低碳理念下建筑给排水设计中节能减排策略的应用_孙敏剑.pdf

70GREEN绿色随着我国建筑行业保持稳步发展的态势，人们对建筑设计提出了全新的要求，特别是给排水设计方，不仅要满足基本的给水与排水要求，还应考虑节能减排因素。过去的建筑给排水设计中，更为关注经济性、便捷性与实用性。现在为在建筑行业内推行低碳经济发展路线，给排水设计中应转变设计理念与方式，采用节能减排设计技术。1 建筑给排水设计中节能减排设计价值1.1有利于国内经济发展当前人们生产生活的方方面面都与能源有关，无论哪一行业，都应重视能源的再利用，以推动行业的整体进步。传统粗放型发展理念下，建筑行业存在能源浪费的现象，现阶段行业正在转型发展，企业越来越关注节能减排，以实现可持续发展的目标。为此，在建筑设计与施工中必须从各个细节落实节能环保理念。给排水作为建筑项目的必备环节，通过节能减排设计可从源头上提高水资源利用率，缓解我国的能源危机。1.2有利于保障居民生活目前的经济社会条件下，许多国家依旧存在水资源危机。有些国家为节约水资源、减少水资源浪费，采取了一系列措施。其中，建筑给排水设计是一个重点关注的方向。采取节能减排理念所构建的建筑给排水系统，可在满足基本用水与排水的前提下节约资源，保障居民的正常生活，创造更大的经济与社会效益。正是由于建筑给排水中节能减排的重要作用，行业陆续出现了诸多新技术与新方法。很多企业也在这一方面增大了投入，为建筑给排水的节能环保提供了保障，有利于提高居民生活质量。2 建筑给排水节能减排设计中存在的不足2.1渗漏水现象比较严重建筑给排水要达到节能减排的效果，相关人员在设计时需考虑渗漏水问题，做好各个部位的防渗漏处理。渗漏水问题屡见不鲜，尤其是水龙头接口、管道连接部位，主要是由于设计人员在设计工作中忽视渗漏水处理，或者选材不当所导致。结合建筑工程的设计经验，给排水设计水平与建筑质量有关，如给排doi：10.3969/j.issn.1672-2167.2023.07.006作者简介：孙敏剑，男，广西华蓝工程管理有限公司机电设计一所给排水组组长，中级工程师。水设计中存在不合理之处，影响整个建筑的质量与功能。因此，建筑给排水的节能减排设计一般要交由专业人员负责。但实际情况是，一些建筑企业的专业人员缺失，设计时未立足建筑工程的实际情况来优化设计，给排水系统运行中的渗漏水问题未得到及时处理1。2.2 给水压力的合理性难以保证为实现节能降耗，必须保障建筑给排水系统运行中给水压力的合理性，避免水压不当所引发的一系列问题。建筑工程的给排水设计中，为将给水压力控制在合理范围内，必须参考楼层的设计高度等数值。但一些设计人员未意识到给水压力这一参数的重要性，没有结合建筑项目的现实情况优化设计，导致给水压力过大，经常出现管道开裂现象，不仅浪费了水资源，还造成了额外的成本支出，影响了系统的可靠运行2。2.3 废水再利用难以保证建筑给排水的节能设计中，为符合低碳经济理念，设计人员需要关注废水处理与再利用问题。原先的建筑行业内，由于人们缺少环保意识，给排水设计中孙敏剑低碳理念下建筑给排水设计中节能减排策略的应用摘要：给排水设计关乎建筑给水与排水的便捷性。近年来低碳经济发展迅速，建筑给排水设计要符合低碳经济发展趋势，采取各种节能减排措施，以实现节水、节能目标，创造更大的经济与社会效益，推动行业进步。该文重点分析了低碳理念下的建筑给排水节能减排策略，以期对实际的设计工作具有指导与借鉴作用。关键词：低碳理念；建筑给排水；节能减排；策略4月（上）科技、绿色、建筑.indd 702023/4/3 下午4:2071GREEN绿色未着重关注废水的利用，因此废水利用率偏低是当前以及未来重点关注的。2.4 热水干管的循环浪费我国各类建筑的数量庞大，部分建筑的热水供应系统也存在水资源浪费的现象：当打开热水系统后，水温并未达到使用温度，人们会放掉前面的水，等水温达到使用温度后再使用，水资源浪费严重。建筑给排水的节能设计中需考虑这一问题，以实现热水干管的水循环。