马 哲

当前，我国正着力建设资源节约型社会，而建筑工程项目是国家推进社会结构转型过程中尤为关注的内容。建筑工程项目建设期间需要动用大量的不可再生资源，项目耗能较高，基于此，科学合理地利用这一类工程项目资源，同时积极调动可再生资源，有助于实现该行业产业的可持续发展，减少能源损耗，顺应资源节约型社会所提倡的节能减排理念，推动建筑行业转型升级。建筑建设项目中的给排水系统设计工程质量对于城市水资源的利用效率有着重要影响。为了更好地保护和利用珍贵的水资源，应当积极引入节能节水技术优化建筑给排水系统性能，为保护自然环境贡献力量。

1 建筑给排水节能节水系统设计存在的问题

1.1 传统供水模式受限因素较多

传统建筑主要使用高位水箱进行供水，其供水模式虽具有一定的持续性，且能够在停电时期发挥高位势能作用维持一段时间的水源供应，但近年来高层建筑信息化建设使得建筑中的通信设备安装区域面积不断扩大，这就导致建筑中高位水箱的存放面积不断缩小，加上位置相对较分散，使得相关人员检修时的工作量较大。此外，随着居民对于居住环境噪音控制水平要求的不断提高，传统高位水箱设在楼层内需要额外耗费一定的隔音、防震材料来满足居民的要求。此外，高位水箱存在水资源二次污染的可能性，若水箱存放位置不合理则易导致蚊虫滋生，影响居民饮用水质量。

1.2 排水装置构造设计不科学

部分建筑虽能够安排对应的排水装置，但有关人员在设计排水系统的过程中未能够顺应绿色建筑建设标准，在管道设置、弯头固定、地漏高度控制等方面未进行合理的设计，留下管道渗漏、损坏隐患，最终影响给排水系统节能节水质量[1]。部分建筑将给水管道设置于易污染区域，管道与污水处理构筑物、垃圾堆放点等污染高发区域的垂直净距不足0.15 m，且并未对生活水箱管口加设防蚊虫网罩，以上不合理的设计均可能导致水质二次污染。

1.3 供水设备漏损率持续上升

供水设备漏损同样是给排水系统建设期间需要关注的问题，这一问题的产生根源可以追溯到给水管道材质选择、供水设备压力设计等环节上。

首先，给排水管道部件质量是确保给排水系统长期稳定运作的基础，给排水管道部件包括管材、阀门、弯头等，上述部件一旦出现滑丝、形变、裂痕等迹象会直接影响给排水系统管道密封圈。若在选材期间未能够确保管材与管件配套，或是选用不符合标准的粘接胶，均可能导致建筑给排水系统发生渗漏。

其次，给排水系统设计期间未合理设置封堵预留孔位置、未选用柔性防水材料封堵预留孔等可能导致给排水管道漏损[2]。此外，封堵预留孔属于土建工程，而实际施工期间，这一工作主要由水电工人来完成，其中封堵预留孔时材料选择不合理、操作方法不规范均是管道漏损的潜在危险因素。

2 绿色节能背景下建筑给排水节能节水措施

2.1 重视管道减压节流设计

建筑给排水系统的减压节流设计方案直接影响水资源利用的合理性，管道供水压力与水流量呈正比关系，供水压力过大会出现管道超压出流现象，形成“隐形”的水资源浪费，而供水压力过小则难以满足部分高层住户的用水需求。为了均衡居民用水需求以及水资源利用效率，应当加强对于给排水系统管道减压节流的设计，施工设计阶段合理选择减压装置，确保供水附件质量能够满足建筑水压控制需求。

优先配置节水龙头以便合理控制用水量、减少水资源浪费。对于高层建筑，可采用自动调节减压设备，依托高层住户实际用水、供水水压数据自动调节水资源泵送压力。对于水压异常区域，可加设减压阀、节流塞、减压孔板等卸压装置以减少超压出流量，防止水压过高而引发噪音污染。

选购减压节流装置时应当充分考量装置材质、尺寸、安置位置，圆缺型减压孔板应置于管道底部；应用节流管时维持管内水流速低于20 m/s，节流管公称直径应根据管道公称直径来选择；安装减压阀时根据建筑给排水系统工作压力合理设定阀门额定工作压力，并于入口前设置过滤器；若要垂直安装减压阀则需合理控制水流方向，尽量保证水流方向朝下。减压节流的同时，需要从给排水管道整体结构入手考虑减压阀的设置位置。若减压阀与雨淋报警器间距较小，则可合用过滤器，为避免检修时系统关停，可在与报警器并联的减压阀附近加设备用减压阀，以维持稳定的水压控制效果。

