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建筑给水排水系统节能设计分析

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：刘爱丽

[导读] 摘要：无论是在世界环境范围内，还是在我国环境范围内，对于淡水资源的利用以及保护一直是一项环保之中的热点问题。

        身份证号码：32090219860825xxxx
        摘要：无论是在世界环境范围内，还是在我国环境范围内，对于淡水资源的利用以及保护一直是一项环保之中的热点问题。因为工业化发展以及城市化进程，对于淡水资源的利用一直在不断加深，这导致很多地区淡水资源枯竭，甚至无法满足正常的生活用水。所以在源头进行解决，对建筑中给排水的设计进行改革，从源头进行节水节能，是一项重要的节水举措。另外由于国家一直重视绿色发展，可持续发展的理念也深入人心，所以越来越多的居民在选择住宅的时候，也在注重住宅本身的环保节能。建筑给排水设计中的节水节能问题便是当下研究的热点。
        关键词：建筑；给水排水系统；节能设计
        1导言
        伴随社会的发展，现代建筑耗能也在不断提升，我国建筑用能占全国所有能源量的27.5%，在整个公共建筑能源中，供暖系统产生的能耗约占40%~50%，这里面，照明能耗约占30%~40%，其他设备约占10%~20%。此外，公共建筑在维护给排水系统、供暖系统、照明等方面均表现出良好的节能潜力。《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2015）修订版内增设了给水排水、电气和可再生能源运用内容，对节能设计提出了新的要求。
        2节水与节能技术概述
        2.1合理选用用水定额
        通过良好的设计给水、热水、排水系统，正确地计算用水量。这个过程中，首先要求根据工程项目功能和使用人数等数据进行合理的用水定额选择。要求设计人员根据工程项目功能、使用人数（或单位）等数据，合理地进行用水定额的选择，达到节约用水降低能耗的目的。
        2.2计量要求
        《民用建筑节水设计标准》（GB50555—2010）针对设置用水计量表位置作出了相应的要求。冷却塔循环冷却水、游乐设施、空调冷热水系统等一类的补水管中要求设置相应的用水计量表；公共建设的厨房、洗衣房、建筑物引入管等存在冷水、热水计量，要求水管中设置相应的计量水表。以达到有效控制用水量，节水、节能的目的。
        3建筑给排水设计现状
        3.1给水系统
        给水系统是建筑给排水中的重要构成，在施工建设的过程中，发生超压现象的概率相对较高，如果给水系统长期处于超压状态下，将难以保障给水质量，甚至较大的给水压力还会使得管道强度与稳定性面临巨大的挑战，当给水压力超出了标准限值以后，管道常常会出现破裂、损坏等问题。因此，在给水系统的设计与运行过程中，如果要彻底消除这些因素的影响，就需要结合给水系统的实际需求，选择恰当的管材，尽量选用高强度、耐用性好的管材，一旦给水系统运行时出现了冒水、喷水等问题，要及时更换管材，减少水资源浪费。
        3.2排水系统
        排水系统运行时，管道连接是最需要重视的环节，如果在此环节的施工处理不当，将会导致管道的密封性不足，在排水系统运行时，污水外泄与渗漏的问题将无法避免，甚至会给周边环境带来极为不利的影响。因此，如果要使得排水系统具有良好的性能，有关人员在实际的工作中，就需要重视管道连接环节的处理，在具体的连接处理过程中，需要结合管道材料的特性，选择恰当的连接处理工艺，保持管道良好的密封性。由于排水工程的隐蔽性较强，一旦出现了工程质量问题，很难被发现，因此，有关部门在日常的工作中，必须要定期对排水管道加以检查，及时对潜在的问题加以预防与控制。
        4建筑给水排水系统节能设计
        4.1强化建筑排水工程的水资源利用和开发
        在给排水的排水方面，对于水资源的利用和开发，是节水节能问题解决的关键之一。在对排水的水资源进行利用和开发之前，首先需要了解的问题就是我国当前对于水资源的分类以及相关的标准要求。

