摘要：近年来，我国的建筑行业发展迅速，在建筑行业中，绿色建筑越来越受到重视。结合当前绿色建筑的实际发展概况，可知其给排水设计与节水效果是否良好，关系着建筑物长期使用中的节能效果，影响着绿色建筑的潜在价值提升。因此，绿色建筑建设中设计人员应运用可靠的设计方法及良好的设计理念加强给排水设计，优化设计方案，并注重节水措施的合理使用，实现对绿色建筑服务功能的不断优化。基于此，本文就绿色建筑给排水设计及节水措施进行系统阐述。
关键词：绿色建筑；给排水设计；节水措施
引言
早在上世纪八十年代，中国已经开始关注建筑节能的问题，1986年开始了建筑节能设计标准。截至2012年，新城镇建设在实施节能设计施工阶段的实施比例达到97%。随着环境保护要求的提升和可持续发展战略的推广，以“绿色建筑”为主题的建筑方式普及开来。“绿色建筑”不是广义的三维绿色、花园绿化等建筑类型，而是一种对环境无害的建筑风格。自然资源可以充分利用，在生态建筑、可持续发展不破坏环境的基本生态平衡建设条件下，回归自然的设计建筑节能与环境保护。在绿色建筑设计和建设过程中，充分兼顾与周围环境的兼容协调性，利用风能、太阳能等清洁自然能源，较大程度减少了对环境的污染和能源损耗。人、建筑与自然的协调发展为目标，在利用自然资源和人工措施创造良好人文条件的同时，最大程度地控制和减少自然环境的破坏，这充分体现了选择的动态平衡性质之间的要求和回报。随着全球变暖，世界上的注意力集中在建筑上能源效率日益增加，节能式建筑将成为建筑发展历史的必然趋势。
1绿色建筑给排水设计中节水的必要性
据不完全统计，我国人均水资源的占有量仅为2400立方米，和全球水资源人均占有量比较来看，所占的比例是25%，是一个水资源匮乏的国家。水是生命的源头，人们生活的人方方面面都需要利用到水资源，并且关系到国家社会经济的进步和发展，在促进国家综合实力提高上有着举足轻重的作用。而绿色建筑对水资源的消耗情况比较严重，水资源的消耗量远远高于其他的行业，建筑项目在施工过程中，为满足人们的日常生活，在设立各种娱乐设施和对景观的绿化等多方面均需要利用到水。具体来说，建筑中对水资源的利用均是依靠具体的用水设施，建筑工程中存在水资源浪费现象是以直接使用的设施和水资源传输设施这两个方面为主，有很大部分的用水设施均未达到国家节水参考标准，因此造成了水资源在后期利用中的严重浪费。绿色建筑给排水设计的节水措施直接影响着人们的社会生活，关系到我国水资源的有效利用。
2建筑给排水的特点
随着社会的发展，现代建筑在整体形态和设计理念上也不断地发生着变革。而地域、结构、需求、用途等各方面的要求也会对于现代建筑在设计上带了新的影响。总的来说，现代建筑在给排水方面的设计随着建筑整体设计架构的变化而不断地革新，目前的建筑给排水设计特点可以总结为以下几条：（1）排水管道抗压性强。由于当代建筑由于人口压力和建筑条件的需要，大多以高层建筑为主，因此需要给排水系统具备总够的管道长度和送水压力，以确保高层居民的给排水稳定性，从而会给排水管道带来更大的压力，要求其具有更良好的材质和抗压性。（2）环保性。绿色建筑强调的是从头到尾实现绿色设计，也就是无论是建筑工程的使用原料还是施工技术都要具有环保性，不能对自然资源构成破坏，其主要体现在：建筑工程的原料具有可回收再利用性，避免建筑工程在拆除后建筑材料的浪费；建筑施工技术的环保性，建筑工程在施工过程中要采取具有环保性的高科技手段，避免因为施工而导致当地环境被破坏；建筑工程的应用空间具有合理性，随着城市土地使用量越来越紧张，如何实现建筑工程的价值实现最大化是绿色建筑设计的核心思想，同于与周边资源的优化配置，降低建筑工程的占地量。
