建筑给排水节能减排设计应用研究

建筑给排水节能减排设计应用研究

张祎

                江苏中镁工程规划设计研究院有限公司台州分公司

摘要：人类社会的发展与文明的进步，是建立在巨大的能源基础上的，但在发展经济的过程中，也不能忽视了对生态环境的保护。建筑能源消费在整个社会能源消费中所占的比重很大。给排水是建筑工程中最重要的一种能耗体系，要使其符合节能减排、低碳环保发展的需求，就必须在建筑给排水的设计和施工中，合理地将节能减排的理念和绿色环保技术融入到建筑给排水的设计和施工中，从而有效地缓解建筑工程造成的能源浪费、环境污染等问题，推动我国经济建设的良性发展。

关键词：建筑；给排水设计；节能减排设计

随着我国城市化进程的不断推进，城镇人口不断增加，用水量急剧增加，水资源总量与质量均面临严峻挑战。随着社会对环保工作的日益关注，迫切需要对环境污染问题做出及时的处理，从源头上提升水资源的利用率。随着人民物质生活水平的不断提高，对建筑工程提出了更高的绿色和节能的要求。通过对建筑给排水系统的合理设计，能够最大限度地提高建筑工程的使用性能，满足人们对建筑的需求，但是在具体的给排水系统设计中，一定要树立可持续发展的理念，把这种理念贯彻到城市的每一个环节，在每一个环节都要降低不需要的资源浪费，凸显出节能减排设计的成效，使建筑行业朝着资源节约和环境友好的方向发展。

1节能减排的低碳建筑的概念

绿色建筑意味着最大限度地保护生态环境，节省自然资源，降低对环境的污染，为人类提供更健康、适用、高效的可利用生态空间，使人与自然能够达到高效共生的目标。同时，它由三大要素构成；首先，它可以有效地减少对生态环境的污染；第二，它可以减少资源的浪费。第三，为顾客提供更合理，更舒适的空间。通常，绿色建筑可以有效减少70%-75%的能耗，而在中国这个数字可能更高。在进行给水排水设计时，要充分考虑到不同的水资源利用需求，将生活用水与绿色用水分开，在给水处理过程中，节约用水的运用也要与节约用水配套设施有效配合。在对水资源的重复利用方面，可以在户外公用厕所设置感应式水龙头，并采用慢关冲水阀门等。建筑给水、排水工程应采取科学、合理的节约用水工艺。

2建筑给排水工程节能减排的重要性

随着我国经济和社会的飞速发展，各行各业都呈现出蓬勃发展的势头，但与此同时，也伴随着大量的能源消费和过度排放等问题，对人类社会的可持续发展构成了巨大的威胁。能源消耗导致的环境问题不断加剧，与可持续发展的战略目标背道而驰。在建筑业，有必要在工程设计之前就做好充分的规划，对传统的设计与建造模式进行积极的优化与完善，在设计中融入低碳节能的概念，保证设计方案能够更好地推动给排水工程的高品质施工，最大限度地降低资源的消耗，减少污染物的排放，达到节能减排的目的。随着人民的物质生活水平的不断提高，对建筑工程的质量和环境提出了更高的要求，这就需要在建筑给排水工程设计中加强对节能设计的关注，从而达到对各类资源的合理开发与利用。

3建筑给排水设计中的节能理念应用

3.1变频泵的节电应用

应用变频控制技术，可使泵的工作效率达到最大，且扬程损失最小。目前，国内二次供水系统以泵加压为主，其选型一般是根据最不利工况下的流量、扬程来决定。变频调速技术能够根据水泵的转速、流量、扬程、功率等参数，在给定的流量范围内，通过变速调速来降低能耗。最大使用水量是105m3/h，在建筑物的最不利位置，需要的水压是0.36MPa，所以在选用设备时，要以最不利点的水压为前提，设计给水增压泵的扬程是0.4MPa。根据本工程的运行要求，选用了3台65LG36-202型水泵，其自备电动机7.5kW，变频调速系统功率7.5kW。

3.2优化水泵运行方案

泵站的运行状况与水资源利用效率有很大的联系，在确定了水源地的供水模式后，才能进行泵的调度。水泵利用率不高的主要原因是泵转速调节的柔性不够，导致了水资源的浪费。通过采用调速泵来灵活地调节泵的运转速度，并根据实际的用水状况来调节泵的工作速度，这样既可以节约用水装置的电耗，又可以防止水的浪费。将传感器应用于水泵的操作方案，并在水力发电站的周围设置了温度检测设备和流量检测设备，将自动控制与水泵的操作结合起来。通过发送自动控制信号，达到对泵的控制作用，保证泵的运转速度达到最优。在操作过程中，注重对操作参数进行调整，并针对不同工况进行相应的调整，使其符合节水节点的基本要求。