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例如对于生活用水进行一定的处理之后，生成的往往就是中水，也就是不能直接饮用，但没有环境污染的水。对于这一部分水资源则需要进行储存，之后再应用到对于厕所的冲洗以及园林的灌溉等等方面。这只是其中一个方面的应用问题。在具体设计的过程之中，要结合建筑本身的特点，因地制宜进行科学合理的装置分配以及建设。另外在建筑建设施工的过程之中，也会产生大量的废水，对于这部分水资源也需要进行一定的处理和应用。并且还需要注意对于水资源进行利用和开发，不仅仅需要相应给排水设计部门的努力，而且企业还需要配备一定的水资源相关人才以及微生物人才和化学方面的人才。技术与实践相结合，对建筑排水工程之中的水资源进行全面利用和开发。
        4.2推广和使用新型材料
        对于给排水设计以及建设过程之中的节能应用，其中最为主要的一个方面就是对于新型材料的推广和使用。传统的给排水管道设计所使用的原料污染性都较强，而且使用的寿命较低。在长期运送水资源的过程之中，往往会产生一定的损害。而由于当下科技发展日新月异，从科技转化为技术的周期越来越短，这也使得当前给排水建设的原料市场上新型材料层出不穷。很多新型材料都具备较为优良的性质，使用寿命越来越长，而且后期的维护工作也会大大减少。例如最为主要的管道可以利用PE管，PPR管等等先进的防氧化材料。
        4.3建筑给排水施工中采用真空节水技术
        在建筑给排水的建设过程之中，利用真空节水技术，其中的工作原理就是在输水管道之中采用真空设计，这样内部的空气就会产生一定的压强，在水资源传输时就会降低一定的能源损耗。在居民用水的过程之中，例如放水以及冲刷厕所时，相应的水流都由真空管道内部的空气压强来助力，这样也有效地节约了水资源的利用。有一些相应的建筑企业已经开始采取管道之中的真空节水技术，通过相应的调查以及研究表明利用真空节水技术正常情况下，居民在用水的过程之中可以节约40%的水资源，节水效果十分显著。但是如果想要采取真空节水技术，往往需要对整体的给排水管道进行系统的升级，不仅对管道的原料有一定的要求，而且还需要设置相关的设备，保证整个给排水系统内部的真空环境。另外采取真空节水技术，由于管道内部存在一定的压强，所以这也使得一般管道不会产生堵塞或者是杂质的淤积，提升了管道整体的使用寿命。
        4.4开发利用新能源，有效地节约水资源
        由于可持续发展理念深入人心，当下在很多行业之中，对于新能源的开发和利用一直是一项热点问题。在建筑给排水设计之中的节水节能问题，也需要考虑到新能源的利用。当下在建筑建设工程之中，已经投入使用的新能源主要是太阳能。在对给排水系统进行设计时，可以在建筑的顶部以及南面进行太阳能的利用，可以用于对水进行加热，也可以用于给排水系统整体的功能等等方面。在一定程度上节约了能源。
        4.5技术拓展和分析
        在建筑给排水设计过程之中的节水节能问题，仍旧需要应用更多的技术。例如针对当下楼层数越来越高的建筑，高层建筑的供水存在一定的压强问题。而有很多新型技术可以结合建筑本身的特点进行利用，对于高层内部的给排水管道进行一定的调压设计，从而使得高层在用水的过程之中，也能够获得充分的压强。另外相关的设计人员在对管道进行设计的过程之中，还需要根据管道不同的使用特性，从而选择管道的使用原料。
        5结束语
        总之，节水和节能有着紧密的关联，二者不可分割。节水、节能的理念完全契合，需要在给水排水设计中严格的践行。为节约能耗、减少水泵输送的能耗，必须确保给水、热水、排水系统的科学性，相关设备必须达到节能要求。集中热水系统是给水排水设计工作的重要内容，在进行着部分内容设计的过程中，关键在于热源的选择、水加热站或热交换器室布置位置、管道布置和保温等，尽量降低热损失，从而节省系统的整体能耗。
        参考文献
        [1]邹春华.建筑给排水设计中“节水节能”问题探讨[C].土木建筑学术文库（第15卷）.河南省土木建筑学会，2019.
        [2]马继.浅议住宅建筑给排水工程设计中的节能环保问题[J].北方环境，2019，23（4）：69+91.
        [3]崔海.试析我国建筑给排水设计中的节水节能问题[J].中国新技术新产品，2019（8）：180.