Application on the New Energy-saving Technology of Water Supply and Drainage of Green Buildings
文/九江市城市规划市政设计院 周贵生
为解决建筑建造过程中资源浪费问题，我国近年来大力发展绿色建筑技术。绿色建筑技术在建筑中的应用带动了给排水系统的节能性，建筑给排水节能新技术的应用及发展是绿色建筑技术进步的重要体现。
我国属于水资源短缺国家，人均水占有量仅为世界平均水平的1/5。随着近年来我国居民经济能力及生活水平的提高，各类型建筑用水量不断攀升，导致水资源问题突出[1]。资源短缺及能源消耗均会对我国经济可持续发展造成影响。本文主要从绿色建筑给排水节能新技术的应用方面展开探讨。
随着我国经济与科学技术的快速发展，建筑技术水平在建筑领域中得到明显提高，且建筑物数量增长迅速。建筑物在建造以及建成应用过程中均会产生大量资源及能源浪费，对环境造成影响。面对资源日趋紧张的现状，我国也开始推行绿色建筑的研究与实践。
绿色建筑，指通过应用多种手段及方法，降低建筑物建造过程中能源、资源消耗，采取相关措施以控制建筑物在建成后对自然产生的不利影响。绿色建筑对节约型、环保型社会的建设意义重大，而绿色建筑中给排水节能技术的应用是目前减少水资源浪费的有效手段。
社会经济发展迅速，各种资源、能源现状已经不能满足需求，另外在能源、资源，特别是水资源的使用过程中存在极大浪费现象，致使我国多城市水资源匮乏。随着全球环保、节能意识的普及与发展，绿色建筑给排水节能新技术应运而生。绿色建筑给排水节能新技术属于现代新型给排水新技术，指在给排水施工过程中，在达到同等施工质量的条件下，将同等数量的水资源最大限度发挥其作用价值的节能技术。给排水节能新技术是在传统给排水技术应用基础上，以高效率、低消耗、低污染、保护环境为原则发展起来的新兴给排水方法，该方法不仅注重建造过程中资源、能源的节约，还注重环境保护及资源可持续利用[2]。绿色建筑给排水节能新技术在建筑中的运用，可缓解我国水资源日益短缺的现状，具有较高推广应用价值。
绿色建筑给排水节能新技术与传统给排水技术相比，具有成本低、施工简便、节能环保等优点，符合目前全球化节能减排及可持续发展需求。通过对传统建筑给排水系统与绿色建筑节能新技术在建筑厨房、卫生间冲洗装备的使用水流量的对比，发现绿色建筑给排水节能新技术较传统技术更节约水资源（见表1）。绿色建筑给排水节能新技术在很多方面具有独特性，这些独特设计也是绿色建筑给排水节能新技术节约原则在实际生活中应用的重要表现。如给排水节能新技术在排水系统截流孔板中的应用，可有效避免水资源的浪费。绿色建筑给排水节能新技术不仅可为建筑提供必需的水资源，还具有自身独特的应用价值。如通过应用新技术可有效将消防救火使用的水资源与居民日常生活用水进行区分，解决绿色建筑水资源应用中存在的浪费问题。绿色建筑给排水节能新技术是国家提倡的建筑物给排水新技术，是给排水技术发展的新方向，能促进建筑业给排水技术可持续发展。
表1 传统给排水装置及节能装置应用情况对比
冲洗装置 流量（L/s） 使用时间（s/次） 1次用水量（L/次）传统抽水马桶 — — 6.00低流量抽水马桶 — — 4.00传统淋浴头 0.15 300 45.00低流量淋浴头 0.12 300 36.00传统盥洗水嘴 0.15 15 2.25低流量盥洗水嘴 0.04 15 0.60传统厨房水槽 0.04 15 0.60低流量厨房水槽 0.15 15 2.25传统水龙头 0.15 15 2.25低流量感应水龙头 0.04 15 0.60
4.1 超压出流
超压出流主要指给水配件自身静水压力超过流出水龙头压力，因其流量超出额定承受范围导致水资源浪费。超压出流不仅对水系统水量正常分配造成破坏，且不能产生实际应用效益，浪费水资源。超压出流属于隐性水资源浪费，不易被使用者发现或重视，管道长期承受巨大压力的冲击，直接影响水龙头、阀门使用寿命，容易出现继发性漏水，水资源浪费严重。
