許桂娟 河北拓為工程設(shè)計(jì)有限公司黑龍江分公司

1 前言

三次工業(yè)革命為社會發(fā)展與國民生命帶來巨大的便利，但是對世界生態(tài)環(huán)境造成巨大的損害和壓力。而環(huán)境的惡化致使水資源遭受嚴(yán)重污染，國民用水條件不斷下降，且科技時(shí)代國民對水資源的需求陸續(xù)提升。因此，社會在新的紀(jì)元已進(jìn)入以生物技術(shù)、能源清潔、虛擬現(xiàn)實(shí)、無人控制技術(shù)、量子信息技術(shù)等研究綠色能源的第四次工業(yè)革命時(shí)代，著眼于解決環(huán)境污染和能源短缺的問題。

而節(jié)能節(jié)水是水資源問題未解決之前的社會發(fā)展的必要趨勢。建筑作為社會發(fā)展的構(gòu)成部分，其給水排水工程與人民的生活息息相關(guān)，因此，為取得最佳的節(jié)能節(jié)水效果，必須將節(jié)能節(jié)水貫穿建筑設(shè)計(jì)、施工和使用的每一個環(huán)節(jié)。

2 基于建筑給水排水設(shè)計(jì)，分析節(jié)能節(jié)水的必要性

地球是一個水資源豐富的星球，海洋的面積是地球總面積的71%，但是，其中能夠供人類飲用的淡水資源不足3%。中國雖然是一個幅員遼闊的國家，人口總數(shù)占全世界人口的1/5，卻只有全球淡水資源的6%，人均用水量只達(dá)到世界人均水平的四分之一，是世界上最缺水的13個國家之一。

目前，中國嚴(yán)重貧水的城市108個，達(dá)到貧水標(biāo)準(zhǔn)的城市有330個，嚴(yán)重缺水的城市是中國所有建制市（668個）的1/6，而存在貧水問題的城市幾乎是建制城市總量的1/2。缺水不僅對生活帶來嚴(yán)重的不便，也為中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來巨大的損失，比如，工業(yè)產(chǎn)值損失每年達(dá)2000多億。因此，節(jié)能節(jié)水在建筑給水排水設(shè)計(jì)中極為必要。

2.1 形勢嚴(yán)峻

在改革開放以來，建筑產(chǎn)業(yè)在中國發(fā)展迅速，幢幢高樓拔地而起，隨之而來的是急劇增長的用水量、日漸增長的用水壓力。然而，國家水質(zhì)、水源等方面的狀況與國民對水資源的訴求恰恰相反，國家現(xiàn)有水資源狀況不容樂觀。伴隨著國家各領(lǐng)域的發(fā)展，各種污水不斷增多，污水處理部門將迎接極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)，干擾建筑給水排水工程中的節(jié)水節(jié)能效果。

2.2 綠色建筑發(fā)展的訴求

水資源作為人類賴以生存的不可代替的一種能源，對人類生存與世界發(fā)展具備關(guān)鍵價(jià)值。因此，人類社會的長治久安與穩(wěn)定發(fā)展都離不開水資源，故面對水資源的不可再生性，建筑給水排水工程設(shè)計(jì)工作必須高度重視節(jié)水節(jié)能措施的應(yīng)用，嚴(yán)密把控多方方面的用水量，從而提高水資源的利用度，進(jìn)而滿足當(dāng)前建筑發(fā)展的訴求。

3 基于建筑給水排水設(shè)計(jì)，分析節(jié)能節(jié)水的現(xiàn)狀

3.1 欠缺針對性

部分建筑給水排水設(shè)計(jì)工作者并未全程跟蹤建筑工程的設(shè)計(jì)工作，普遍在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段參與有關(guān)設(shè)計(jì)工作，故無法精準(zhǔn)把握客戶訴求與工程建筑背景，導(dǎo)致建筑給水排水設(shè)計(jì)無法契合客戶訴求、建筑環(huán)境、建設(shè)地點(diǎn)。

此外，由于建筑給水排水設(shè)計(jì)工作極具專業(yè)性與復(fù)雜性，為縮小設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)隊(duì)伍普遍通過采用通用模板節(jié)約工作成本，提升工作效率，從而導(dǎo)致相關(guān)工作欠缺針對性，未能全面參考工程實(shí)際，無法擬定針對性的節(jié)能節(jié)水措施，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能節(jié)水效果。

