节水方法在建筑给水设计中的运用

2020-01-11关振伟

黑龙江水利科技 2020年4期

关振伟

(辽宁省河库管理服务中心(辽宁省水文局)，沈阳 110003)

水资源缺乏是制约我国可持续发展的重要因素，随着社会经济的发展，人们生活质量不断提升以及相关卫生设施都不断完善，水资源消耗量也逐渐增多。但由于居民节约用水的意识不强以及建筑设计中给水系统设计和生活用水器具的设计不合理等情况，导致水资源浪费问题现象严重。因此，加强节水方法在建筑给水设计中的运用研究有重要意义。

1 建筑节水的必要性分析

1.1 我国水资源现状

建筑设计中的节水设计与水资源利用是非常重要的，对水资源的合理利用，不仅能实现建筑绿色节能的基本要求，同时也是降低建设成本的有效途径。我国水资源非常丰富，但是人均占有量比较少，特别是城镇化、工业化发展不断加快的今天，水资源浪费和污染问题越来越严重，不断出现的生态环境问题都不利于人类的生存发展[1]。我国当前不仅是人均水资源占有量少的国家，同时还是水资源污染比较严重的国家，水资源的紧缺已经严重限制了我国的可持续发展。因此各个行业应加强对水资源的保护和再利用，特别是对水需求量较大的建筑行业，更应该加强对水资源的充分利用，将节水方法充分运用到建筑给水设计当中，提高水资源利用率，进而实现节水的目的。

1.2 建筑节水的含义

建筑节水是指通过对水资源的合理开发和利用，降低水资源消耗过程中污染、无效消耗以及浪费等情况，从而促进水资源利用率的提升。为了实现社会效益、经济效益及环境效益上的统一，必需要加强对节水的重视，在建筑给水设计中应落实绿色节能的理念，因地制宜的实现建筑节水。而实现建筑设计中节水方法的应用，①要在建设的过程中节约用水；②需要加强对水的回收利用；③注重水资源的无效利用。在实际建筑设计中需要通过检查供水管的磨损率、循环利用水资源、强化污水处理等等环节设置严格的节水标准和措施。例如，在住宅建筑的设计中，给水系统的设计需要充分考虑市政供水的压力，并对其充分利用实现直接供水，在直接供水的基础上实现节水目的；在高层建筑的设计中，应设置好分区，并选择节水型的供水设备等。

2 建筑用水中的主要问题

2.1 超压出流

建筑给水系统中，普遍存在着超压出流的情况。超压出流是指卫生器具给水配件的静水压高于流出水头，出水流量超出了定额[2]。这种问题不仅会造成大量的水资源浪费，同时还会影响水系统中水利的正常分配。另外，超压出流的问题还容易造成阀门等配件的磨损情况，当水压过高时会加速水龙头中衬垫的磨损，进而影响其使用寿命，导致漏水现象发生。

2.2 管道漏损

给水设计中的管道漏损主要在管道接缝连接的地方，由于管道生锈、老化，或阀门等配件磨损等问题造成。特别是地下管道磨损时，不容易被人发现且维护不到位等，会造成非常大的水资源浪费情况。

2.3 节水方法在建筑给水设计中的运用

1)合理利用市政管网余压，采用分区给水：应明确供水分区，控制超压出流。在建筑给水设计中，应在满足使用要求的基础上充分利用市政供给压力供水。在高层建筑中，应合理设置分区，在不同区域中设置减压阀，并且单个减压阀的减压值不易过大[3]。另外，为发挥出给水管网余压的作用，在供水设备上应选择叠压、无负压的供水设备，实现节水的目的。在二次供水中合理应用变频供水技术和设备。变频系统分为恒压和变压两种，当条件都满足时应将恒压点移到最不利用水点附近，使其成为变压变量系统，提升节能效果。想实现节水的目的，供水方式、节水设备的选择都非常的重要，应根据实际情况进行合理选择，以节水为目的，优化建筑给水设计。

