杭州拱墅區(qū)河道監(jiān)管中心 310000

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)體制的不斷改革，城鎮(zhèn)化建設(shè)建筑內(nèi)部用水量逐年遞增，建筑給排水系統(tǒng)中節(jié)水節(jié)能問題不可忽視，我們要做好全方面的考慮，做到真正的節(jié)水節(jié)能。文章對(duì)建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)進(jìn)行了探索與研究，以全新的思路，統(tǒng)籌考慮，應(yīng)用時(shí)間和空間轉(zhuǎn)換手段，對(duì)建筑給排水系統(tǒng)進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)布置，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)一水多用和重復(fù)利用，具有節(jié)約用水，減少污水排放量，提高水資源利用效率功能，節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布置技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：建筑；給排水系統(tǒng)；節(jié)水系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

水是生命之源，是人類及一切生物賴以生存和發(fā)展的必不可少的最重要的物質(zhì)資源之一，地球上的水資源并不是用之不盡的。我國是全球人均水資源最貧乏的國家之一，缺水已成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活和環(huán)境改善的主要制約因素，全社會(huì)行動(dòng)起來，節(jié)約用水，提倡一水多用和重復(fù)利用，提高水資源利用率，是合理開發(fā)利用水資源的一個(gè)主要方面。因此，在全球淡水資源日益緊缺的現(xiàn)實(shí)狀況下，對(duì)建筑給排水系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，從中探尋節(jié)約用水，提高水資源利用效率的方法和途徑，是一項(xiàng)具有重大現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益的事情。

一、社會(huì)現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查了解，截至目前，無論是在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的給排水專業(yè)設(shè)計(jì)中，還是在社會(huì)實(shí)際現(xiàn)狀中，現(xiàn)有技術(shù)條件下的建筑樓宇的給排水系統(tǒng)，采用的都是給、排分離的布置方式，建筑樓宇中各個(gè)用水設(shè)施的用水，包括蹲便器和小便池的沖洗用水，都是由建筑樓宇的給水系統(tǒng)直接供給的，使用的都是符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)的潔凈水。各個(gè)用水設(shè)施的用水都是一次性使用，不論污染程度的輕與重，都是被當(dāng)做生活污水，匯入建筑樓宇的排水系統(tǒng)直接排掉的，沒有采取有效的方法進(jìn)行綜合回收和充分再利用，沒有將有限的水資源發(fā)揮最大的使用效益，既存在巨大的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，又造成了環(huán)境污染，還增加了城鎮(zhèn)污水排放系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)的工作負(fù)擔(dān)。

二、分析問題

1）通過對(duì)現(xiàn)有建筑給排水系統(tǒng)工作過程的觀察、分析和研究，發(fā)現(xiàn)存在兩個(gè)方面的問題：（1）第一方面。建筑樓宇洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣機(jī)，以及凈水機(jī)的排水，雖然經(jīng)過了一次使用，但是這些排水的污染程度并不嚴(yán)重，通過簡單地過濾、沉淀處理以后，尚是完全可以被回收再利用的，從節(jié)約用水，提高水資源利用效率的角度出發(fā)，也很有必要對(duì)這部分被白白浪費(fèi)掉的可利用水資源進(jìn)行回收再利用。蹲便器、小便池的排水和清洗餐具的攜帶有油污的排水污染程度較為嚴(yán)重，不能通過簡單的過濾、沉淀處理再被回收利用，只能將其匯流進(jìn)入建筑樓宇的排水系統(tǒng)中排走。（2）第二方面。建筑樓宇中，蹲便器和小便池的沖洗用水使用的都是符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)的潔凈水，就蹲便器和小便池的沖洗用水的用水性質(zhì)而言，站在節(jié)約用水的角度上看，沒有必要一定要使用潔凈的生活給水來供給。

2）針對(duì)前述存在問題，提出了兩個(gè)新的概念定義，對(duì)生活污水進(jìn)行了更進(jìn)一步的細(xì)分，根據(jù)生活污水污染程度的不同，將生活污水細(xì)分為輕污水和重污水。概念定義如下：（1）輕污水：將污染程度較輕，通過簡單的過濾、沉淀處理，可以被回收再利用的生活污水稱為輕污水，如洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣機(jī)，以及凈水機(jī)的排水等。（2）重污水：將污染程度較為嚴(yán)重，不能通過簡單的過濾、沉淀處理而被回收再利用的生活污水稱

為重污水，如蹲便器和小便池的沖洗排水，清洗餐具的攜帶有油污的排水等。

三、解決問題的技術(shù)方案

文章以前述分析問題的結(jié)論為啟迪，通過對(duì)現(xiàn)有背景技術(shù)條件下的建筑給排水系統(tǒng)工作過程的觀察、分析和研究，應(yīng)用時(shí)間和空間的轉(zhuǎn)換手段，對(duì)建筑樓宇的給排水系統(tǒng)進(jìn)行了全新思路的設(shè)計(jì)布置，提出了一種簡單、可靠、便于實(shí)施的節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布置方案，很好地協(xié)調(diào)了在建筑樓宇中，沖洗蹲便器和沖洗小便池的用水時(shí)間，與洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣機(jī)、以及凈水機(jī)用水時(shí)間不一致的問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑樓宇輕污水的有效回收，經(jīng)過過濾、沉淀處理，隨后積聚儲(chǔ)存起來，再將其二次用作該建筑樓宇蹲便器和小便池的沖洗用水使用，隨后將重污水匯流進(jìn)入建筑樓宇的排水系統(tǒng)中排走，解決了建筑樓宇輕污水的直排浪費(fèi)問題，實(shí)現(xiàn)了一水多用和重復(fù)利用，科學(xué)合理地提高了建筑樓宇對(duì)水資源的利用效率。