3 低碳理念下建筑给排水设计的节能减排策略3.1采用水循环技术提升水资源利用率建筑给排水设计难度较大，需要考虑诸多因素。如要实现节能减排，设计人员需根据实际情况合理采用水循环技术。具体来说，是将建筑中的生活污水、废水与降水等实施二次处理。为此，设计人员在设计中需准确区分生活污水、废水与降水管道，加强与其他部门的协调，引进新技术处理污水与废水，保障处理后的水资源能满足排放标准，或者实现二次利用，避免直接排放污染自然水体。对于建筑顶层的降水，有关人员需根据实际情况建设自然降水蓄水池，集中收集降水，并对水体实施消毒检测，如果水体无污染，可二次利用。在此过程中需注意，污水废水与雨水蓄水池与人们的生活用水蓄水池、管道等需保持安全距离。3.2 利用变频控制系统对水压进行调节建筑给排水设计中，水压是需要关注的重点指标，考虑到节能减排的现实要求，设计人员可采用变频控制系统科学调节水压。当建筑给排水系统处于正常工作状态时往往有一定的水压，由水泵带动给水管道完成供水任务。但在生产生活中，用水需求各有不同，对应的水压要求也有所差异，如卫生间用水水压一般高于厨房用水水压3。但一般情况下，供水水泵的压力是额定的，一旦提供低压供水将产生较大的电能消耗。因此如在水泵系统内引入变频技术，就可有效改善这一问题，降低电能消耗，将水压控制在合理范围内。3.3 热水系统的应用建筑给排水中合理采用热水系统，也可以实现节能减排。就当下实际情况分析，热水系统运行，热水供应需依赖锅炉、热水器来实现，只有在这些辅助下，水温才能达到要求。但这些方式下的能源损耗较大，存在电能、煤炭等消耗，不符合可持续发展的要求。在当前的条件下为实现建筑给排水节能减排，相关人员在设计中需科学利用热水系统，如配备太阳能热水器，提升制热速率，达到最佳保温效果。根据有关数据，我国太阳能热水系统的应用范围较大，具有广阔的发展空间，很多建筑都安装了太阳能热水系统。结合系统运行情况，1 m2太阳能热水器每年可节约 310 度电能4。当前真空管式加热设备与热管式加热设备的应用较多，二者的集热、保温性能良好，操作与使用便捷，受到外部条件的干扰较小。在采用太阳能热水系统时需考虑以下方面：选择串并联结合的设计方式，以保持水流的稳定性；集热器的承压有较大的局限性，实际工作中应考虑承受力；如建筑所在区域内的温度较低，必须做好管道的防冻处理。3.4 选择优质的管材和阀门建筑给排水系统的运行中，对管材与阀门有较高的质量要求。一旦系统使用了不合格配件，后续将存在渗漏水问题，存在较大的安全隐患。因此，低碳理念下的建筑给排水节能减排设计中，需选用优质的管材与阀门。原先的建筑给排水中，经常采用金属管材，如镀锌管等。虽然这类型管材的机械性能良好，但长期使用后管材将出现锈蚀现象，不仅会污染管子中的水，还会造成管网渗漏。无论从经济还是安全的角度，要实现给排水的节能减排目标，需综合多方面因素来选择优质管材与阀门，如选用不锈钢管等。3.5 科学利用雨水资源生产生活中雨水资源的应用范围较广，利用雨水的经济性突出，只需在下雨时使用有关器具收集和处理即可。这些收集与处理后的雨水可作为厕所用水、农业用水、绿化用水与施工用水。根据经验，农业、绿化、施工等方面的用水量庞大，但对用水质量并没有严苛规定，如在建筑给排水中收集和利用雨水，基本可满足这些方面的用水需求。建筑行业长期发展的过程中，雨水利用的相关技术越发成熟，主要包含屋顶雨水收集、雨水截污、生态小区回收利用雨水等方式，各建筑项目中有关人员需结合实际情况选择恰当的雨水收集与利用技术。3.6 中水的开发与利用中水是采用恰当的方式处理污废水后得到的水资源，达到了特定的水质标准，可满足某种需求。从经济角度，中水的成本较低；从环保性来看，中水再利用有助于改善区域内的生态环境，节约水资源并优化水循环。建筑中水是建筑工程中常用到的水资源，包含淋浴排水、冷却用水等，中水可用于冲洗厕所、清洗车辆、浇灌植物等等。当前我国的城市化进程迅速，城市的水资源消耗较大，在生产生活中很多废水与污水直接被排到了户外，引发较为严重的环境问题。