丘增鴻

（廣東建青工程勘察設計咨詢有限公司，廣東 東莞 523000）

1 建筑給排水系統(tǒng)與節(jié)水節(jié)能設計的應用價值

1.1 建筑給排水系統(tǒng)概述

隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，大量鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口流入城市，城市住宅區(qū)的建筑風格逐漸演變成以高層建筑和超高層建筑為主的大型建筑群落。為了滿足功能性用水與水資源循環(huán)的需求，此類建筑會擁有專門的給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)。一般情況下，城市建筑的給水系統(tǒng)使用加壓泵抽取蓄水池中的水，經(jīng)過加壓泵將水源輸送到居民區(qū)，根據(jù)不同功能進行相應層次的凈化處理，作為生活用水、人畜可飲用水以及消防用水等。

城市建筑工程中排水系統(tǒng)的功能主要為實現(xiàn)城市污水的匯集與定向輸送，最終將污水輸送到污水處理站或儲罐內(nèi)。城市給水系統(tǒng)的設計質(zhì)量直接關系到居民的用水安全，排水系統(tǒng)的設計質(zhì)量也會在一定程度上影響城市水循環(huán)的潔凈度，不合理的城市排水系統(tǒng)可能會造成水源的二次污染，影響城市水資源的整體利用率[1]。

1.2 建筑給排水節(jié)水節(jié)能設計應用價值

建筑工程給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)在功能方面具有一定獨立性的同時還具有高度的相關性，只有同步加強建筑工程給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)設計的科學性與合理性，強化給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)的功能協(xié)同，才能實現(xiàn)建筑給排水工程的效益最大化。對于建筑給排水工程的節(jié)水節(jié)能設計，應在實現(xiàn)建筑給排水工程既有功能的基礎上滿足城市綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念，進一步提高水資源的循環(huán)利用效率及附屬經(jīng)濟效益。

（1）建筑工程給排水節(jié)水節(jié)能設計有助于推動城市經(jīng)濟的良性發(fā)展。目前，我國仍是世界上人口最多的國家，由于可供使用的淡水資源總量不多，我國人均淡水資源占有量僅為2007m3左右，相當于世界平均水平的25%。就中西部地區(qū)而言，很多城市巨大的水資源缺口嚴重限制了當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展與居民生活水平的提高。因此，通過實施建筑工程的節(jié)水節(jié)能設計有助于提高水資源的綜合利用率，弱化缺水對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的制約，促進經(jīng)濟的良性發(fā)展[2]。

（2）建筑工程給排水節(jié)水節(jié)能設計能夠為生態(tài)環(huán)境保護奠定基礎并提供助力。近幾年興起的綠色環(huán)保建筑理念，其宗旨就是減少能源消耗并降低經(jīng)濟發(fā)展對生態(tài)的影響。我國人口基數(shù)大，人均可支配水資源極其有限，針對建筑給排水工程實施節(jié)水節(jié)能的優(yōu)化設計有助于減少水資源浪費，通過提高循環(huán)水的凈化質(zhì)量改善城市生態(tài)。

（3）建筑工程給排水節(jié)水節(jié)能設計可改善城市居民的生活品質(zhì)。實施建筑給排水工程的節(jié)水節(jié)能設計可提高水資源的綜合利用率，幫助企業(yè)與居民減少在用水方面的支出。同時，建筑工程給排水的節(jié)能節(jié)水設計還有助于減少企業(yè)與居民家庭的用水量，提高用水品質(zhì)，起到改善居民生活質(zhì)量的作用。

2 節(jié)水技術在高層建筑給排水設計中的應用

在高層建筑給排水設計中，節(jié)水技術應用的關鍵在于減少用水總量、增加供水來源。在日常生活中，人們的節(jié)水意識不強，經(jīng)常會出現(xiàn)水資源浪費問題，所以，必須從設計方面著手，這樣能夠獲得全面的節(jié)水效果。

某項目規(guī)劃總用地規(guī)模為35768.73m2，總建筑面積為117459.86m2，其中，地上建筑面積71512.66m2，地下建筑面積45947.2m2，結構類型為鋼筋混凝土框架結構，建筑群主要由研發(fā)測試樓、生產(chǎn)樓、生產(chǎn)實驗樓、綜合樓、地下用房及附屬設施組成。5 棟地上建筑圍合而建，形成中心庭院，地下車庫含人防部分，人防設置在地下2 層，研發(fā)測試樓地上共13 層，建筑高度為60m。本文將針對本項目高層建筑給排水設計中的節(jié)水節(jié)能技術應用展開探討，為以后的項目建設積累經(jīng)驗、提供參考。

