绿色建筑给排水节水设计研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：晏静（1986），女，汉族，河北承德人，大学本科毕业，河北双塔建设工程有限公司，研究方向为工程给排水。-84-绿色建筑给排水节水设计研究 晏 静 河北双塔建设工程有限公司，河北 承德 067000 摘要：摘要：目前，我国正处于高速发展之中，虽然经济发展很快，但也面临着能源短缺的问题。随着“绿色”生活理念的提出，国家对建筑业提出了节能减排的多项需求，为有效降低建筑物在服役期间的资源消耗，需要在建设项目中应用节能、节水等科技。因此，要将节水节能技术应用到建筑中，只有这样，才能在提高建筑工程质量的同时，达到降低资源消耗的目的，使环境保护、低碳生活逐渐成为人们的共识。而本论文就是基于节约用水、节能的思想，来论述在绿色建筑中，怎样去应对和控制这些问题，以达到整体的节水、节能的目的。关键词：关键词：节水技术；绿色建筑；给排水设计 中图分类中图分类号：号：TU7 为降低建筑在使用期间能耗过高或用水过多等现象，在进行绿色建筑工程的设计时，必须结合具体的环境和自己的条件，对其进行精确的评判，在绿色建筑工程中实现节水节能技术与水资源的回收利用相结合。准确地运用好节能技术可以有效地帮助细化绿色建筑工程中的给排水设计内容，一定要在绿色建筑中充分地运用好的科学的供水设备和系统。符合低碳经济时代的要求，才可以更好地帮助我国建筑企业走上可持续发展的绿色道路。1 绿色建筑工程给排水系统 绿色建筑就是在整个生命周期中，节约资源，保护环境，减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，使人与自然达到最大程度的和谐共生。而给水、排水作为绿色建筑的重要组成部分，对提高人们的生活品质，节约资源，保护环境，降低污染有着不可替代的意义。建筑物的给排水系统包括供水系统和排水系统，供水系统的首要功能是把生活和生产活动中所需的不同属性的用水输送到规定的地点，供水系统是耗能大户，也是关系到人民身体健康的重要因素。如何减少能耗、防止水体污染，是建设“绿色”建筑供水系统的首要任务。排水系统是绿色建筑的清洁工，它收集建筑各类污水、废水、雨水，在我国水资源分布极其不均的情况下，我们在水资源极度匮乏的地区应实现水资源的闭环运用，减少对自然资源的过度索取，达到人与自然的和谐共生。目前，随着我国经济的高速发展，我国城市化的规模也越来越大，随着城市化进程的越来越快，各种各样的建筑类型纷杂涌现，为了实现绿色建筑的可持续发展，作为给排水专业人员，需要不断创新和进步以此完善给排水系统，使给排水系统的工作效率和能力得到有效地提升，从而有效地防止出现水污染及能源消耗过大的问题。文章从应用节水、节能、新型给排水材料、雨水回收等角度，探讨了如何在绿色建筑中应用，以期达到提高建筑用水效率的目的。2 绿色建筑给排水设计中应用节水节能技术 2.1 建筑给排水中有哪些节水节能技术 虽然我国是一个水资源大国，但是，我们的人均用水量和拥有量都远远低于全球的平均值，一个国家要维持目前的发展水平，就必须依靠水资源和能源，因此，降低水及矿物能源的消耗，对于我国的经济发展来说，具有十分紧迫的意义。随着科学技术的发展，给我们的给水排水系统带来了许多先进的材料和设备，例如，管道材料的变革，涌现出包括钢塑复合、陶瓷管道、钢丝骨架管、芯层发泡工艺塑料管、HDPE 高密度聚乙烯管、薄壁不锈钢管等能应付各种工况下使用要求的管材。信息技术革命以来，人们在变频技术上的能源管控有了突飞猛进，变频泵相比定频恒压泵可以节约 30%50%能源（衡阳某高层综合楼物业数据）。干旱缺水地区污废水的循环使用方面也得到了进步，一体化存水与处理设备在大规模应用，出水水质随着膜技术及生物处理手段的突破而显著提高。雨水回用与太阳能利用是当前绿色建筑中最为普遍的一中国科技期刊数据库 工业 A-85-种技术手段，其造价低廉，与其它同类方式相比，具有较高的投资回报。因此，在目前以及今后，我们都要坚持绿色的发展理念，让每个人都了解到节能减排的重要性，并将之付诸实际，从而使我们的经济力量得到切实的提升，同时也能极大地促进我们的生活需要。