3.2 欠缺節(jié)水意識

部分設(shè)計(jì)工作者在給水排水工程設(shè)計(jì)過程中重視其壽命與性能，而忽視節(jié)能節(jié)水，未能深刻認(rèn)知節(jié)能節(jié)水之于社會發(fā)展效益、解決能源問題、住戶經(jīng)濟(jì)效益等的價(jià)值；且存在嚴(yán)重的模板化與同質(zhì)化現(xiàn)象，導(dǎo)致該工程后續(xù)需要展開大規(guī)模調(diào)整。為縮減工程成本，維持建設(shè)進(jìn)度，給水排水工程的調(diào)整普遍以“小問題不調(diào)整、大問題小調(diào)整”的模式展開，從而影響其節(jié)能節(jié)水效果。

3.3 工作變量較多

建筑給水排水工程的耗水狀況與運(yùn)轉(zhuǎn)效率與其所處地區(qū)的市政管網(wǎng)設(shè)置狀況、氣象條件、地理位置等密切相關(guān)。復(fù)雜的外部因素與現(xiàn)實(shí)狀況將嚴(yán)重干擾給水排水工程設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)狀況。復(fù)雜的變量對相關(guān)工作的要求不斷提升，致使有關(guān)節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)與措施必須以建筑準(zhǔn)備工作與工程實(shí)情調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)，展開系統(tǒng)科學(xué)的節(jié)能節(jié)水工程，并深入考慮其變量，才能有效實(shí)現(xiàn)其節(jié)能節(jié)水目標(biāo)。

4 基于建筑給水排水設(shè)計(jì)，分析節(jié)能節(jié)水的對策

4.1 從材料開始

第一，為了達(dá)到節(jié)水的效果，應(yīng)根據(jù)用途和環(huán)境的不同選擇不同的節(jié)水龍頭。比如，現(xiàn)在市場有感應(yīng)式、水力式、自動關(guān)閉式、防漏式、腳踏式、手壓式等使用方式各異的節(jié)水龍頭。比如，人員流動性較強(qiáng)的公共場所可選取自動關(guān)閉式的水龍頭，甚至可以對每次水量或流水時(shí)間作以設(shè)置，以避免忘記關(guān)或者關(guān)不好的情況，達(dá)到節(jié)約水資源的目的[1]。

第二，為避免鐵鋼等材質(zhì)遇水生銹發(fā)生污染、水管連接處的滲水與漏水問題，可直接選擇PE、鋁塑、PP-R、不銹鋼、鋼塑等材質(zhì)的水管避免生銹引發(fā)的污染和復(fù)合管漏水等問題的發(fā)生。

第三，大多數(shù)居民日常對于水的使用離不開抽水馬桶，現(xiàn)在普及程度較高的馬桶是水容量為6L的節(jié)水型水箱。但是正常情況下，為保證用水系統(tǒng)的正常，設(shè)計(jì)人員可推薦的小容積水箱的馬桶，和排水壓力分為高低兩檔的節(jié)水馬桶供用戶選擇，低擋位排水一般在不大于4L，高檔位則是水箱水量的全部容量，此外，無水真空抽取的馬桶可供最缺水地區(qū)的用戶選擇[2]。

4.2 從設(shè)定入手

第一，擁有適量的資用水頭和符合規(guī)定的供水壓力是市政給水管網(wǎng)的常規(guī)條件。在給水排水的設(shè)計(jì)過程中，必須充分了解市政給水管網(wǎng)，并對其供水壓力、供水量進(jìn)行利用。在設(shè)計(jì)多層建筑工程的過程中直接使用市政給水管道的進(jìn)行供水是最優(yōu)選擇，但如果其不符合該工程的設(shè)計(jì)需求，可以考慮安裝高位水箱，使用常見的變頻供水設(shè)備增加供水壓力進(jìn)行供水，前提是必須保證水質(zhì)的安全，符合用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；或者把市政給水管道用水量最低時(shí)間段（夜間）的進(jìn)水作為依據(jù)，使居民的用水需求得到滿足。

設(shè)計(jì)中層以上的建筑時(shí)，其供水需求是城市給水管網(wǎng)無法全部實(shí)現(xiàn)的，因此，設(shè)計(jì)的供水系統(tǒng)要進(jìn)行合理規(guī)劃，比如，底層建筑把市政給水管網(wǎng)中可以使用的供水壓力充分使用，高層的建筑通過增加水壓、建水箱水池等方式的綜合使用得到解決。公共服務(wù)的場所用水量普遍較大，比如汽車庫、餐廳、公共浴室、理發(fā)店等，在這些建筑設(shè)施中可以直接使用市政給水管網(wǎng)進(jìn)行供水，可以最大限度地節(jié)能節(jié)水。對于用水量集中且需求大的公共場所，安裝單獨(dú)的計(jì)量設(shè)備和供水管道設(shè)施，做到合理設(shè)計(jì)，雖然所需金錢會增加，但是可以更好地解決建筑下層供水問題，不僅管理方便，而且其隨著時(shí)間的遷移，節(jié)能和節(jié)水效果也會更加顯著[3]。