（3）结构化和分布化布局。给排水系统需要完成对于整个楼的给排水控制，如果只是单一化的进行整体控制或者杂乱无序的搭构给排水系统，则会为后期的系统扩容、故障维护等带来极大不便。因此，常见的给排水系统大多进行合理的区域化分布，采用多个竖式分区以确保在充分满足全方位覆盖的基础上，尽可能的简化系统搭设结构。（4）节能性。绿色建筑设计最大的特点就是改变传统建筑设计以高能耗、高污染的缺陷，将低碳、环保的理念融入到设计中，以此降低对能源的消耗，具体到绿色建筑设计过程中，设计人员通过科学运行自然资源，比如风力、水力、太阳能等可再生资源为建筑工程的各项功能实现提供动力，避免了传统的高耗能手段的应用，就拿我们在日常生活中经常接触到的空调系统，通过绿色建筑设计，夏季通过自然通风调节室内温度，冬季利用太阳能热量、空气源热量等实现对室内温度的控制，降低空调系统的耗电量，为节约电能提供了重要的途径支持。
3建筑给排水设计的节水现状
给排水系统在现代建筑中占据着重要位置，不论任何建筑都需要给排水系统支持。建筑给排水系统具体包括：消防用水系统，生活给水系统，生活排水系统等几大组成部分，是生活用水和污水排放重要基础设施，其主要构成要素是：排出管、引入管、给水附件、排水横支管、管道系统、配水装置、排水立管、硬件辅助设备等等。建筑给排水设计影响建筑能耗与耗水，想要达到预期用水量要求，给排水设计非常重要，设计中不仅要保证管道系统严密性和通畅性，还要考虑节水节能问题。然而，当前建筑给排水设计中普遍存在问题，能耗和水耗问题突出。新时代背景下，人们对建筑功能要求越来越高，这使得给排水设计难度越来越大，不合格的供水压力和供水水质，会造成业主不满。而想要满足业主的要求，往往会造成严重的能源和水资源浪费。因此，为了减少污染，节能减排，同时满足业主需求，应积极融人节水节能技术，提高水资源利用率，减少建筑能耗与水耗。
4绿色建筑给排水设计中水资源浪费问题分析
4.1中水利用率有待提高
所谓的中水是在专业技术处理措施下对排水进行科学化处理，满足相关的水质标准要求，在特定范围内正常使用的非饮用水。结合当前建筑领域用水的实际概况，可知在建筑总排水量中占据比例较大的是居民生活用水，写字楼及其它大型建筑中的污水排放等。受到中水有效利用认识不足、政策法规不完善等因素的影响，导致绿色建筑给排水设计中中水利用效率低，一些生活污水及雨水未得到真正利用，造成了给排水设计中水资源浪费现象出现。
4.2设计不科学
给排水系统的设计存在问题的话也会在较大程度上影响到绿色建筑的节水效果，其中最为常见的就是水压的设计和热水系统的设计存在问题，水压过高造成的水资源浪费.根据现阶段实行的GB50015-2003（2009年版）建筑给排水设计规范对生活给水系统进行竖向分区操作之后，一部分卫生器具在配水点上还是存在水压过大的状况，导致超压出流现象的出现，而且这一个重要事项经常被忽略。生活给水系统在分区之后，各个区域中最底层配水点的静水压还是处于一个偏高的状态，在建筑给排水设计中对水流量进行计算的过程中，是以流出水头处于20～30 kPa范围内为前提得出的卫生器具额定流量。所以，如果不采取相应的减压节流措施，那么就会导致卫生器具的实际出水流量远远超出卫生器具的额定流量，造成水压处于持续升高的趋势，漏水量也处于不断增加的状态，无疑浪费了大量的水资源；同时还会产生相应的振动、噪声、水冲击等，使得水管与给水配件出现损坏现象。我国热水供应系统还存在一些不足，对于水资源的浪费十分严重，主要体现在设计上没有半循环热水系统与循环热水系统，造成水资源的严重浪费。