1）圖示說明

為了更為清楚的對(duì)解決方案進(jìn)行敘述說明，文章以節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)的一種典型設(shè)計(jì)例為基礎(chǔ)，截取了其中一個(gè)完整的流程系統(tǒng)，對(duì)節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作流程進(jìn)行敘述說明如圖1 所示。

1.建筑樓宇給水系統(tǒng)控制總閥門，

2.建筑樓宇給水系統(tǒng)母管，

3.上一樓層給水控制閥門，

4.上一樓層給水總管，

5.上一樓層儲(chǔ)水箱補(bǔ)水管路給水總閥門，

6.上一樓層儲(chǔ)水箱補(bǔ)水管路，

7.上一樓層洗面盆給水支管，

8.上一樓層洗面盆給水控制閥門，

9.上一樓層拖布池給水支管，

10.上一樓層拖布池給水控制閥門，

11.上一樓層淋浴設(shè)施給水支管，

12.上一樓層淋浴設(shè)施給水控制閥門，

13.上一樓層洗衣機(jī)給水支管，

14.上一樓層洗衣機(jī)給水控制閥門，

15.上一樓層洗面盆，

16.上一樓層拖布池，

17.上一樓層淋浴設(shè)施，

18.上一樓層洗衣機(jī)，

19.上一樓層洗澡間地漏，

20.上一樓層洗衣機(jī)的排水地漏，

21.上一樓層蹲便器，

22.上一樓層蹲便器排水水平管道，

23.上一樓層輕污水回收管路，

24.本樓層給水控制閥門，

25.本樓層給水總管，

26.本樓層儲(chǔ)水箱補(bǔ)水管路給水總閥門，

27.本樓層儲(chǔ)水箱補(bǔ)水管路，

28.本樓層儲(chǔ)水箱，

29.本樓層儲(chǔ)水箱補(bǔ)水控制閥門，

30.本樓層儲(chǔ)水箱供水連接管路，

31.本樓層小便池供水連接管路，

32.本樓層儲(chǔ)水箱排水沖洗管路，

33.本樓層儲(chǔ)水箱排水沖洗控制閥門，

34.本樓層儲(chǔ)水箱排水沖洗管路S 型存水彎，

35.本樓層儲(chǔ)水箱溢流管路，

36.本樓層儲(chǔ)水箱溢流管路S 型存水彎，

37.本樓層高位水箱，

38.本樓層高位水箱供水連接管路，

39.本樓層高位水箱通氣管路，

40.本樓層蹲便器沖洗管路，

41.本樓層蹲便器沖洗管路排水控制閥門，

42.本樓層蹲便器，

43.本樓層蹲便器排水管路及S 型存水彎，

44.本樓層蹲便器排水水平管道，

45.本樓層小便池沖洗管路，

46.本樓層小便池沖洗管路排水控制閥門，

47.本樓層小便池，

48.本樓層小便池排水管路及S 型存水彎，

49.本樓層小便池排水水平管道，

50.建筑樓宇排水系統(tǒng)立管，

51.雜質(zhì)過濾裝置，

23'.本樓層輕污水回收管路，

7'.本樓層洗面盆給水支管，

8'.本樓層洗面盆給水控制閥門，

9'.本樓層拖布池給水支管，

10'.本樓層拖布池給水控制閥門，

11'.本樓層淋浴設(shè)施給水支管，

12'.本樓層淋浴設(shè)施給水控制閥門，

13'.本樓層洗衣機(jī)給水支管，

14'.本樓層洗衣機(jī)給水控制閥門，

15'.本樓層洗面盆，

16'.本樓層拖布池，

17'.本樓層淋浴設(shè)施，

18'.本樓層洗衣機(jī)，

19'.本樓層洗澡間地漏，

20'.本樓層洗衣機(jī)的排水地漏。

2）節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)由給水單元、輕污水回收儲(chǔ)存單元、回收輕污水二次利用單元、補(bǔ)水單元和排水單元五個(gè)單元組成。

3）節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)的工作流程

1.給水單元的工作流程

城鎮(zhèn)建筑樓宇的生活給水都是自城鎮(zhèn)生活水供水管網(wǎng)系統(tǒng)接入的。打開建筑樓宇給水控制總閥門1，生活給水自城鎮(zhèn)生活水供水管網(wǎng)進(jìn)入建筑樓宇給水母管2，實(shí)現(xiàn)給建筑樓宇各樓層的供水。打開上一樓層給水控制閥門3，生活給水將進(jìn)入上一樓層給水總管4 中，充滿上一樓層各用水設(shè)施的給水支管，當(dāng)各用水設(shè)施需要用水時(shí)，只需打開各用水設(shè)施給水控制閥門即可獲得用水。