造成超压出流现象的主因在于：设计人员在建筑给排水设计过程中，自身的环保节能意识较差，设计出的给排水系统处于长时间超压状态，进而影响建筑给排水系统管道使用，容易出现漏水情况。
建筑给排水系统中应用器具的质量也需重点关注，器具密封效果不佳将影响其使用寿命，导致应用一段时间后出现滴水、漏水等情况。因此建筑物给排水系统设计及器具选择中应避免出现超压出流，减少水资源浪费。目前建筑施工中多借助节水类水龙头，可在一定程度上缓解水龙头压力，但不能从根本上解决超压出流浪费问题。
4.2 管路及阀门泄露
我国建筑给排水系统排水过程中容易在管道连接处、管道配件连接处出现漏水等问题。原因在于建筑给排水系统设计中，未充分考虑建筑周边环境，导致建筑给排水系统设计不合理，存在科学性不强、方便度不高等缺点。给排水系统建造过程中相关材料应用存在质量问题也会导致管路及阀门泄露，造成大量水资源浪费，对居民日常生活造成不利影响。因此建筑给排水系统设计应考察建筑物周边环境，选择质量较好的管路、阀门材料。
4.3 无效冷水
建筑给排水设置中热水供应系统可分为立管循环、支管循环、干管循环，但实际生活中热水应用过程中因无效冷水产生大量水资源浪费，特别表现在公共洗衣房、浴室等，热水装置开启后不能即刻得到适宜水温的热水资源，需排出多余冷水后方可正常使用热水，导致水资源浪费。
5.1 控制超压出流
《建筑给排水设计规范》GB 50015—2010对建筑给排水系统中管道压力作出规定，但只能在一定范围内缓解建筑给排水系统中超压、侧漏问题，不能从根本上解决。且规范中对建筑给排水系统中管道压力相关要求范围过大，未对现实生活排水系统中存在的管道侧漏现象起到实际作用。研究指出，建筑物建造工程中直接将进水管道导入蓄水池，极大程度浪费水资源。当蓄水池低于周围建筑物地基时，因压力过低导致水资源浪费。在进行水流量计算时如果未采取截流措施也容易造成水资源浪费，还可能因压强大幅波动导致水管炸裂，存在较大隐患。绿色建筑给排水节能新技术在出水点管道安装截流孔板，其作用是在管道的适当地方将孔径变小，当水流经过缩口，流束会变细或收缩，水流压力变小，减少因超压出流造成的水资源浪费（见图1）。
图1 截流孔板减缓水流压力
5.2 消防与生活给排水系统区分
绿色建筑给排水节能新技术的应用可将建筑物内居民生活用给排水系统与消防用给排水系统区分。因两种用水给排水过程中所需压力不同，若两种系统未有效区分，会导致居民日常用水中，给排水系统出现超量排水情况，形成水资源浪费。若采用阀门管理方式减少水资源浪费，将造成电力能源浪费。对于消防用给排水系统，若与生活用水混合应用，可能导致消防人员开展灭火过程中，水压达不到要求，无法及时进行救护，造成不可预估的损失。通过应用绿色建筑给排水系统可有效解决上述问题，减少资源、能源浪费。
5.3 变频技术与空气能热水器的应用
变频技术是指利用变频水泵协调建筑给排水系统。新型变频水泵与传统水泵相比，可有效避免使用过程中对水资源及电力能源的浪费。随着科学技术的发展及多种新型材料的研发，循环水泵使用过程中应用变频技术可实现变频。绿色建筑给排水节能系统中，通过应用变频技术可有效控制水资源、电力能源的消耗量。
空气能热水器指绿色建筑给排水节能系统中可将冷水有效制热的设备。空气能热水器原理与冷气制造设备相似，不同之处在于所需达到的工作温度不同。绿色建筑给排水节能系统中应用空气能热水器设备，可节约将冷水转化为热水所需的电力能源，并将水资源传输过程中造成的浪费降至最低，达到节约水资源的目的。
绿色建筑中对给排水节能技术的应用为我国建筑给排水技术发展提供了方向。通过建造绿色建筑，应用给排水节能技术可有效减少水资源、能源等浪费，促进建筑绿色化发展，也属于完整性水资源循环体系。因此我国应加强绿色建筑给排水节能技术的推广，在建筑领域发展中秉承环保节约的建筑理念，实现节能减排，达到减少资源浪费、可持续发展的目的。
周贵生，九江市城市规划市政设计院高级工程师
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