2.1 解決超壓出流問題

在相關給排水設計規(guī)范標準中，對最大使用水壓做了明確的規(guī)定，只要不超過規(guī)范限值即可，所以，在實際設計中往往會出現(xiàn)超壓出流的現(xiàn)象。用水時，由于水壓太大，會造成水花四濺、嚴重浪費的問題。在水龍頭開啟和關閉時，會存在管道振動和水擊現(xiàn)象，不利于管道、配件的正常使用，經(jīng)常會出現(xiàn)管道損壞、配件磨損等問題，既造成了水資源的浪費，縮短了給水管網(wǎng)的使用壽命，又增加了后期的使用成本。面對超壓出流問題，在給水系統(tǒng)設計中，需要合理限定配水點的水壓，根據(jù)相關研究表明，住宅入戶管適宜的工作壓力應該控制在0.15MPa~0.25MPa，根據(jù)《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378—2019）中的相關規(guī)定，入戶管表前壓力不要超過0.2MPa，如果水壓較大，要注意采取一定的減壓措施，比如，設置減壓閥、減壓孔板、節(jié)流塞等，另外，使用節(jié)水龍頭也能夠有效減少出水流量，達到控制超壓出流、減少用水浪費的效果[3]。

2.2 應用中水利用系統(tǒng)

建筑中水主要指的是將生活優(yōu)質(zhì)雜排水經(jīng)收集、處理達到使用標準后用于建筑工程的雜用水。水質(zhì)比不上飲用水，但是優(yōu)于城市污水，主要用于綠地灌溉、道路清洗、景觀用水、沖洗廁所、消防用水等，不與人體直接接觸。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，建筑中水的應用已經(jīng)成為建筑節(jié)水的重要手段。中水水源不包括廁所排水和廚房排水。主要的處理方法有生物處理和膜分離工藝，生物處理工藝主要利用了生物的過濾、吸附、降解作用，能夠實現(xiàn)自然凈化的效果，而膜分離工藝則充分利用了膜處理作用，可以有效降低懸浮顆粒固體含量。如果回用水的用途不同，那么對水質(zhì)的要求也不一樣，必須保證用水安全，滿足相關檢測標準。本項目在給排水設計中同樣采用了中水利用系統(tǒng)，中水水源為優(yōu)質(zhì)的生活廢水，其管道獨立設置，并采取了防止誤接、誤用、誤飲的措施。中水池內(nèi)的自來水補水管需要做好防污染措施，只能在系統(tǒng)缺水時補水，避免水位浮球閥式的補水，應采用水位控制電動閥補水。為了避免誤接、誤飲、誤用問題的出現(xiàn)，中水管網(wǎng)所有組件和附屬設施都應該在顯著位置設置中水標識。將中水管道涂成淺綠色；對于暗敷、埋地中水管道，應該設置連續(xù)耐久標志帶；中水管道取水口處需要設置“中水禁止飲用”的耐久標識；在公共場所及綠化、道路、噴灑等雜用中水用水口處，應該設置帶鎖裝置。中水管道設計時，需要做好檢查，防止出現(xiàn)錯接問題，將中水系統(tǒng)作為綠地灌溉水源時，不得采用噴灌，而應該采用滴灌、微灌等方式，并且設置具有土壤濕度感應器和氣象站的灌溉控制系統(tǒng)，室外道路沖洗應該采用節(jié)水高壓水槍。

2.3 應用雨水收集利用系統(tǒng)

雨水從天而降，水質(zhì)較好，不需要經(jīng)過太復雜的處理就可以使用。從節(jié)水的角度出發(fā)，高層建筑的給排水系統(tǒng)應該充分做好雨水收集利用系統(tǒng)的設計，主要從滲透系統(tǒng)和收集系統(tǒng)兩個方面進行考慮。在不同的雨水收集面，水質(zhì)也不同，如果對水質(zhì)要求比較高，如用于飲用水，那么對收集面的要求也比較高，不能含有黏土、混凝土、金屬等有害物質(zhì)，而且需要通過各種系統(tǒng)凈化處理后才能實現(xiàn)有效利用。本項目在雨水收集利用方面主要采用了儲存利用和就地入滲等因地制宜的處理措施。屋面雨水既可以通過收集系統(tǒng)收集起來，也可以從屋面排至散水，引入就近綠地或可下滲地面下滲利用。在人行道、停車場、庭院等地方，采用透水路面或透水磚鋪裝，采用下凹式綠地滯留利用雨水，并且采用節(jié)水灌溉方式。根據(jù)相關規(guī)定，計算雨水調(diào)蓄設施需求量，本項目需設置的雨水調(diào)蓄容積應該不小于775m3，通過下凹式綠地雨水調(diào)蓄和雨水調(diào)蓄池設計，雨水調(diào)蓄總容積為1126.56m3，雨水收集利用系統(tǒng)與主體工程同時設計、施工、投入使用[4]。