2)新型材料的使用：随着科技技术的发展，新型管材不断应用到建筑给排水设计当中，不仅能起到降低水污染的作用，同时还能实现节约用水的效果。在传统建筑给水设计中，常用的材料有镀锌钢管和普通的排水铸铁管，但由于这些材料自重比较大且容易锈蚀，因此被新材料所替代。当前经常使用的管材有塑料管、金属管以及复合管等。比如，在建筑给水设计中常用的塑料管有PAP管、 PE-X管、 PP-R管等，这些材料具有自重轻、耐腐蚀且使用寿命长等特点，但是塑料管一般用于100m以下的建筑物当中[4]。在建筑给水设计中，应根据实际要求选择合理的材料应用，特别是在阀门的选择中，阀门是给排水系统中最为重要的配件，在材料的类型、质量等方面应加强重视。由于其存在泄漏等问题，在实际设计中应与建筑施工一起，严格把关材阀门材料的质量，选择新型节水材料，不仅能够有效降低漏水问题，同时还能降低独立损耗实现节水的目的。

3)节水器具和设备的使用：建筑给水设计中，应注重节水器具和设备的选择，比如水龙头是使用最多且应用较广泛的设备，在实际应用中可选择陶瓷阀芯的节水型水龙头。该类型的设备会在同等条件下，比普通的水龙头出水率要高，同时有较强的密封性，使用的寿命长，能够达到节水的效果。在卫生器具的选择中，具备自动冲洗功能是绿色建筑的基本要求。比如，免冲洗型坐便器，是利用高液体的存水弯衬垫，该器具在应用的过程中不仅不需要水源，同时还没有异味，进而有效的降低了水资源的使用，同时还能降低污水处理。当前我国应用比较广泛的是感应式的自动冲水设备，该设备的充分运用可以有效实现节水的目的。另外，日常淋浴也是水资源浪费比较严重的环节，我国目前使用的设备是冷热水混合式淋浴器，能够根据实际要求去调节水温，进而实现节约用水的目的。

4)消防水池的合理利用：在消防水池的利用中，想要实现节水的目的，应将生活水池与消防水池分开。消防水池可以与建筑周边水景、泳池等等相结合，进而实现一水多用的目的。在建筑给水设计中，把消防水池和加压水泵接合起来，不仅能减少消防加压的难题，同时还能降低投资成本，为集中管理创造了有利的条件，同时实现了节约用水，增强了对水资源的利用率。特别是在一些高层建筑当中，尽量能供用消防水池和加压泵。

5)中水工程的建造：要落实建筑节能要求，实现建筑设计中节水的目的，应在总体规划设计中包含对各种水资源的充分利用以及中水工程建造，将各种排水充分利用起来。中水是指将建筑产生的优质杂排水，通过物理、化学或生物处理之后，使其水质达到相关标准的非饮用水[5]。可将其充分运用到冲刷坐便器、绿化等等方面。我国建筑中排放出的优质杂排水量非常高，在设计中可将这些水充分收集起来，通过专业处理之后应用的到其它的需水环节当中，进而降低水资源的使用成本，改善水资源紧缺等问题。应加强对中水工程建设的重视，不仅能实现对水资源的节约使用，同时还能起到环保的效果，对促进建筑事业的可持续发展有重要的意义。

6)雨水回收利用与太阳能利用：对雨水的回收利用，就是将雨水进行收集之后，通过专业处理运用到需水的环节当中。该节水原理与中水回收相似。比如，一般屋面上雨水的水质相对良好，可以加强对屋面雨水的搜集和再利用。在对屋面雨水的回收利用中，可以将屋面雨水通过雨水管道接到雨水沉砂池，然后用水泵将沉砂池上层的水引到杂水蓄水池内，通过处理之后将其运用到绿化环节，或者引入中水管道当中进行使用。

另外，在热水供应系统中，应充分考虑节水效果，根据建筑性质以及区域的经济条件等，选择合理的循环方式，最大化的降低无效冷水的浪费。同时还应设置合理的热水用水定额、耗水量、供水水文等基本设计参数。热源形式的选择上应根据不同场合进合理选择，局部热水供应可以先选择太阳能、空气源热泵等，然后再选择用电。太阳能作为可再生的清洁能源，是取不尽用不竭的，是节约能源的重要途径。在实际设计中，可以根据太阳能热水器技术选择全玻璃真空管，在建筑施工阶段预留出热水器和管道井。