建筑给排水系统节能设计技术分析

建筑给排水系统节能设计技术分析

崔吉建

柏诚系统科技股份有限公司   江苏省无锡市滨湖区   214072

摘要：在当今可持续发展和环境保护日益受到重视的背景下，建筑给排水系统的节能节水技术显得尤为重要。本文旨在探讨和分析这些技术的应用原则及其在现代建筑中的应用，以期为实现资源的高效利用和环境保护提供科学指导。通过对中水回用、雨水收集、变频泵站、节水型洁具以及太阳能热水系统等关键技术的深入分析，本文将展示如何通过技术创新实现建筑给排水系统的节能节水目标。

关键词：建筑；给排水系统；节能设计技术

引言

随着全球水资源短缺及环境污染问题日益严峻，开展建筑给排水系统节能节水技术应用研究显得尤为重要。目前，针对给排水系统节能节水技术的研究已有很多，但很少有研究涉及该技术在建筑工程中的应用及效果评估。

一、建筑给排水系统节能节水技术的应用原则

1.1 资源利用最大化原则

在建筑给排水系统的设计和运行阶段，资源利用最大化理念不可或缺。这要求极力避免水资源的无谓损耗，深度挖掘其潜在价值。对于建筑生活污水，应摒弃直接排放的粗放方式，借助先进且合理的处理技术，如生物处理、过滤、消毒等工艺，将其转化为符合标准的中水资源，广泛应用于冲厕、绿化、道路冲洗等方面，实现污水资源化。同时，针对自然降水，需构建完善的收集与利用系统。通过设置雨水收集装置、储水池以及净化设备，将收集到的雨水储存并净化处理，用于周边绿地灌溉和水景补充等，使水资源在建筑体系内循环起来，提升其利用效率，让有限的水资源在建筑环境中得到充分、高效的利用，避免浪费，从而满足建筑用水需求，助力可持续发展目标的实现。

1.2 环境适应性原则

节能节水技术在建筑给排水系统中的运用，必须与当地自然环境和气候条件紧密契合，达成和谐共生之态。在水资源富足且降水频繁之地，扩充雨水收集系统规模与容量，能充分发挥自然降水优势，降低对市政供水的依赖程度，实现对自然降水的高效利用，减少水资源运输及处理过程中的能耗与损耗。而干旱缺水地区，则应聚焦中水回用系统的优化升级，全力提高污水再生利用率，宛如在沙漠中开辟水源绿洲，缓解水资源的燃眉之急。同时，依据当地气温、日照等气候特点，巧妙选择太阳能热水系统等节能设备，将自然能源融入给排水系统，降低能耗，减少对传统能源的依赖，降低碳排放，既满足建筑用水用能需求，又确保系统稳定高效运行，为使用者营造舒适宜人且绿色环保的用水环境，实现建筑与环境的协同发展，减少对生态环境的干扰与破坏，让建筑成为自然的友好伙伴，而非资源的掠夺者。

二、建筑给排水系统节能技术应用

2.1 中水回用系统

中水回用系统核心在于通过一系列先进的水处理工艺，对建筑内产生的生活污水进行深度处理，使其达到一定的水质标准后，重新回用于建筑内部的非饮用环节。该系统通常涵盖了原水收集、预处理、生物处理、深度处理以及中水储存和供水等多个环节。原水收集主要来自于建筑内的洗浴废水、洗衣废水、厨房废水等优质杂排水，这些废水经过格栅去除较大杂质后，进入调节池进行水量和水质的调节。接着，通过生物处理单元，利用微生物的代谢作用去除水中的有机物、氮磷等污染物。随后，采用过滤、消毒等深度处理工艺，进一步去除水中的悬浮物、细菌和病毒等，确保中水水质符合回用标准。回用的中水可用于冲厕、绿化灌溉、道路冲洗、洗车等方面，大大减少了建筑对新鲜水资源的需求量，实现了水资源的高效循环利用，降低了建筑的用水成本，同时也减轻了污水排放对环境造成的压力，具有显著的经济效益和环境效益。

