建筑給排水節能節水技術研究

高銘淇

冀中能源邢臺礦業集團工程有限責任公司 河北 邢臺 054000

1 建筑給排水工程設計現狀

1.1 熱水系統中的能源浪費

我國北方城市建設熱水供應系統比較常見，而熱水供應系統出現的水資源浪費和能源浪費的情況比較嚴重。熱水供應系統工作的過程中，為了確保其正常工作，需要將配水裝置靜置一段時間，在靜置的過程中系統內的冷水需要全部排出，確保熱水供應系統的正常使用。而這些冷水往往沒有經過有效的使用就直接作為污水進行排放，從而造成較為嚴重的水資源浪費問題。

1.2 隱性水的浪費

高層建筑給排水系統的設計過程中，為了確保高層用戶擁有足夠的水壓，以滿足實際生活用水需求，需要使用增壓裝置提升高層水壓，這就可能導致在日常生活用水的過程中，部分樓層的水壓過高，引起水管流量的增加。用戶很難對其進行有效控制，雖然可以利用自動控制系統根據水壓進行調整，但由于技術、裝置本身等方面的原因，其靈敏度并不能滿足實際使用的需求。特別是在衛生間、廚房的清潔的過程中，過高的水壓和流量很容易導致隱性水資源的浪費，從而給高層建筑的節能環保帶來不良的影響。

1.3 給排水設施的滲漏

相對于一般建筑，高層建筑的施工難度較大、使用年限較長，給排水工程的施工質量問題、老化問題都可能導致給排水設施滲漏。特別是高層建筑供水管道在使用的過程中需要承受更高的水壓，隨著使用年限的增加，供水管道的老化會導致滲漏現象的發生。在日常使用的過程中，管道的連接處、閥門處容易出現冒水的現象，也很容易造成水資源的浪費現象。而在實際的施工過程中，給排水設施出現滲漏的問題，通常與給排水管道的材質有直接的聯系。若使用金屬管道，則還需要做好管道的防腐處理，避免長期使用過程中銹蝕帶來的管道問題[1]。

2 建筑給排水節能技術應用要點

2.1 熱水供應系統的節能節水

在熱水供應系統的建設過程中，熱水供應系統通常根據熱水的實際需求進行局部分區供應或者集中熱水供應。每一種熱水供應方式均會引起一定的水資源浪費現象，在實際使用的過程中，也不會立即為用戶提供熱水，用戶需要排放較多的冷水以獲取熱水。為了減少該現象的發生，應對熱水供應系統進行有效的優化，一方面可以選擇增設回水管的方式，避免熱水與冷水之間的交叉使用；另一方面則可以根據高層建筑的實際情況，對熱水供應系統進行有效的節能改造，采取干管循環、支管循環等方式，提升熱水供應系統的供應效率，并減少在使用過程中可能出現的水資源浪費現象。

2.2 二次供水

二次供水是補償高層建筑用水壓力較低常用的一種方式，但在二次供水系統建設的過程中，存在一定的水質污染情況。該方法可以有效提升水資源的利用效率，并有效減少高層建筑增壓過程中帶來的隱形水資源浪費。同時，在利用二次供水的過程中，可以采用新型的節能環保設備，避免二次供水系統中產生的水污染現象，從而提升水資源的使用效率，減少水資源的浪費現象。例如取代傳統水泵水箱的二次供水設施，并使用氣壓罐、變頻調速等技術提升二次供水的效率，減少能源和水資源的浪費現象。

2.3 水資源的循環利用

在高層建筑給排水技能技術應用的過程中，應充分重視水資源的循環利用。一方面，需要利用自然降水，對其進行有效的消毒凈化，使其能夠用于清潔、綠化等作業。為此，需要建立一個良好的雨水收集系統，對雨水進行有效的靜置和凈化，提升用水的安全性，并用于非飲用給水系統中的供應。另一方面，需要進一步加強生活廢水的有效處理，拓展生活廢水的收集與利用途徑，對不同的生活廢水進行有效的區分，進一步加強高層建筑的蓄水池建設，從而提升生活廢水的利用效率，并減少水資源的浪費現象[2]。