4.3热水系统设置缺乏有效性，未对水压进行有效控制
随着人们生活质量的不断提高，对绿色建筑的整体舒适性提出了更高要求，促使建筑物建设中构建了必要的热水系统。但是，某些绿色建筑设计中考虑给系统运行中的循环效果，加上取水点与热水器之间的距离设置缺乏合理性，造成了水资源浪费。同时，部分绿色建筑设计中未对给排水系统进行科学设计，导致系统中的最底层配水点的静水压未处于正常状态，影响了水压的控制效果，难以满足人们正常生活的实际需求。当建筑物中卫生器具的出水量超出额定出水量，会影响绿色建筑给排水设计中的节水效果。
4.4节能节水型设备所占比例较少
当前，我国的建筑给排水设备的种类越来越多，设备功能也更加多样化，许多厂商都推出了节水型马桶、节能洗衣机等，这些新型的设备相对于传统设备来说不仅在使用功能和便捷程度上具有更多的优势，同时在节能、节水等方面也能起到较好的作用，但是，许多建筑给排水系统施工企业考虑到施工成本的投入，在节能节水型设备的选择上往往不够重视，大部分建筑给排水系统中节能节水设备所占的比例都不到20%，这表面上看是给企业节约了成本，实质上对我国水资源、能源的可持续发展是非常不利的。
4.5给排水设施质量不合格
目前，城市给排水设备设计时，经常忽视一个问题，那就是对给排水设备使用性能并没有做详细的分析，没有对其使用期限及外界环境影响等做充分的调研，导致使用当中经常出现管道被腐蚀，或者随着使用期限增加，材料老化，逐渐丧失给排水功能，也造成了水资源浪费。此外，有些城市在建设时，由于缺乏设计规划，对给排水设施安装部位没有合理设置，使得管道等设备只能深埋地下或者藏于建筑物内部，不仅增加了给排水困难，也增加了管理维护难度。如果供水系统再出现漏水，将会进一步影响建筑物的使用寿命，也给住户造成严重不便。另外，给排水系统安装好之后，由于疏于维护管理，导致磨损严重，进而造成水资源浪费。
4 .6排水系统不合理造成水资源浪费
大部分水资源浪费，是由于供水系统设计不合理所致，但当排水设计出现问题时，也会造成大量水资源浪费。如当建筑物中排水系统设置不合理，将会发生二次污染，也就是说，由于排出的废水对供水管道形成污染，使得供水不能使用，造成大量水资源浪费。所以，在建筑物设计时，将给排水系统合理设计，不能出现相互交叉现象。
4.7管道、阀门等的泄漏
水资源浪费主要包括管道锈蚀或阀门质量不过关而大量的流失。路边给水管道在管道接缝处或法兰、阀门连接处向外部冒水的情形时有发生，甚至随处可见。还有很多无法看到的漏水情况更是无法想象和无法估量的。居民中使用的浮球阀，由于使用频繁或是质量问题，漏水现象也屡见不鲜。水池、水箱、马桶冲水都会因为劣质导致水从溢流管流出，造成不必要的浪费。
4.8超压出流
在建筑规模不断扩大的情况下，为了保证建筑的给排水供应，需要铺设大量的给水管网，以满足建筑居民的用水需求，所以给水管网的范围较大。为了保证整个建筑给水管网都能够得到充足的供水，所以要提高供水的压力，来保证最不利点的供水状况。在这种高供水压力的状况下，给水配件前的水压大于流出水头，会超出限定的额定流量，造成水资源的浪费。在供水系统中，这种浪费现象比较隐晦，所以不易被人察觉。在我国现有的建筑中，超压出流的现象比较普遍，对于水资源造成了严重的浪费。
4.9二次污染
在建筑给排水系统中，如果水资源受到了二次污染，就需要停止供水运行，不仅会给居民带来不便，同时被污染的水源还将会被排掉，造成水资源的浪费。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时在排完受污染水源后，还需要对管网进行清洗工作，清洗用水也会被排掉，又造成一次浪费。所以为了减少二次污染造成的水源浪费，需要加强给排水系统的保护工作，提高设计水平。