2.2 雨水收集及调蓄净化再利用系统

通过在建筑屋面、地面等位置设置雨水收集装置，如雨水斗、雨水管和雨水收集池等，将雨水进行收集和储存。收集到的雨水首先进入初期弃流装置，去除初期污染较为严重的雨水，然后进入雨水调蓄池进行储存和调节。在雨水调蓄池中，通过沉淀、过滤等物理处理方法，去除雨水中的泥沙、悬浮物等杂质。对于一些对水质要求较高的回用用途，还需要进行进一步的消毒、过滤等深度净化处理，如采用紫外线消毒、活性炭过滤等工艺，确保雨水达到相应的回用标准。净化后的雨水可用于建筑周边绿地灌溉、景观水体补水、道路浇洒等方面，不仅可以节约大量的自来水，而且能够降低城市排水系统的压力，减少雨水径流对城市水环境的污染，实现雨水资源的资源化利用，促进建筑与自然环境的良性互动，为打造生态环保型建筑提供有力支持。

2.3 变频泵站

传统的泵站通常采用定速泵运行，无论实际用水量的大小，泵的运行速度恒定，这就导致在用水低峰期时，水泵会做大量的无用功，造成能源的浪费。而变频泵站则通过采用变频调速技术，根据建筑实际用水量的变化实时调整水泵的转速，从而实现水泵的高效运行。当用水量增加时，变频器自动提高水泵的转速，增加供水量；当用水量减少时，降低水泵转速，减少供水量。这种根据需求动态调整的运行方式，使得水泵始终在高效区运行，避免了能源的无谓消耗，大大提高了泵站的能源利用效率。同时，变频泵站还可以通过与智能控制系统相结合，实现远程监控和自动化管理，进一步优化泵站的运行参数，降低运行成本，为建筑给排水系统的稳定、节能运行提供可靠保障。

2.4 节水型卫生洁具

节水型卫生洁具的应用例如，节水型坐便器采用了先进的冲水技术，通过优化水箱结构和冲水方式，减少每次冲水的用水量。一些新型坐便器采用了双档冲水设计，使用者可以根据实际情况选择不同的冲水量，如小便时使用小水量冲水，大便时使用较大水量冲水，相较于传统坐便器，能够显著降低用水量。节水型水龙头则通过安装限流装置、起泡器等配件，在不影响使用效果的前提下，有效控制水流量，减少水的浪费。此外，节水型淋浴喷头通过优化喷头结构，使水呈柱状或雾状喷出，增大水与人体的接触面积，提高水的利用率，同时降低了淋浴过程中的用水量。这些节水型卫生洁具在建筑中的广泛应用，能够从终端用水环节入手，减少建筑整体的用水量，对于缓解水资源紧张状况具有重要意义，而且不会对使用者的生活质量造成明显影响，具有良好的推广应用价值。

2.5 太阳能热水系统

太阳能热水系统是利用可再生能源实现建筑给排水节能的重要方式之一，其工作原理是通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，加热循环介质（通常为水或防冻液），然后将热量传递给储水箱中的水，使其温度升高，以供建筑内的生活热水使用。太阳能集热器是太阳能热水系统的核心部件，常见的有平板式集热器和真空管式集热器。平板式集热器结构简单、成本较低，适用于温度要求不太高的热水供应系统；真空管式集热器则具有较高的集热效率和保温性能，能够在低温环境下也能有效地收集太阳能。储水箱的容量应根据建筑的热水使用需求进行合理设计，同时配备辅助加热装置，如电加热棒或燃气热水器，以确保在太阳能不足的情况下（如阴天、雨天或冬季）仍能满足建筑的热水供应需求。太阳能热水系统的应用不仅可以大大减少建筑对传统能源（如电能、燃气）的依赖，降低能源消耗和运行成本，而且具有清洁、环保、可再生等优点，符合可持续发展的理念，对于推动建筑节能减排具有重要作用。

三、结语

通过实施资源利用最大化和环境适应性原则，结合中水回用、雨水收集等技术，能够有效提升水资源利用效率，减少浪费。未来，随着技术的不断进步和创新，期待这些节能节水措施能在更广泛的领域得到应用，为保护环境和实现可持续发展做出更大贡献。

参考文献

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[3]李民.高层建筑给排水系统节能技术分析[C]邯郸市建筑设计研究院;,2013:2.