3 建筑給排水節能技術的具體應用

3.1 熱水供應系統的優化

首先，在熱水供應系統的設計過程中，應根據高層建筑的實際使用需求，對熱水系統的循環方式進行合理的設計。在集中熱水供應的過程中需要使用循環管道，提升熱水的循環效應。同時使用支管循環的方式，滿足高層建筑在使用過程中對熱水較高的需求。其次，需要合理進行熱水系統的分區，確保熱水系統中的加熱器、貯水器與給水系統的分布保持一致，并通過相應的管道供應熱水，從而確保壓力平衡。此外，需要合理分布熱水的管線，盡量確保熱水管線呈輻射狀從中心展開分布，以減少熱水管線過長的現象，并進一步減少無效冷水的總量。同時，在設備的選用過程中，需要根據高層建筑熱水供應系統的需求，對管線、設備進行合理的選擇，從而滿足高層建筑的熱水需求，并有效調整熱水的流量、溫度、壓力等方面的參數，減少熱能與水資源的浪費。在此基礎上，還需要考慮熱水熱源的位置、建筑物的使用性質、管道的保溫等多方面的要求，提升熱水供應系統的循環效率。

3.2 供水系統的優化

現階段我國高層建筑給排水系統的設計過程中，將飲用水與生活、生產用水進行集中供應。但兩者的水質要求有一定差別，在水資源越來越緊張的情況下，應對供水系統進行有效的優化，采用分質供水的方式，提升水資源的利用效率，一方面，需要確保高品質飲用水，進一步凈化市政供水；另一方面，需要做好中水的供應，將雨水、空調水、浴室排水等水質較好的排水進行收集，并對其進行初步處理，應用到水資源的循環利用過程中。

3.3 中水回收系統的建設

中水是由污染程度較低的雜排水所組成，例如淋浴、洗衣、空調等區域的雜排水。在保證用水安全的基礎上，需要確定中水不會對人的感官帶來不良的影響，比如水質的渾濁度、顏色氣味、酸堿性不會給人帶來不適。在高層建筑給排水系統的建設過程中，需要建立良好的中水收集系統，基建時對雜排水管道進行優化。在系統應用的過程中對中水進行收集、處理、消毒，確定水質達到使用標準后，利用單獨的中水供水系統將其投入回收使用的過程。在建設中水回收系統時，可以根據高層建筑的規模進行合理的選擇，當工程規模較大時，回收和處理的費用較低，管道具有較高的復雜性，但擁有良好的回收利用效果，應得到設計人員的充分重視。

3.4 雨水回收系統的建設

雨水回收系統的建設在建筑開發中比較常見。在建筑區域內采取有效措施合理收集雨水資源，對其進行簡單的處理后，直接投入中水供水系統中進行使用，從而提升雨水資源的利用效率。一方面，在高層建筑的開發過程中，可以通過屋面的合理設計，集中展開雨水的收集與利用。通過雨水調蓄池進行凈化，并將其應用到中水供水系統中。另一方面，可以通過滲透措施使雨水能夠進入地下，補充地下水資源的同時，在地下建立蓄水池，利用土壤凈化雨水，有效提升雨水水質。在實際建設的過程中，高層建筑需要利用屋面、地面對雨水的收集進行源頭控制，通過建設雨水收集面和收集管路，使雨水能夠集中到調蓄系統中，通過沉淀、過濾、消毒等處理措施，使水質能夠達到一定的使用標準。最后將回收的雨水用到綠化消防、地下水回灌等過程中。首先，超高層虹吸雨水排水系統。建筑受到周圍環境的影響，大部分屋面雨水只能采取虹吸系統，一部分雨水管采用包柱走室外覆土的形式。將虹吸雨水排水系統設置在超高層屋面，為讓雨水能順利排放，要將消能裝置設置在雨水立管低區的1～8層部分。其次，下沉式廣場的雨水收集。下沉廣場的設計不僅能為該項目提供更多場所，還能為項目提供綠化景觀，帶來優美的視覺享受，但這也增加了雨水處理難度。將400mm寬隱蔽式暗溝設置在各層的下沉廣場的輪廓線周邊；將DN150的雨水斗設置在暗溝內，雨水斗上設置防護濾網，排入雨水井。采用多臺泵的運行方式設置雨水泵，雨水泵2用1備，在雨量較大時3臺泵可以同時啟動。雨水調蓄池、處理工藝及雨水清水池設置在地下4層，對收集到的雨水進行沉淀、過濾、消毒處理，確保處理過的雨水能滿足綠植灌溉、馬桶用水等需求[3]。