2.2 管道材料在绿色建筑中的具体应用 在绿色建筑中，管材是保证水环境质量的关键环节，也是能耗控制的一种方法，它的使用不但可以阻隔污染，还可以为用户营造一个宁静的居住环境。例如，可以在绿色建筑中给水系统使用薄壁不锈钢管、钢塑复合管。它的优点是无毒无害，在高温下形变小，耐压且耐腐蚀能力突出。在消防管道系统中传统热镀锌钢管的耐腐蚀性确实较一般金属管道能力强，但镀锌管道在高压环境下必须提高壁厚以保障使用的可靠性，这就极大地增加了管道的自重及支架的敷设要求。工程案例中，我们可以用钢塑复合管道替代。排水管道中传统塑料管道有易老化，不能长期暴露在阳光的直接照射中。新型塑料管材的出现弥补了这些缺点，例如，芯层发泡工艺塑料管、高密度聚乙烯消音管、HDPE 高密度聚乙烯管等，这些材料具有很多优点，最突出的优点是重量轻且强度高还耐腐蚀能力。尤其是芯层发泡工艺塑料管，高密度聚乙烯消音管它们的排水静音性能好，在靠近人们生活办公的场所能发挥重要作用。在既有房屋中，管道腐蚀、管道破损等事故时有发生，采用新型材料可极大地延长其使用寿命，既能有效提升居民居住品质，又能减少建设工程的综合投资。2.3 在绿色建筑中的能耗管理 能源对于人类的生存是必不可少的，但是，自然中的矿物能源并非是永远不会枯竭的，我们都应该坚持绿色的发展理念，唯有在生产和生活中，对资源的消耗进行有效的降低，提高其利用的效率，才能让人民和企业的生活、经营成本得以降低。给排水是建筑中能源消耗大户，我们供水需要能源，制热及制冷都需要能源，目前随着我国科技水平越来越高，在绿色建筑中，能源管理手段越发丰富，时代要求我们合理高效地运用科技提高我们能源利用效率，创造绿色生活。在供水中我们利用能源赋予流体势能和动能，以往加压设备在设计工况中，往往是恒压恒流，加之以前电控技术落后，电机要想实现变频难度较高，成本也巨大。实际加压设备在运行工况中往往流量及压力变化还是比较大的，例如，在住宅建筑中，用水高峰及低谷差值往往以倍计，建筑给排水设计标准GB50015-2019 中普通住宅供水时变化系数能达到 2.8 倍，但是，自然中的矿物能源并非是永远不会枯竭的，我们都应该坚持绿色的发展理念，唯有在生产和生活中，对资源的消耗进行有效的削减，提高其利用的效率，才能为人民和企业的生活与经营成本的降低提供支持。能耗的降低不止于动力设备，工况中流体的无用消耗也是我们关注的重点。流体在管道或容器中运动产生的阻力能消耗我们动力设备给予流体动能的 1/5 左右，这部分能耗我们不能完全避免，但是我们应竭尽所能地降低这部分能耗，老旧的铸铁管道，内壁往往起泡锈蚀，阻力系数高于现在的涂塑钢管和不锈钢管的数倍，我们给排水设计应在选材时考虑材料的可循环使用性能，减小不必要的能源浪费。流体的能量消耗往往产生在压力管道密闭性不过关，流体溢出管道，所以阀门附件的选择中，我们不但要采用低阻力附件，还要使用符合管道材料性能匹配的密封组件和连接方式。同时，我们还要关注阀件的使用寿命，在管道运行的使用期通过保养巡视管道或增设电脑自动巡检设备来保障我们的能源未来。能源的无效释放也是对资源的浪费。绿色建筑中有些品质较高的使用群体对水的温度也有多种要求。在人们的日常生活中，热水供应对居民来说是必不可少的，所以在绿色建筑给排水的过程中，要充分考虑人们的日常需求。在热水的正常供应过程中，会存在热损失，需要将热损失尽量减少。所以为了避免热水温度降低过快，工作人员应该针对不同的建筑选择不同的热水供应方式，并且减少管道的长度使用导热性能好的材料建设管道。在实际建设过程中，需要从多方面考虑，可以使用干管和立管循环，以及支管循环，合理选择热水系统的循环方式，不仅可以有效地提高热水供应系统的效率，减少多余冷水的无效排放，还能以最省的总投资投入使用，从而达到提高资源总利用率的目的。蓄热设备在进行节能降耗的同时，也要对设备体积进行合理的设计，太大的储热容量会增加供热设备的消耗，同时也会增加蓄水池的多余水量。通过智能调控与科学测量相结合，降低建筑能耗，实中国科技期刊数据库 工业 A-86-现绿色建筑节能减排。