2.2 实施分区供水方案

随着建筑行业技术水平的持续发展，为满足高层建筑住户的供水需求，相关人员往往需要采取加压泵、高位水箱等二次加压措施减轻供水压力，但可能会引发“隐形”的水资源浪费或增加水质二次污染的可能性。为实现水资源的均衡分配，可实施分区供水，利用城市市政管网供水压力满足高层建筑中的低楼层供水需求，从而将建筑内部供水集中供应于高楼层，减少低楼层二次加压成本及能源消耗，同时防止低楼层管网供水压力过高而形成超压水流。

实施分区供水之前，应当的确保市政管网水压、水量、水资源供应稳定性符合目标区域建筑低楼层供水需求，合理划分供水区域，把握目标地段实际供水数据，结合目标区域建筑物楼层高度、需水量、管道结构等进行分析。对低楼层实施分区供水期间，可选用管网叠压供水设备实现节能供水，优先应用于市政管网压力稳定、停水频率较低的地区，避免市政管网供水压力过低而导致供水泵长期维持低效能工作状态，增加设备能耗。叠压供水设备无储备水源，在分区供水方案中应用这一设备有助于缩短水资源在水箱内的停留时间，降低水中微生物滞留的可能性，防止水质二次污染[3]。在分区供水均衡建筑各楼层供水压力的基础上采用叠压设备降低水质污染的可能性，确保水泵与市政供水管网直连，有助于节约水资源、控制设备耗能。

1998年，地处松嫩平原的巨浪牧场连降暴雨，本已四处漏风的泥草房再也经不起暴风雨的洗礼，一整面墙突然倒塌。无奈之下，全家只好紧急疏散，被牧场安置到场部西侧一个叫“西牛舍”的地方。

2.3 积极利用可再生能源

与一般的冷水供应系统相比，建筑物热水供应系统电能、热能方面的损耗较高，合理选择热水供应能源有助于减少非必要的电能加热损耗，同时确保热水供应系统循环、受热均匀且稳定，保证不同位置的用户均能够享受到稳定供应的热水。

太阳能资源适用于年太阳辐射量大于4 200 MJ/m2、年极端低温高于-45 ℃、日照时长不少于1 400 h 的地区，其中集中式太阳能仍需要借助电能、锅炉等不可再生资源进行辅助加热，而分散式太阳能具有自动复位功能，能够与建筑物循环集热系统相结合，资源利用效率较高，相关人员可视情况灵活选择[4]。南方地区降水量相对较多，而太阳光照度与北方地区相比较弱，地热资源较丰富，可运用地热作为建筑热水集中供应的热源[5]。

除了利用地热、太阳能等可再生资源外，局部地区可根据当地近期雨水量，合理重复利用雨水资源，将建筑物周围、小区集水装置中收集的雨水进行净化处理后，进行二次利用。优化雨水收集系统的设计，以防雨水受到周围环境影响而出现二次污染。根据雨水收集点周围建筑物所处地形地貌、雨水径流等因素合理设计雨水收集系统，同时在渗水池附近土壤中种植一些绿植，发挥植物对水资源的净化作用。

2.4 引入新型节能技术

现代建筑物的结构愈发复杂，许多传统的节能设备往往难以满足现代化建筑给排水节能要求。积极引入新型节能技术，有助于促进建筑行业的转型升级，实现该行业的可持续发展，顺应节能减排战略要求，保护自然资源。

叠压供水设备以及新型变频调速供水设备均能够增强对于供水量的调节作用。其中，变频调速供水系统能够自动调整水泵运行模式且无需设置高位水箱，降低储水设备二次污染的可能性，必要时加设减压阀并结合地区实际用水需求合理划分供水区域，可进一步减少超压出流流量。

卫生间是居民日常用水较多的区域，在卫浴设备上安装具备节水功能的龙头，如磁芯节水龙头、充气式水嘴等，相比单纯应用普通水龙头可节约30%～50%的水资源。在厨房中可应用充气式水嘴或真空水嘴，前者能够在不缩小水柱直径的前提下防止水飞溅，后者能够利用真空负压原理，借助这一现象所产生的高速汽水混合物迅速冲净碗碟中的污物，从而节约水资源。