3.5 管材、設備的合理選擇與施工

在管材選擇的過程中，應選用新型材料的管道。對高層建筑原有的給排水管道進行改造，在減少對給排水管道影響的同時，提升管道的性能。例如在對排水管道的改造過程中，可以使用鋁塑復合型管、混凝土管，提升管道的抗腐蝕性，避免排水管道因腐蝕而出現滲漏問題。在此基礎上，還可以選擇節水水龍頭、節水便器，以減少高層建筑因水壓、水流量較大而產生水資源浪費現象。例如，應用節水水龍頭，可有效控制水流量，在使用的過程中，可以根據人們的使用需求自動感應出水，從而減少在使用過程中的水資源浪費。而在使用節水便器的過程中，可以根據不同的使用需求選擇對應的節水便器。例如，感應式節水坐便器可以根據使用時間自動調整出水量，提升水資源的利用效率；又如，壓力防臭節水坐便器在使用的過程中，可以根據實際的使用需求分檔沖水。此外，在解決管道設施漏水滲水問題的過程中，應進一步重視安裝與施工的質量。一方面，需要充分重視接口處的施工質量，做好相應的防滲漏處理、防腐處理；另一方面，需要在特殊位置使用支撐的方式對管道、設備進行固定，避免松動引起的滲漏問題。

3.6 減壓裝置的安裝

超壓水流是在確保高層供水壓力的過程中，對水管進行加壓而導致的水資源浪費現象。在高層建筑出現相關問題時，需要安裝減壓裝置，根據不同的樓層對水壓進行調整，利用減壓閥、節流塞等設備降低低層供水的水壓，并根據樓層變化，調整減壓效率，從而確保每個樓層的供水壓力統一。在安裝時，必須根據高層建筑的特點進行針對性選擇，比如減壓閥工作較為穩定但安裝成本較高；減壓孔板則會受到水壓的影響，引起水壓的不穩定；節流閥則可能因為水質較差而產生阻塞現象。因此，需要根據建筑的特點和減壓裝置的需求，合理選擇對應的裝置[4]。

3.7 節能加壓設備的使用

二次加壓在高層建筑供水的過程中較為常見，但老舊的加壓設備，其能耗較高、供水效率低下，因此應使用節能加壓設備對其進行改造?？梢允褂米冾l加壓設備、負壓式供水設備等方式提升供水系統的可靠性。同時，可以利用節能加壓設備對流量、壓力的智能控制優勢，合理調整水壓、流量，在滿足高層建筑供水需求的同時，進一步減少高壓水流情況的出現。例如，在使用變頻泵的過程中，可以根據高層供水的實際需求調整變頻泵的工作流量，通過調整其轉速控制供水的壓力，使不同樓層的工作水壓能夠保持在0.20MPa，并確保工作水壓不會超過0.45MPa。

4 結束語

綜上所述，高層建筑在現代城鎮建設中比較常見，而給排水系統的設計較復雜，也是導致水資源能源浪費的主要原因。利用節能技術對給排水系統進行改造，可以有效提升水資源的利用效率。從長遠來看，可以進一步降低高層建筑的運營成本。在實際的技術應用過程中，一方面需要充分重視給水系統的優化與改造，使用節能技術提升高層建筑的供水質量；另一方面需要重視排水系統的回收再利用，從而全面提升高層建筑的節能水平，緩解水資源浪費現象。