建筑给排水设计节能减排策略探讨

建筑给排水设计节能减排策略探讨

韩洪伟

新源县源益水暖有限责任公司   新疆 新源 835800

摘要；给排水设计是建筑设计的重要组成部分，不仅直接关系到人们生产生活用水的便利性与安全性，还与建筑性能及建筑的可持续发展息息相关。建筑给排水设计中的节能减排设计可以提高水资源利用率，降低能源消耗，进而推动建筑行业向绿色低碳化转型，助力社会经济与生态环境协调发展。另外，国务院发布的《“十四五”节能减排综合工作方案》明确指出，“十四五”时期，规模以上工业单位增加值能耗下降13.5%，万元工业增加值用水量下降16%。相关统计数据显示，用水量和电能消耗直接相关，节约用水既能降低电能消耗，又能减少二氧化碳排放。

关键词：建筑工程；给排水；节能减排；措施

一、建筑给排水设计中的常见问题

1.1 水压设计不合理

不合理的给水压力设计会造成严重的水资源浪费。在给水设计过程中，设计人员如果没有根据供水高度合理划分供水分区，或者未在配水支管用水点水压高于0.2 MPa时及时采取减压措施，那么在后续供水过程中，就容易引发超压出流等问题。有研究表明，当供水压力达到0.3 MPa时，普通水龙头在半开状态下的最大出流量约为额定流量的2倍；在全开状态下的最大出流量约为额定流量的3倍。也就是说，在上述情境下，即使设计人员采用节水龙头也无法减少因水压增大而外溢的水资源。

1.2 废水利用率不高

在建筑给排水设计中，设计人员往往忽视了废水的回收利用，如生活废水利用不足、雨水回收利用不当。在实际生活中，建筑屋面雨水排放设计不合理的情况时有发生，究其原因在于，设计人员没有为废水/雨水的处理和回收利用预留充足的操作空间。例如，在工业建筑中，冷却水、排污水的设计与处理至关重要，尤其是冷却水，如果没有得到合理利用，就会造成巨大的水资源浪费。

1.3 热水系统设计不合理

在建筑给排水设计中，设计人员未重视热水循环管网设计，导致热水无法有效循环，从而无法满足节水节能要求。在实际工作中，热水系统设计不合理主要表现在以下方面：①配水点冷热水压力不均衡，冷热水供水温度不稳定，水资源浪费严重；②热水循环方式不合理，部分设计人员过度追求经济性，导致热水循环系统动力不足，无效热水、水资源浪费等情况时有发生；③控制点使用温度过高，热水在输送过程中热量损失过快，消耗大量能源；④未能合理利用新能源，即设计人员未能结合当地实际情况合理利用太阳能、空气源或者水源热泵来制热。

1.4 忽视排水水量计量和水质控制

排水的水量计量和水质控制也是建筑给排水设计的重要内容。然而，在部分建筑给排水设计中，设计人员仅将计量装置设置在供水主管道上，忽视了各给水支管、用水点，水表的信号也未接入中控系统，致使管理人员无法全面掌控建筑工程的整体用水情况，不能及时发现管道渗漏水、破损等问题，也无法确定出现异常的具体方位。

二、建筑给排水设计节能减排策略探讨

2.1合理选择给水设备

在一般情况下，建筑内部大多采用水泵和水箱协调运转的给水方式，且生活水箱普遍放置在楼顶或串联分区供水系统的最高处，只有水泵持续运作且水箱的水位达到最高值后水箱才会向楼下供水。建筑企业可以在变频水泵的增压管网处设置稳压罐，以确保给水设备在一定压力范围内稳定供水，保证管网内的压力平衡，也可以避免泵机因管网压力不平衡而频繁启停，浪费水资源。此外，变频调速水泵可以在供水的同时控制给水量，水泵的转速也可以根据不同的给水量进行调节，既能减少水泵的启停次数，也能实现节约水资源、减少电能消耗量的目标。相关统计数据显示，变频调速水泵较普通水泵可节约30%～45%的电能消耗。另外，变频调速水泵还具有调速灵活、应用范围广、功能有保障、运行稳定的特点，现阶段已在建筑给排水设计中得到广泛应用。

