摘要:綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能,節(jié)地,節(jié)水,節(jié)材),保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康,適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。本文結合某住宅項目談談綠色住宅建筑給排水工程設計的一些體會。
關鍵詞:綠色住宅;給排水;節(jié)能設計;節(jié)水措施
1 給排水節(jié)能設計
我國人口眾多,能源資源相對匱乏。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人均能源耗量在逐年增加,人均常規(guī)能源相對不足,已成為我國經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展的制約因素。因此,在加強能源建設的同時,節(jié)約能源,提高能源利用效率和效益,成為解決我國能源問題的基本方針,也是當前一項艱巨緊迫的任務。建筑能耗作為社會能耗第一大戶,在社會節(jié)能工作中首當其沖,同時對建筑給排水系統(tǒng)設計、參數(shù)選取及設備選型也提出了更高的要求。
1.1 給排水節(jié)能措施
1)合理、充分利用市政管網(wǎng)壓力
市政供水管網(wǎng)不同管段壓力狀況各不相同,并且不同供水時段的水壓情況也是不斷變化的,因此在給水系統(tǒng)設計時,應力爭掌握準確的市政管網(wǎng)水壓、水量等資料,才能使設計的給水系統(tǒng)節(jié)能合理。既保證最不利樓層的用水需求,又可以減少二次加壓能耗。
2)合理確定系統(tǒng)分區(qū),控制超壓出流
《住宅建筑規(guī)范》對于套內給水的壓力要求為:入戶管的給水壓力不應大于0.35MPa。為達到節(jié)能目的,在條件允許的情況下,應合理確定各個分區(qū)供水樓層數(shù),使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻,盡可能少用減壓供水,從而避免水量浪費、供水設備選型揚程過高等弊病,以及由此帶來的水錘、噪聲和振動等不良影響。
3)合理選用供水設備
目前加壓供水方式主要分為四類:水泵+高位水箱供水、氣壓給水設備供水、變頻調速供水、管網(wǎng)疊壓供水。變頻調速供水是目前工程設計中最為普及的方式,而疊壓供水則是近幾年發(fā)展的新方式。在市政允許的條件下,選用管網(wǎng)疊壓供水,可充分利用市政水管網(wǎng)的余壓,可以進一步節(jié)約能源消耗。疊壓供水系統(tǒng)節(jié)能的效果主要取決于市政管網(wǎng)供水壓力的穩(wěn)定情況及泵組選擇的合理性。因此設計選用這種供水方式時,應首先征得當?shù)厥姓┧鞴懿块T的批準。在此基礎上選擇疊壓供水設備的揚程,就可以利用市政供水管網(wǎng)的壓力,使水泵的工作真正達到疊壓節(jié)能的效果。如果當?shù)厥姓┧鞴懿块T的不允許采用疊壓供水設備時,應盡量采用水泵+高位水箱供水方式,它不但供水可靠,而且水壓穩(wěn)定,因而各配水點的壓力波動很小,有利于節(jié)水。
1.2 可再生能源利用
綠色住宅建筑應充分利用場地的自然資源條件,開發(fā)利用可再生能源,如太陽能、水能、風能、地熱能、海洋能、生物質能、潮汐能以及通過熱泵等先進技術取自自然環(huán)境(如大氣、地表水、污水、淺層地下水、土壤等)的能量?!毒G色建筑評價標準》強制項規(guī)定可再生能源使用量占建筑總能耗的比例大于5%,優(yōu)選項要求大于10%。
太陽能作為清潔能源,取之不盡,用之不竭,是節(jié)約能源的重要途徑。對于住宅建筑,利用太陽能可以為小區(qū)住戶提供生活熱水,從而減少電能的消耗。我國大部分地區(qū)均處北緯40°以北,日照時間較長,均適合推廣太陽能熱水器。
該工程采用“集中供應和分戶供應相結合的太陽能熱水系統(tǒng)”來滿足可再生能源的利用方案,為100%的住戶提供生活熱水,見表1。
即:底部2層~6層設集中式太陽能熱水系統(tǒng),在屋頂設置儲水箱和循環(huán)水泵,向底部樓層供水;其余部分采用戶式太陽能系統(tǒng),在南立面陽臺欄板上布置太陽能集熱板,在每戶家里安裝一個具有輔助電加熱功能的承壓貯熱水罐,將每戶貯熱水罐內的水加熱。這種集中與分戶相結合的方式有利于發(fā)揮兩種方式的優(yōu)點,減少陽臺太陽能集熱板由于日照遮擋的損失,使陽臺太陽能集熱板的日照時間大于4h,實現(xiàn)每戶居民都能充分利用太陽能,實現(xiàn)資源共享。集中式太陽能熱水供應系統(tǒng)立管強制循環(huán)、電輔助加熱。