目前，市场上越来越多的冲洗器具配备有感应装置，这种感应式冲洗器大多带有延时功能，可减少漏水现象的发生。此外，对于建筑物中不同用途的水资源进行合理管理，区分生活用水以及消防用水，独立设置不同用水的压力值，能够避免供水压力过高而引发超压现象。

2.5 设置分质供排水系统

分质供水主要是根据水资源用途，分别对饮用水、生活用水采取不同的计量方式，将水资源深度净化成本集中应用于居民饮用水处理环节，根据水资源利用途径合理选择膜处理、活性炭处理、消毒处理等技术，为使用者提供符合对应标准的水资源。以小区建筑用水为例，一般来说，小区内建筑水资源类型包括生活用水、消防用水、厨房用水等，其中消防用水对应800 ～1 000 kPa 的静水压力差，普通生活用水的静水压维持在300 ～400 kPa。根据上述用水的静水压力值分别设定独立的排水系统，可防止建筑供水管道长期维持高负压状态。

在针对生活用水进行处理时，需要基于生活用水的水质适用条件、能耗、废水回收利用率等因素另外设置供排水标准及流程，尽量选择水资源回收利用率较高的处理流程。对于具备域外引水条件的地区，可将引入水资源进行重新分配，根据居民用水需求以及工业区水资源需求合理分配本地水资源，适当增设本地水管道，逐步实现公建用水合理分质[6]。

2.6 开发中水资源利用系统

除了太阳能、雨水等可再生资源以外，建筑物空调冷凝水及一些废水均可以经净化、消毒处理后重新作为循环利用的水资源，用于清洗建筑物周围路面或浇灌小区内的植被。基于此，建筑设计人员可开发设计中水回收利用系统，将建筑物内的生活废水、冷凝水经净化处理后进行二次使用，以提升水资源利用效率。

回收利用废水时，应当确保废水处理系统与日常、消防用水系统分离开来，单独设置过滤、清洁、消毒及输送系统。可将废水收集渠道与居民洗碗池排水通道相连接，将收集的废水储存至沉淀池内，确保固液分离后，将垃圾排入下水管道，将过滤水排入清洁、消毒系统，净化处理后作为道路冲洗、植被浇灌、厕所冲洗用水。

近年来，空调使用率不断上升，而空调冷凝水可作为二次循环利用的资源。于空调外机下方安装集水箱收集流动冷凝水，后借助水泵将流动水导入加压冷凝器中，利用雾化原理降低冷凝器温度。

此外，小区内居民洗浴排水、洗衣用水、游泳池排出的污水等均能够作为二次循环利用的水资源，在处理多来源的生活污水时，可于污水储存系统中放置水质监测器，自动检测过滤后水源的污染程度，一旦超出循环利用标准则直接排放至下水管道，防止二次用水留下污染隐患。合理运用上述可循环利用的水资源，能够提升水资源利用效率，实现节能目标。

2.7 使用环保节水材料

可持续发展是节能减排战略中的重要内容，传统建筑所采用的供水设备多为钢材所制，而钢材锈蚀可能导致水质二次污染。此外，水资源自分配至输送过程中，各个阶段的输水管道内壁粗糙程度会直接影响水流速。输水管道内壁的粗糙度以及水在管道内的流动阻力越小，对于二次加压供水设备的需求就越低。基于此，在选择建筑给排水系统建设材料时，应当从管道粗糙度、局部阻力值等方面入手，同时在选择储水设备时尽量选择不易磨损的材料，通过合理调配水池本体停留时间、增设水质控制附件等措施来减少二次水质污染的发生。

目前，广泛应用的给排水管道材料中，UPVC 管材的耐腐蚀和阻力均较小，但存在耐压强度低、耐热性差等特点；PP-R 管材的耐热性、耐压强度较优，且具有电绝缘性优势，但存在耐环境应力开裂性差、弯曲后易反弹等缺点；ABS管材同时具备上述材料的优势，且能够耐低温，具有较强的抗冲击能力，但成本相对较高[7]。实际设计给排水系统时，可根据建筑物所处地区的气候条件、管道放置区域的结构特性等合理选择上述材料作为室内、室外给排水管材。

3 结语

绿色节能背景下，水资源的合理利用已成为社会各界关注的重点内容。在设计现代建筑物给排水系统时，应当充分考量水资源利用的合理性，严格控制超压流量，积极运用可再生资源，减少传统能源损耗，引入新型节能节水技术理念以及环保材料，有效实现节能节水，推动建筑行业可持续发展。