第二，要對用水設(shè)備的流量進(jìn)行控制。額定流量是根據(jù)不同的需求，用水設(shè)備和衛(wèi)生器具一定時(shí)間內(nèi)規(guī)定的水流量的多少。最低工作壓力要求以最小的靜水壓力完成額定流量的釋放。如果把大于最低工作壓力的壓力施加于給水設(shè)備，其水流量比額定流量大，大于額定流量的水流量則屬于浪費(fèi)。保障用水最不利點(diǎn)的供水壓力是設(shè)計(jì)建筑供水系統(tǒng)的前提。在建筑分區(qū)的同一豎向內(nèi)部，因?yàn)槊恳粚拥撵o水壓力各不相同，將打破其供水平衡，若頂層的水壓為額定流量，底層的水壓一定大于額定流量。研究結(jié)果表明，保證每一層衛(wèi)生器具的數(shù)量和產(chǎn)品種類一致，頂層的水流量低于底層。為了避免這種情況造成的用水浪費(fèi)，做到平衡供水，需要對水壓進(jìn)行合理控制。因此，把滿足最小工作壓力作為衛(wèi)生器具的使用條件，需要把入戶管的水壓控制到0.20MPa以下，才能達(dá)到最好的節(jié)水效果，同時(shí)不影響使用體驗(yàn)。

第三，避免使用中的浪費(fèi)，以熱水供應(yīng)系統(tǒng)為例?，F(xiàn)在使用廣泛的供應(yīng)熱水的系統(tǒng)，如太陽能、熱水器等都存在大量的水資源浪費(fèi)，比如，水管中儲存的冷水是無法投入使用的，基本直接流失。因此，避免大量無效冷水的流失，在建筑過程中必須有效改善熱水供應(yīng)系統(tǒng)，比如，改造現(xiàn)有直流的水管，添加熱水回水管；或者對熱水供水的管道添加保溫功能；改變熱水系統(tǒng)的循環(huán)模式，將現(xiàn)行的無循環(huán)或干管循環(huán)的方式，改為立管或支管循環(huán)；甚至可對供應(yīng)熱水系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)處理，按時(shí)進(jìn)行熱水供應(yīng)等，從而減少甚至杜絕熱水變冷水引起的浪費(fèi)[4]。

4.3 從使用見效

在建筑工程中進(jìn)行節(jié)水節(jié)能設(shè)施的設(shè)計(jì)和建造，但能否產(chǎn)生良好的效果需要管理與運(yùn)行有效結(jié)合。對節(jié)水節(jié)能的設(shè)施必須進(jìn)行定期和不定期的系統(tǒng)管理和維護(hù)，對節(jié)水節(jié)能的有關(guān)設(shè)備做到定時(shí)檢測、維護(hù)、保養(yǎng)、檢修、更換、故障清除……保障其以最優(yōu)的狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)行。

水資源已不僅僅是以一種資源，更多作為能源存在，水能發(fā)電等的實(shí)現(xiàn)，促使水資源的運(yùn)用范圍不斷擴(kuò)大，其價(jià)值不斷提升。而人類作為受益者，是節(jié)水技能的主力軍，在日常生活中，必須把節(jié)水意識融合到人民行為的一舉一動中。設(shè)施完善，但人民欠缺節(jié)水意識，那節(jié)水設(shè)施所能起到作用微乎其微。因此，為了人類的生存、社會的發(fā)展、自身的健康等，每個人都應(yīng)該把節(jié)水節(jié)能貫徹到日常生活中。

5 結(jié)束語

對于建筑給水排水中節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重視，不僅在于其本身的重要性，最為重要的是水資源的緊缺，所有國民都必須認(rèn)識節(jié)能節(jié)水的重要性，自覺做到珍惜節(jié)約用水，為水資源的短缺做出一些微小的貢獻(xiàn)。選用最新效果最好的節(jié)水工具，從建筑工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始，從而有效改善水資源緊缺的問題。

最重要的是，國民必須深刻認(rèn)識節(jié)能價(jià)值，從自身做起，在用水過程循環(huán)利用，保護(hù)水資源不受污染，促使水資源進(jìn)入再生階段，進(jìn)而減緩用水壓力，保護(hù)環(huán)境，推動社會各領(lǐng)域的發(fā)展。