5绿色建筑给排水设计及节水措施分析
5.1施行给排水节水政策
中国的绿色建筑的政策、标准体系、全国绿色建筑的深入落实和加大金融对绿色建筑的支持，在中国的绿色建筑将继续保持快速发展态势。《室外排水设计规范》的室外排水规划，补充了我国排水工程设计的专项规划要求，应根据城市规划、排水、污水处理和排水工程设计，并与城市防洪控制、河道水、道路交通、景观、环保、环卫等专项规划和设计相协调。给排水设施的设计应充分利用自然排水设施按照蓝线和城市规划的要求，并应根据土地的性质，以满足不同地区的需求。
5.2加强可利用水资源的高效利用
为了完善绿色建筑给排水系统长期运行中的服务功能，提高系统运行中水资源利用效率，应采取必要的措施加强可利用水资源的高效利用。具体表现在以下方面：（1）提高中水利用效率。适用于建筑的中水主要包括建筑雨水和居民生活排水，其中生活排水又包括生活废水和生活污水。将这些水源收集起来并加以处理后，可以替代原本该被使用的自来水，从而可以有效节约水资源。收集到的中水可应用于建筑施工、环境绿化、厕所与车辆冲洗等领域。在实际的操作中，应注重这些问题处理：加强水量平衡调节，保持水资源高效利用；制定适用于收集再利用水资源的相关标准；（2）提高雨水利用效率。结合绿色建筑给排水设计及节能要求，应提高雨水利用效率，实现水资源的高效利用。具体表现在：绿色建筑给排水设计中应设置性能可靠的雨水沉沙池，促使建筑物使用中收集到的雨水能够进入沉沙池中进行再次利用，并将这些雨水保存于蓄水池中；对收集到的雨水进行消毒处理，并引入中水管道中，促使雨水能够得到高效利用，提升绿色建筑物的潜在价值。
5.3加强给排水系统的设计
要保证绿色建筑给排水设计的节水效果，就要充分考虑节水系统设计的合理性，这是给排水设计的基本前提，具体地来说，加强给排水设计主要包括两个方面：第一个是注重给排水压力设计，设计要符合整个建筑对相关压力的要求，不仅要防止设置的压力过大而耗费大量水资源，还要防止压力设置过小造成建筑用水不正常。第二个是改进热水供应系统，主动应用先进技术和设计思想改善建筑热水系统。以福建泉州市港务集团科研楼为例，其室外排水系统选择的是生活污水和雨水分流排水的管道系统。排水系统收集的生活排水通过市政府监测井后，排人建筑西侧的景观西路城市排水管道，管道应用的是埋地高密度聚乙烯（PE）材料，排水管电熔相接。本工程水源是城市自来水，当地市政府供水压力为0.25MPa，室内设计了两套给水系统。建筑三层及以下水源均是由市政府管网压力直接供应，而四层至九层应用的是变频无负压自动化增压水箱供水。当市政府管网压力低于设地标准值时，无负压全自动增压设施就会自动吸水，并且对水箱吸水进行控制，每24小时对水箱储水进行更新。
5.4排水回收净化
通过中水回用系统中的生活污水，水质达到标准并回收，再次为一些城市生活杂用水，如消防水源等其他用途提供利用。我国的居用建筑、宾馆、酒店等活动区域每天都会产生大量的废水，如果能够把这些废水集中到一起回收净化处理再生利用，那么这无疑将会为国家节省大量的水资源。目前在我国建筑给排水系统中，进行中水回用的主要处理方法有物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。在实际的处理运用当中，通常都是把几种方法相结合，针对不同成分的废水，单一的方法有时难以达到净化处理回收的效果。物理化学法是应用物理方法和化学反应的废水处理方法，通常应用萃取、反渗透、结晶等处理方法。生物化学法处理系统包括生物氧化法、生物膜法、厌氧生物处理法等。而生化法一般是通过各种微生物的分解、降解作用，将废水的有机物质分解成为无害的物质，从而达到相应的水质标准。
