水设计中起到关键作用。在具体的设计环节中，将相应的数据录入，利用BIM技术可以进行建模工作。使每个负责建设的机构都可以通过网络系统了解给排水管道的相关信息，都能够较为详细地查阅和观察建筑工程各个楼层的给排水管道，甚至是更为细微的部位。将这样的方式运用于具体施工项目时，有利于各个部门掌握建设项目的有关情况，提升工作效率和精度，保障人们的生活安全。
（2）协同设计
不管是建筑前期设计，还是后期依据设计图施工，工程建设的全过程中制图都占据着非常重要的作用，它直接影响着给排水管道设计以及后期施工。很多的制图软件在实际操作的时候都存在着一定的差异性，BIM技术与其他的制图软件相比，具有更高的精度和科学性，可利用价值也更高，有利于前期工作的协同设计。
（3）管道综合和设计
现阶段建筑建设的规模越来越大，对精度的要求越来越高，并且建筑本身的类型也更为多样。所以在管道的综合设计时要求也在增多，难度随之变大，而利用BIM技术可以将相应的数据直接输入数据库，从而为整个建筑的内部提供更加细致的讲解图，这种做法在一定程度上提升了给排水管道设计的灵活性。比如在建筑建设管道出现问题的时候，BIM技术可以通过相应的模型计算，第一时间找出问题出现的原因，并且及时采取相应的补救措施，将损失降到最低。总体来说，BIM技术的运用给工程建设及建筑给排水管道的设计都带来了极大的便利。
3.5重视消防系统的合理设置
建筑给排水系统运行中的消防用水是否高效，体现着其设计水平，与给排水节能设计效果是否显著密切相关。因此，在优化建筑给排水设计、加强节能技术使用过程，需要对消防系统的合理设置进行深入思考。具体表现：①结合消防系统的功能特性及建筑整体布局情况，渗透好精细化及创新理念，完成好这类系统的设置工作，满足其合理设置方面的要求，为建筑消防用水中的节能水平提升打下基础，保持给排水系统良好的应用状况；②基于建筑消防系统的设置研究，也需要考虑给排水节能设计要求及实际情况，落实好相应的设计荷载，促使消防系统运行中的节能效果更加明显。
3.6二次供水污染的防治设计
首先，管材方面。金属管道在自来水长期流动后会受到一定腐蚀作用，迅速减少水中氯离子，降低水中余氧，快速提高水中的溶解性固体、铁、锰、细菌等含量，影响水质。所以要避免普通镀锌钢管在给水管设计中的应用，选择新型管材，发挥其性能优异作用，预防运输过程出现生活用水的二次污染问题。其次，水箱方面。研究表明，水箱内的水搁置24小时以上便会有微生物繁殖、细菌滋生情况，所以需在设计环节分开储存消防用水与生活用水，把卫生间水管与消防水箱进行连接设计，可以达到节约用水效果，设计专门水箱蓄积洗漱池用水，把卫生间冲厕所供水系统和该水箱进行连接设计，水箱内的水可用于建筑使用者冲厕，达到二次利用水资源目的。为了避免钢制水箱发生生锈问题，设计人员选用玻璃钢、不锈钢材质，密封处理水箱，预防水质受到污染。
3.7合理控制供水频率
生活中用户的用水量并非总是固定不变的，随着时间与季节的变化，每天用水量也会发生变化。举例来说，冬季的用水量会比夏季的相对要少，傍晚吃饭洗澡时的用水量会比平时的相对要多。在这种情况下，如果供水频率还保持固定不变，那么势必造成高峰时的用水紧张。因此建筑给排水设计中需合理控制供水频率，采用变频供水等节能节水技术，才能更准确科学地管理好水资源的供应，避免水资源的浪费[4]。同时，生产生活中也用到了很多常见的带调频装置的智能器具，如感应水龙头、感应小便器等，其在大量普及之下已初见成效。通过在建筑内增加节能节水设施设备，合理控制供水频率，必定能有效地提高建筑内的水资源利用效率，更好的起到高效节能节水的作用。
3.8科学设计水泵运行参数
在接水箱供水方式确定的情况下，可以选择效率较高，节能效果更好的变速水泵，尤其是在水资源较为紧张，变速水泵在节约水电资源方面有着重要的意义，能改变原有的供水系统中造成的水电资源浪费的问题，采用变频调速装置，与原有的普通供水设备相比更加节省电源，因此，可以在配水龙头最远配水点处设置水流指示器与感温元件，借助信号传递实现对水泵系统的控制。具体需要结合热水配水的实际情况，对其运行参数加以设计优化，以实现节水、节电的目的。
结束语
综上所述，在节水及节能的配合作用下，有利于提高建筑给排水设计工作效率及质量，更好地应对低碳经济时代的形势变化，保持节能型给排水应用中良好的功能特性。因此，在完善建筑给排水设计方案、细化其设计工作内容的过程中，应提高对节水技术使用的关注度，强化节能意识，落实好针对性强的设计工作，确保给排水节能设计状况良好性。
参考文献
[1]刘文豪，马保顺.浅析节水技术在建筑给排水设计中的应用[J].居舍，2020（06）：87.
[2]敖华军.建筑给排水设计施工中节水节能技术的探析[J].居业，2020（02）：30-31.
[3]张晓晖.节水节能技术标准在建筑给排水设计与施工中的应用[J].河南建材，2019（06）：220-221.
[4]李少刚.节能减排下的建筑给排水设计节水策略[J].科学咨询（科技·管理），2019（09）：27.