3.3热水系统的应用

在建筑给水、排水工程中，合理利用热水系统，能达到节能、减排的目的。从目前的现状来看，热水系统的运转，需要依靠锅炉和热水器来完成，这样的话，水的温度就会变得更高。但是，这三种方法都会产生大量的能耗，并且会消耗大量的电力和煤炭，与可持续发展理念不相适应。在目前的环境下，为了实现建筑给排水的节能减排，需要对热水系统进行科学的使用，例如安装太阳能热水器等，提高供暖速度，获得最好的隔热效果。从实际应用来看，1平方米的太阳能热水器一年可以节省310度电。目前，电子管和热管热两种都有很好的集热和隔热性能，而且操作和使用方便，不受外界环境的影响。在应用太阳能热水系统时，应注意如下问题：选用串联、并联的方案，保证供水的稳定；集热器的承压能力有很大的限制，在工程实践中要考虑到承压能力；若建筑物所处地区气温偏低，则应对管线进行防冻处理。

3.4注重新技术和新设备的应用

在以上所述的节能减排措施之外，还应注意采用新的节能技术与装备。二次给水装置可选择变频调节水泵，以降低不必要的能量损失，达到节约能源的目的。利用变频装置调整电源功率，达到对水泵的无级调节，可以提高给水、排水系统的节能效果。在高峰时段提供高压供水，促进水泵满负荷运转，防止因水量不足而影响用户的正常用水；平时都是低压供水，既能满足家庭用水，又能节约能源。对有特殊要求的建筑工程，可以采用新的供暖方式，并注意给、排水的节能设计。针对传统的电力供暖能耗高的问题，提出了提高供水点、提高供水温度等措施。在供水系统的升温上，采用了太阳能技术，它可以将阳光的热量引入到建筑物的游泳池中，在开启水龙头的时候，水温可以在28摄氏度到35摄氏度之间，这样就可以大大地缩短热水器的加热时间，降低了电力的损失。

3.5科学利用雨水资源

雨水资源在生产、生活中的用途广泛，其经济效益显著，仅需在降雨时用相关设备进行收集、处理。经处理后，可供公厕、农用、绿化和建筑等用水使用。从经验上看，农业、绿化、建设等用水量巨大，而对用水的品质要求不高，而建筑给水排水中的雨水收集与使用，基本上就能满足这几个方面的需要。随着建筑业的不断发展，雨水利用方面的技术也变得越来越完善，主要包括屋顶雨水收集、雨水拦截、生态小区对雨水的回收利用等。在各个建设工程中，需要根据具体的环境，合理地选择合适的雨水收集和利用技术。

3.6减少无效冷水排放

（1）设计者在设计时要根据工程的具体要求，对其进行优化。在新建住宅中，设计者要从经济、适用等方面综合考虑，以竖管回路为主；对一些对水需求不太严格的建筑物，设计者可以选择有规律的供水方式，而不要设置循环管路；在仅需局部提供热水的建筑物内，设计者可适当缩短管道长度，以免过多的冷水滞留在管道内。（2）设计者应该选择单管式水温控制装置，这种装置不但总体性能稳定，而且在实践中也具有很高的灵敏度，能够在迅速调整水温的情况下，最大限度地降低无效冷水的生成。目前，大多数楼房的双支管供暖系统，均为双水阀温控，并同时配备混合式水龙头，这样住户仅需通过人工调控即可得到对应水温的热水，不会造成多余的水资源浪费。

4结束语

建筑是耗能大户，传统的施工工艺会对环境产生较大的污染，特别是给水、排水系统，若不能将其与现代节能发展理念相融合，将会对我国的生态环境建设和经济稳定运行产生负面影响。所以，建筑给排水设计者必须要清楚地认识到国家的节能策略和低碳环保的理念，在设计过程中，重点要对建筑给排水设计的能量来源和节能方法进行分析，将节能技术有效地融入到给排水设计之中，以此来响应我国的节能经济建设和可持续发展的战略，推动建筑行业朝着资源节约和环境友好的方向发展。

参考文献：

[1]王军.节能减排理念在建筑给排水设计中的应用[J].城市建筑，2013(22):23.

[2]孙小梅，王震.建筑给排水设计中节能减排设计的重要性分析与实践研究[J].房地产世界，2022(8):60-62.