該住宅工程共747戶住宅,按每戶120L/d熱水用水量計,每天共需熱水89640L。本工程太陽能系統(tǒng)每天共產(chǎn)生60℃熱水約58911L,占本工程生活熱水使用總量的65.72%,年可再生能源利用率為13.48%。
2 給排水節(jié)水設計
近年來,我國水資源緊缺的問題越來越突顯,缺水是我國各地區(qū)需要共同面對的問題。同時我國又是水資源嚴重浪費的國家,水資源利用存在缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、效率低下、浪費嚴重、污染嚴重等問題。
作為衡量綠色建筑的一項重要指標,節(jié)水設計不容忽視。節(jié)水設計的前提是滿足用戶對水質、水量、水壓和水溫要求的前提下提高水資源利用率。節(jié)水設計的系統(tǒng)應是經(jīng)濟上合理,有實施的可能,同時在使用時應便于管理維護。
2.1 給排水節(jié)水措施
1)采取減壓限流的節(jié)水措施,各供水分區(qū)的底層采用減壓供水,保證入戶管表前供水壓力不大于0.2MPa。
2)采取有效措施避免管網(wǎng)漏損:室外給水管網(wǎng)采用鋼絲骨架復合給水管,室內管網(wǎng)分戶水表前采用鋼塑復合管,熱熔連接,分戶水表后采用PP-R給水管,熱熔連接;選用高性能、零泄漏的閥門;合理設計供水系統(tǒng),避免供水壓力過高或壓力大幅波動,可有效避免管網(wǎng)滲漏。
3)設置分質供水系統(tǒng),沖廁、綠化、景觀、沖洗等非飲用用水應采用再生水、雨水等非傳統(tǒng)水源。
4)設有集中熱水系統(tǒng)的建筑,應設置完善的熱水強制循環(huán)系統(tǒng),減少管路中的熱水滯留。
5)加強用水計量,通過經(jīng)濟杠桿達到節(jié)水目的。選用高靈敏度計量水表,并根據(jù)水平衡測試標準安裝分級計量水表,計量水表安裝率達100%。
6)采用節(jié)水器具和設備:住宅戶內衛(wèi)生器具采用兩檔3L/4.5L節(jié)水馬桶,龍頭為陶瓷芯片節(jié)水型龍頭,節(jié)水淋浴裝置,廚房可選用加氣式節(jié)水龍頭、節(jié)水型洗碗機等節(jié)水器具;配套公建等公共區(qū)域采用光電感應式等延時自動關閉龍頭、停水自動關閉龍頭,感應式或腳踏式高效節(jié)水型小便器和兩檔式坐便器等。
7)綠化灌溉應采用噴灌、微灌、滲灌等高效節(jié)水灌溉方式,采用濕度傳感器或根據(jù)氣候變化的調節(jié)控制器,針對不同的植物類型采取不同的灌溉設備。
8)合理確定雨水積蓄、處理及利用方案。雨水利用包括雨水入滲和雨水回用。a.雨水入滲:建筑屋面和室外地面設置雨水管道(溝),將收集的雨水引至小區(qū)綠地或主道路下雨水滲透管(溝)和滲透井內,使設計重現(xiàn)期內的降雨量全部下滲,超重現(xiàn)期部分的雨水溢流排入市政雨水管道。b.雨水回用:設置雨水初期棄流裝置和雨水調節(jié)池,收集利用系統(tǒng)可與景觀水體設計相結合。處理后的雨水水質應達到相應用途的水質標準,可用于綠化、景觀,道路沖洗等用水。
9)公共活動場地、人行道、露天停車場的鋪地材質,采用滲水性材質,提高雨水入滲率,如采用多孔瀝青地面、多孔混凝土地面等等。
10)住區(qū)景觀水補水采用雨水、中水等再生水,并設置循環(huán)凈化處理設施,減少景觀水排放次數(shù)。
2.2 非傳統(tǒng)水源利用
住宅小區(qū)用水主要包括居民及配套公建生活用水、綠地噴灑、道路及車庫沖洗、景觀補水等。其中綠化、車庫及道路沖洗、景觀用水等非飲用水消耗量占日常小區(qū)用水一定的比例,若全部或部分采用雨水、中水,則節(jié)約的自來水量非??捎^。因此,《綠色建筑評價標準》對于住宅非傳統(tǒng)水源利用率有明確要求:強制項要求不低于10%,優(yōu)選項要求不低于30%。
綠色建筑評價過程中,通常以年用水量作為考核標準,因此應合理確定各項用水每年的使用次數(shù)、使用周期。比如寒冷地區(qū),冬季一般不考慮室外綠化、景觀用水,干旱地區(qū)綠化、沖洗等水量均須結合本地區(qū)實際情況確定澆灑次數(shù)。
3 結語
隨著社會的發(fā)展,世界各國對建筑節(jié)能、節(jié)水的關注程度日益增加。綠色建筑已成為建筑發(fā)展的必然趨勢,綠色建筑設計理念將成為未來建筑設計的主流。給排水工程設計在建筑節(jié)水、節(jié)能方面潛力很大,在滿足用戶用水需求的同時,充分考慮水資源和能源的節(jié)約,是給排水工程設計時必須充分認識并足夠重視的課題。
參考文獻
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