5.5加强中水回收技术的利用
在绿色建筑给排水设计中，中水也是一类可以充分利用的水资源，现今利用中水的操作技术比较多，若能合理设计建筑使用中全部中水，就能增强节水的效果。解决水资源供求矛盾的重要方面是开源和节流，中水回收技术在很程度上减少了从环境中取水的数量，更降低了污水排放对环境的污染，提高水的质量。在绿色建筑给排水中加强中水回收技术的利用可以形成建筑用水的良性循环，应该将其作为绿色建筑中的一种重要节水技术。但是中水回收处理的难度比较大，对技术要求比较高，其中普遍运用到的有物理化学法、生物化学法等。目前，建筑中水回收的对象主要是消防用水、绿化、冲洗厕所、冷却用水、洗车、道路清洁等。绿色建筑中水系统有三大类，分别是建筑单循环中水系统、建筑小区中水系统和城镇中水系统。
5.6雨水利用
雨水主要是作为能够循环的水资源，利用雨水，就是对雨水进行收集，采取一定的措施，采取一定的设施和药剂进行处理之后，进而使其能够达到某种水质的标准，实现雨水资料的再次利用，和中水比较相似，雨水在经过处理之后，需要设计雨水收集的装置，利用导管引流雨水，传输至地下沉沙池，雨水经过沉淀之后，引入到蓄水池，在经过水泵传输到杂用水的蓄水池，之后经过化学消毒之后偶，传输到中水的系统中。通常情况下是为解决酸雨以及降尘等问题，会撇除掉降雨前两分钟的雨水。针对房屋建筑的雨水以及污水排放，采用分流制的方法进行排放。目前世界上很多的国家主要是开展了雨水利用的研究，为提高污水处理掉额效率，降低区域用水负担，进而有效的节约了水资源作为了突出的贡献。根据德国来说，对于城市的建筑物设计全部都要考虑雨水收集设施的建设适用，对于所收集来的雨水主要是在冷却水中进行补给以及绿化和消防等方面进行使用。部分雨水在经过深度的处理之后，可以提供到建筑居民进行引用。再比如日本的东京和名古屋等城市中，设置了拱形的棒球场雨水利用系统，进而能够使其达到每平方里面达到二万到三点四万的积水面积，同时能够达到每立方米在一千四百到二千七百五十的贮水槽容积，雨水在经过消毒以及砂滤之后，其主要是能够应用到绿化以及厕所冲洗等方面进行使用，通过雨水的收集使用，进而很好的对水资源进行了节约，同时也能够起到保护环境的作用。
5.7高效可调节水设备的运用
（1）装设变速调节水泵。在水循环系统工作中选用高效、节能的变速可调节水泵。此类水泵的应用可有效避免传统供水系统压力、流量波动而引起的水、电能源的过度浪费问题，这在节约资源方面有着广阔的远景。同样，在热水供应系统中，随着水泵自动化控制技术以及各种监测类仪表、高灵敏感温元件的出现，循环水泵的运用亦可采用自动控制系统，根据监测的信号反馈至控制系统自动调节。可以在出口处安装简易准确的水流量指示器或在末端配水点处配备感温元件，根据监测信号的变化反馈至控制系统终端，对不同的工况对水泵停、转的发出指令，随机改变其运行参数，从而实现节省电耗。
（2）使用高质量的阀门、防腐设备。对于建筑节能排水系统的设计，设备方面要严格按照国家标准使用生产合格的阀门设备，避免设备过早老化损坏；镀锌金属管道在长期使用的过程中很容易出现锈蚀，严重时会使管道破损，同时也会造成管道对水质的污染，应当逐步推广使用聚丙烯、硬聚氯乙烯、纳米聚丙烯等材料制成的环保性能较好的新型管材；碳钢等材料制造的阀门，一旦被锈蚀，也会出现关闭不严等漏水的现象，还不容易被发现，往往就造成了巨大的水资源浪费损失。以当今的技术发展水平，采用新型管道材料，不仅能极大程度的延长给排水管道的使用年限，而且也避免了出现的水资源污染问题。