2.4 使用節(jié)水型用水器具

生活用水器具的節(jié)水性能直接影響著建筑整體的節(jié)水效果，在給排水設計中，節(jié)水型用水器具的應用也是非常重要的內(nèi)容。本項目采用的用水器具和相關配件均滿足相關節(jié)水型產(chǎn)品技術標準，用水效率等級達到相關標準一級。其中，作為數(shù)量最多、使用最頻繁的用水器具，水龍頭必須具備良好的節(jié)水性能，不管是手動控制還是自動控制，都要實現(xiàn)良好的節(jié)水效果。節(jié)水型水龍頭主要是通過限制出水流量、縮短開關時間、減少滴漏問題來滿足節(jié)水要求。常見的有陶瓷閥芯水龍頭、感應式水龍頭、銅質(zhì)節(jié)水龍頭等，它們各自有不同的特點和適用環(huán)境，需要根據(jù)實際情況合理選用。相對而言，陶瓷閥芯水龍頭價格比較便宜，更適合大范圍推廣應用；感應式水龍頭環(huán)保衛(wèi)生，能夠滿足高品質(zhì)生活要求，在公共場所應用較多；節(jié)水型便器主要有直沖式和虹吸式，本項目建筑采用了虹吸式便器，充分利用沖洗水頭和負壓作用，使用較少水量就可以將污物沖洗干凈。另外，節(jié)水型沐浴器、節(jié)水型洗衣機等設施的應用也可以獲得良好的節(jié)水效果。本項目公用浴室采用帶恒溫控制和溫度顯示調(diào)節(jié)功能的淋浴器，洗衣機采用節(jié)水型專業(yè)洗衣機，集中空調(diào)加濕系統(tǒng)采用用水效率高的設備[5]。

3 節(jié)能技術在高層建筑給排水設計中的應用

3.1 積極引入新型清潔能源技術

在建筑工程項目建設過程中，應嚴格遵守自然生態(tài)環(huán)境保護的要求，積極采用清潔無污染的新能源技術，減少可能會對環(huán)境造成污染的施工方式，降低對自然環(huán)境的影響，維持生態(tài)平衡。在實踐中已得到相對成熟應用的清潔能源主要有太陽能熱水系統(tǒng)、雨水收集系統(tǒng)以及污廢水凈化回收技術等，這些不僅可顯著提高水資源利用率，且有助于減少資源浪費和環(huán)境污染。此外，在建筑工程中，還可以引入風能、水能以及空氣能等清潔能源技術用于發(fā)電或水加熱，也能達到不錯的節(jié)能效果。

3.2 合理利用變頻技術

城市居民生活用水時段與用水量具有明顯的規(guī)律性，不同的季節(jié)與時間段，用水量與熱水需求量存在較大差異。夏季城市用水量相較于冬季明顯要高，熱水需求量則相對較少。同時，7：00—9：00 和18：00—20：00往往是用水高峰期，居民用水較為集中。因此，應根據(jù)以上規(guī)律采用變頻技術靈活調(diào)節(jié)水壓與冷熱水供應比例，既可避免泵類設備長時間無用高負載運行，又能保證居民用水需求得到充分滿足。此外，靈活的供水方式還可以起到保護供水管網(wǎng)的作用[6]。

3.3 建設真空節(jié)水排水系統(tǒng)

真空排水技術是在重力排水技術的基礎上衍生出來的一種排水方式，但是這種排水方式又有別于先前的重力排水技術，其是利用真空設備使給排水管道內(nèi)的壓力低于大氣壓，利用大氣的失衡以空氣為動力實現(xiàn)水的輸運。目前，真空排水技術在污水匯集方面已經(jīng)得到了一定應用并取得了不錯的成果。作為一類新型的建筑工程排水技術，真空排水技術的應用不僅能起到節(jié)能作用，還具有一定的清潔管理效果?，F(xiàn)階段，真空排水技術已應用于城市寫字樓、居民建筑以及商業(yè)中心等建筑工程中。

3.4 利用太陽能熱水系統(tǒng)

太陽能熱水系統(tǒng)是建筑給排水設計中清潔能源應用的典型代表，能夠有效減少傳統(tǒng)常規(guī)能源的消耗，增加清潔能源的使用比重。本項目綜合樓及食堂生活熱水采用了太陽能熱水系統(tǒng)，并且設置了燃氣壁掛爐作為熱水輔助熱源。太陽能集熱器設置于綜合樓屋頂上，設有挑檐，入口處有雨棚，建筑周圍有綠化，防止集熱器損壞墜落傷人。熱水系統(tǒng)水箱及設備設置在熱水機房或水箱間內(nèi)，系統(tǒng)設計了儲熱水箱、即熱系統(tǒng)循環(huán)泵等設備設施，當太陽能熱水溫度不能達到要求時，可以采用電輔助加熱。太陽能熱水系統(tǒng)應該具備較高的安全系數(shù)，內(nèi)置加熱系統(tǒng)必須帶有保證使用安全的裝置，能夠獲得良好的防過熱、防凍、防電擊、抗風、防雷等防護效果[7]。

4 結語

綜上所述，節(jié)水節(jié)能技術在高層建筑給排水設計中的應用十分重要，是環(huán)保節(jié)能理念的具體體現(xiàn)，能夠從源頭上緩解水資源浪費的問題。根據(jù)建筑特點和實際條件，采用先進技術手段，引入成熟的節(jié)水節(jié)能系統(tǒng)，優(yōu)先選用節(jié)水型用水器具，在保證高層建筑用水需求的同時，提高水資源的綜合利用效率，減少傳統(tǒng)常規(guī)能源的消耗，增加清潔能源的使用比重，從而實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，推動建筑工程行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。