为改善这一问题，应考虑再生水资源的利用，降低污水排放总量，减少对环境的危害。3.7 强化二次供水设备管理建筑给排水中变频调速供水方式的应用范围较广，其供水原理为通过配备变频器来精准调节供电频率，以控制供水量，可实现水泵循环软启动。变频调速供水方式又可细分为变频气压供水、变4月（上）科技、绿色、建筑.indd 712023/4/3 下午4:2072GREEN绿色频变量供水两种，需综合多种因素来选择供水方式。如在建筑用水低峰期，其用水量一般不超水泵最大流量的 20%，选择小流量泵来调节水量。4 案例分析4.1工程概况某建筑工程项目为高层办公楼，情况如下：塔楼高 65.23 m、总建筑面积51478.23 m2、建筑密度为 38.14%、所在地绿化率35%、地下室停车位1925个。根据该建筑所在地区的水文地质调查可知，全年降雨充沛，气候温暖且潮湿，年平均气温和平均湿度分别为 9、80%。4.2 给排水节能减排设计4.2.1雨水资源的收集与回收利用结合本建筑工程项目的地质水文和气候条件，给排水节能减排设计中需做好雨水资源的收集与利用。在供水区域内，必须合理标出“非饮用水”字样，并在恰当的区域内设置雨水收集装置，将收集和处理后的雨水用于冲洗或者绿化，节约水资源。有关人员在选定建筑的供水模式后，应进一步优化雨水收集与回收系统。经调查，该建筑所在区域内的日降水量为 52.3 mm，弃流量 2 mm，一次降水可收集雨水 126 m3。雨水回收系统内备有流量式弃水设备，用该设备可完成初期弃水。此条件下可根据实际测量获得雨水的 COD、SS和色度等数值，确定雨水中污染物的浓度。雨水存储设施应注意以下方面：雨水贮存设施的有效蓄水能力应等于或超过集水再生期 1 到 2 年的设计日雨量，参考行业内相关规定，采用 51.8 mm。4.2.2透水地面设计为最大程度上减少地面径流，本建筑的给排水设计中，可在部分行人路面、地上停车场等区域设置透水路面，采用透水混凝土路面、透水植草砖、透水砖铺地的方式。透水混凝土路面的主要材料为集料碎石、胶结料、外加剂、水泥、水，将材料按照特定比例搅拌均匀后直接铺设路面，强度较高，耐用性好，防水性能佳。建筑项目中采用透水地面可起到良好的节能效果。在雨季，雨水将快速渗透到土壤中，最大程度减小地表径流量和雨水管道压力，补充地下水。由于渗入速率较快，也能同步带走很多热量，在夏季可缓解建筑升温问题。透水地面还能够有效地解决道路积水带来的卫生、安全问题，有利于环境的改善以及节能减排。4.2.3采用节水器具本建筑工程项目中，为提高给排水的节能减排效果，需根据实际情况选择节水器具。在公共区域内可配置自动感应冲洗控制阀、3 L/6 L、两档节水型虹吸式排水装置，以发挥这些设备的节水优势5。建筑给排水系统中采用的水龙头也需符合节能减排要求，尽可能选用节水龙头，应考虑以下几个方面：采用抗腐阻垢性较好的材料，以减小水龙头漏水率、结垢速率；在应用水龙头时可适当引入气加压技术，在出水口增设充气稳流器，增大水束，以确保在水压较大的情况下能取得最佳的节水效果；考虑建筑本身情况与给排水设计需求，适当配备感应龙头、延时龙头或者定时关闭龙头、吸氧舱、增压器，通过不同设备的合理配置减小过流量，使水流中含有氧气。对于给排水系统中的常规喷头，当停止使用时喷头的水滞留现象明显，长时间使用后往往会积累很多水垢，对比，可将这类型喷头替换为多功能喷头。因为多功能喷头没有容水腔，水流可直接喷射出来，达到抑制水垢、节能减排效果。当选好节水装置后，设计人员还需根据给排水系统的节能减排需求，在建筑中设置中水回用系统，利用该系统来提高水资源综合利用率。5 结语建筑行业稳步发展，低碳节能减排成为人们关注的重点，为提高给排水系统的运行效率与效益，各个建筑企业都需从低碳角度出发，采取一系列节能减排策略，并创新相关理念与技术，以实现给排水系统的节能减排目标。参考文献：1 钟子昊.住宅建筑给排水设计中管道布置措施的探讨 J.建筑