（3）合理的选用低耗管材
我们常用的建筑给水管材一般都是塑料管、金属管和复合管材等。过去的管道系统通常运用金属材质的管材，这样就使得二次污染的问题一直得不到有效的解决，从而使得很难保障居民的饮用水质量，因为金属材质的管材有着容易腐蚀、容易生锈、容易结垢、容易渗漏等缺点，这可以理解成金属材质管材的四大致命的弱点。如果水中或空气中的氧气和镀锌钢管里的铁发生一些化学反应，管道的里外都可能会生锈，并滋生出各种有害的微生物，污染了给水管道中的自来水。最近十多年以来，国外很多发达国家早已先后建立法律或者建立建筑行业的规章以禁止使用镀锌钢管作为饮水输送管，并提出了全部使用以塑料材质的管材为主体的无腐蚀、不生锈、无结垢、无渗漏的优质绿色的管材，从根本上解决了自来水管道系统中的二次污染问题。
5.8优化热水供应循环系统设计，注重超压出流控制
现阶段绿色建筑实际的服务范围正在扩大，需要与之相关的给排水系统设计中能够加强热水系统的优化设计，选用性能可靠的热水供应装置，保持给排水系统节水效果良好性。因此，需要对绿色建筑给排水系统中的热水供应循环系统进行优化设计，实现对水资源的高效利用，确保节水措施实施有效性。具体表现在：（1）设置热水供应循环系统时，为了避免无效冷水浪费情况出现，应在给排水系统设计中采用支管或立管循环模式；（2）加强双管供水形式管道的高效利用，并设置相应的恒温控制传感器，确保热水供应循环系统运行中温度能够控制在合适宜的范围内。在绿色建筑给排水设计的过程中，为了保持系统运行良好的节水效果，也需要注重超压出流控制。具体表现在：（1）对既有的生活给排水系统节能效果进行评估，选用节能效果好的器具避免水压过大现象出现；（2）给排水系统设计中设计人员应加强压力的合理设定，合理安装减压阀、节流塞等重要的减压装置，提高水资源的利用效率。
5.9增强节水意识
要真正做到节水的根本在于人，人是城市用水的主体，在绿色建筑给排水设计中应该提高利用者的节水意识。首先要做的是对水资源的宝贵性进行宣传，从国内水资源总数量和每人平均占有量入手，使利用者了解到国内水资源匮乏的现状，进而引发人们节水观念。其次，可以采用收取水费的形式让利用者切身体会到水的可贵，让人们在实践中更加直观地意识到水资源在人们日常生活的重要程度。还要加强对公共范围水资源利用的管理，做好定时检查及维护排水设施的工作，以保障水资源的正常供给。
结语
随着社会经济的不断提高，国内城市化建设步伐逐渐加快，人们对生活质量的要求也越来越高，多样配套化的绿色建筑不断增多，造成城市用水量逐年递增，水污染也日益严重，国内面临着水资源短缺的严峻形势。目前我国正在提倡建筑工程中的节水意识，但是从具体的方面来看，仍然存在较多浪费水资源的现象，绿色建筑给排水设计还存在相对不足方面。若要良好解决给排水系统设计中存在的问题，就要贯彻落实各个方面的节水环节，全方位地应用多样节水措施，提高设计和管理水资源调配的合理性和有效性，以保证绿色建筑给排水设计中的节水效果。
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论文作者:石忠东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：建筑论文; 给排水论文; 水资源论文; 系统论文; 雨水论文; 中水论文; 管道论文; 《基层建设》2018年第3期论文;