从能源消耗方面来看，在我国多层及高层建筑的常用给水系统中，无负压供水优势显著，能够避免地下水池二次污染，卫生条件好，且投资低、占地面积小。

随着国家对节能减排的进一步关注，以降低能耗为主要目标的标准体系进一步完善。例如，《清水离心泵能效限定值及节能评价值》（GB 19762—2007）和《电动机能效限定值及能效等级》（GB 18613—2020）均对水泵额定转速工作点和电机能效做出明确规定，建筑企业可以通过采集二次供水设施的运行数据分析水泵的运行情况，并做出进一步调整。需要注意的是，在确定水泵选型和配置时，设计人员既要考虑住户的实际用水量和用水时间，也要充分结合自身经验和住户给排水实际，尽可能选用安全系数更高的水泵。除此之外，射流辅助节能技术、二次给水前置设备等新技术和新设备的有效应用也进一步增强了建筑给排水系统的节能性能。未来，新技术和新设备的研究、开发与应用将成为建筑给排水节能减排设计的重要课题。

2.2气水分离器的科学利用

在民用建筑输水系统中，管道内部存在空气，造成系统故障、输水障碍的情况较为常见。另外，输水管道中存在空气不仅会造成水流不畅，还有可能引发水锤，导致水龙头、洗衣机等设备剧烈震动或发出巨大噪声，进而增加不必要的能源消耗。如果输水管道中长期存在空气，管道就容易锈蚀，从而产生黄水，提高病原菌传播的概率。因此，建筑企业有必要及时排出输水管道中的空气。传统的排气方式受管道质量、安装效果等因素的影响，排气效果参差不齐，且普遍存在操作麻烦、费工费时等问题。气水分离器是一种专门用于解决输水管道中的气体和溶解于水的气体排放问题的装置，当水流流经气水分离器气泡缸中的聚气环时，水中的小气泡会在聚气环的作用下聚合成大气泡，最终实现气水分离。

2.3加强对非传统水源利用的研究

现阶段，综合性医院多采用反渗透法制备纯水，通过反渗透膜排出的废水被称为浓水。然而，很多医院并未考虑对这部分浓水进行回收利用，而是直接将其当作废水排放。反渗透膜排水量稳定，排出的浓水水质满足杂用水标准，回收利用后，不仅节水效果显著，水处理成本也相对较低。更重要的是，浓水余压还可以进一步降低供水系统的能源消耗。民用建筑的冷却塔在多塔并联运行时，各集水盘呈连通状态，冷却塔进水总管呈环状，以确保各冷却塔配水平衡，避免冷却塔集水盘溢流等情况的发生。

2.4 合理选用可再生能源或环保能源

建筑给排水系统在运行过程中需要消耗大量的能源，设计人员应秉持可持续发展的理念，合理选用可再生能源或环保能源，既要注重提高水资源利用率，又要尽可能减少环境污染与破坏。现阶段，较为常见的可再生能源有地热能、太阳能、风能等，在实际设计过程中，设计人员要根据当地的气候条件、资源条件合理选择可利用的能源。

结语

综上所述，节能减排、推进生态文明建设是我国遵循时代和社会发展规律，提高能源利用率，保障资源安全供给的重要措施，也是实现碳中和和碳达峰目标的主要渠道。节能减排的积极意义不仅在于降低能耗，减少污染，还在于进一步推动人与自然和谐发展。基于此，将节能减排理念与建筑给排水设计结合，不仅是贯彻落实可持续发展战略的要求，还有助于满足社会发展和人们改善生活的现实需求。设计人员应充分结合建筑实际，多方考虑各种可能性，实现节能减排的合理化处理，以降低能源消耗，提高水资源利用率，实现社会效益和经济效益双赢。

参考文献

[1] 陈飞,邵煜然.节能减排理念在建筑给排水设计中的应用——评《建筑给水排水工程（第八版）》[J].给水排水,2022,58(5):166.

[2] 陈富荣.高层建筑给排水设计要点以及节能减排设计的研究[J].房地产世界,2022(2):50-52.