2.4 绿色建筑中的清洁能源 能源的形态有很多种，我们坚持在绿色建筑中采用清洁能源，根据目前国内绿色建筑工程节能技术的应用现状，建议设计者在所用的能源上下功夫，把能源转换成清洁能源。新能源包括风能、太阳能、地热、水能等，在其中太阳能是常见的最清洁能源之一，开发利用太阳能不会污染环境。太阳能在除云贵川部分地区太阳能辐照量(4200MJ/(m2a)有些匮乏外，其余都能得到很好的开发利用。生活中的热水系统用户使用需求可分为 3 类：（1）集中-集中供热水系统；（2）集中-分散供热水系统；（3）分散-分散供热水系统。在分散式热水系统中，太阳能也应根据用户用水量大小，分散布置在南向不被遮挡阳光的场所，而太阳能在集中式系统中应统一管理，太阳能板集中布置，设计中科学搭配水箱和合理控制水管的热损失，有效保障绿色建筑中水管的保温能力。相较两者集中布置太阳能可以帮助我们节约了更多的资源，而分散式布置较为灵活、单个投资小的特点，我们设计时要灵活运用，充分做到绿色发展。清洁能源中的地热，风能也有其运用空间，长沙高铁南站热水系统运用深井技术，往地下打了数百口深井，地下水恒温的特点能有效地跟自来水换热，中南大学某宿舍也运用了此系统，短期来说，这套系统投资颇大，长远讲，这套系统还是值得建设的。绿色建筑中将清洁能源运用在给排水系统中，为以后的可持续发展打好了基础。2.5 合理运用给排水管网 管道渗漏问题是建筑管路设计中普遍存在的问题，若在施工中发生渗漏，将造成巨大的水资源浪费。所以对整个传送管道，需要定期进行检查，检查后工作人员需要对整个管道进行养护，并且在建设过程中使用优秀的材料来降低漏损发生的概率。给排水管网是否使用到位在整个排水系统中非常重要的，因为在未来整个系统是否可以良好地运行都需要看给排水管网。给排水管网可以保证整个系统可以安全运行，但是国家更应该从多方面来提升给排水系统的稳定性，可以通过完善相关的法律法规来有效提高水资源利用率。对于管道上可能出现的管网损漏问题要着重注意，不同的供水高度，管道所能承受的压力也是不同的。根据管道的实际工作压力选择不同的管材，这样可以有效地避免管道因承压过大而造成安全隐患。另外，在实际运行中，还可以用阀门附件减压，或者分区给水来选择管材。2.6 节水器具运用（1）增加节水型器具的运用。其中最显著的就是在公共场合使用无接触或延迟自闭型喷头。当用户离去时，系统会在一定时间内停止供水，在公共场合使用时，既节约了水资源，又保证了卫生，尤其是当出现公共健康安全事故时，不会引起交叉感染。此外，延时自闭型喷嘴还可对单次供水及供水时间进行限制，节约用水。（2）节水便器。随着时代的进步，坐便器从最传统冲落式到现在的利用旋涡和虹吸作用的坐便器，一次冲水量从原来的 16 升/次，到现在创新低 1.4 升/次。在平时的设计中，要求不得使用一次冲洗水量大于 6L 的坐便器。减少用水点的出水量，做到从实际出发，节约水资源。3 合理利用雨水资源 雨水是大自然的馈赠，我国水资源总体匮乏，且地域分布不均，以秦岭-淮河为界，南方地区年降水量在 800mm 以上，属于多雨地区。如果将雨水收集起来，经过设备处理后，将它们用来绿化浇洒、汽车冲洗，以及路面冲洗、水景补水等，甚至还可以用于循环冷却水和消防水。通过这些途径，可以缓解城市水资源紧缺的局面，是一种开源节流的有效途径。4 结语 随着社会的迅速发展，人们对节能环保的需求也越来越高。因此，现阶段，我们应把重点放在对给水、排水系统进行优化处理上。在节水灌溉中，应充分发挥新工艺、新装备的优势，以达到高效节水、节水降耗的目的。若能将节能技术应用于给水、排水系统，既可节约能源，又可促进国家的可持续发展。参考文献 1王琪.绿色建筑节水节能技术在某高层建筑给排水设计中的应用J.居舍,2020(24):87-88+94.中国科技期刊数据库 工业 A-87-2乔莎莎.绿色建筑给排水设计的节水措施分析J.城市建筑,2020,17(21):102-103.3王立.绿色建筑给排水设计的节水策略分析J.绿色环保建材,2020(05):50+53.D 4赵丹,肖文芹,张美凤等.简析绿色建筑给排水设计的节水措施J.居舍,2020(06):100.5孙晶.绿色建筑节水节能技术在某高层建筑给排水设计中的应用J.现代物业(中旬刊),2020(02):49.