2.輕污水回收儲(chǔ)存單元的工作流程

當(dāng)上一樓層洗面盆15，上一樓層拖布池16，上一樓層淋浴設(shè)施17，上一樓層洗衣機(jī)18 用水時(shí)，所產(chǎn)生的輕污水會(huì)匯流進(jìn)入上一樓層輕污水回收管路23，被回收進(jìn)入本樓層儲(chǔ)水箱28 中，經(jīng)過過濾、沉淀處理，在本樓層儲(chǔ)水箱28 和本樓層高位水箱37 中積聚，實(shí)現(xiàn)對(duì)上一樓層輕污水的回收儲(chǔ)存，等待著被二次再利用。

3.回收輕污水二次利用單元的工作流程

當(dāng)本樓層蹲便器42 需要沖洗時(shí)，只需打開本樓層蹲便器沖洗管路排水控制閥門41，本樓層高位水箱37 中所回收儲(chǔ)存的輕污水就會(huì)沿著本樓層蹲便器沖洗管路40 自流下泄，對(duì)本樓層蹲便器42 進(jìn)行沖洗。當(dāng)本樓層小便池47 需要沖洗時(shí)，只需打開本樓層小便池沖洗管路排水控制閥門46，本樓層儲(chǔ)水箱28 中所回收儲(chǔ)存的輕污水就會(huì)沿著本樓層小便池供水連接管路31 自流下泄，對(duì)本樓層小便池47 進(jìn)行沖洗。

4.補(bǔ)水單元的工作流程

當(dāng)本樓層儲(chǔ)水箱28 中所回收儲(chǔ)存的輕污水水位過低時(shí)，節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)能夠通過補(bǔ)水單元實(shí)現(xiàn)給輕污水回收儲(chǔ)存單元的自動(dòng)補(bǔ)水。具體的補(bǔ)水工作過程為：當(dāng)本樓層儲(chǔ)水箱28 中所回收儲(chǔ)存的輕污水水量低于預(yù)先設(shè)定的最低控制水位線時(shí)，本樓層儲(chǔ)水箱補(bǔ)水控制閥門29會(huì)自動(dòng)打開，生活給水將會(huì)進(jìn)入本樓層儲(chǔ)水箱28中，實(shí)現(xiàn)給本樓層儲(chǔ)水箱28和本樓層各高位水箱37的補(bǔ)水。當(dāng)本樓層儲(chǔ)水箱28的水位上升至預(yù)先設(shè)定的最高補(bǔ)水水位線時(shí)，本樓層儲(chǔ)水箱補(bǔ)水控制閥門29 會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，停止給本樓層儲(chǔ)水箱28 的補(bǔ)水。

5.排水單元的工作流程

本樓層蹲便器42 的沖洗水流，和本樓層小便池47 的沖洗水流，分別流經(jīng)本樓層蹲便器排水管路，和本樓層小便池排水管，自流進(jìn)入建筑樓宇排水系統(tǒng)立管50，最終排入城鎮(zhèn)污水排放系統(tǒng)。

四、技術(shù)方案所解決的要點(diǎn)問題

1）所設(shè)計(jì)的節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)完全沒有使用外來動(dòng)力支持，完全是利用地球引力作用，通過高差因素，利用水的重力自流性能來實(shí)現(xiàn)對(duì)輕污水的回收儲(chǔ)存和再利用功能。

2）輕污水的過濾沉淀問題。本樓層儲(chǔ)水箱中所回收儲(chǔ)存的輕污水，畢竟是經(jīng)過洗面盆、拖布池，以及淋浴和洗衣機(jī)、凈水機(jī)等使用過一次的排水，其中必定攜帶有泥沙、毛發(fā)等污物，因此，在本樓層儲(chǔ)水箱底部進(jìn)水口的位置處，設(shè)置有雜質(zhì)過濾裝置，可以對(duì)回收的輕污水進(jìn)行過濾，提高清潔程度以方便再利用。雜質(zhì)過濾裝置依據(jù)各建筑樓宇輕污水污染物類型的不同，可選用濾網(wǎng)式、海綿體和濾網(wǎng)組合式、或高分子聚合物制品等，以及不同材質(zhì)的制品和構(gòu)造結(jié)構(gòu)，以達(dá)到滿意的過濾效果。

3）為了解決本樓層儲(chǔ)水箱滿水溢流的問題，節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)有本樓層儲(chǔ)水箱溢流管路，其一端與本樓層儲(chǔ)水箱的溢流口相連接，另一端與上一樓層蹲便器排水水平管道相連接；當(dāng)本樓層高位水箱已處于滿水狀況，同時(shí)，本樓層儲(chǔ)水箱中所回收儲(chǔ)存的輕污水水量超出本樓層儲(chǔ)水箱的最大容積時(shí)，多余的回收輕污水則會(huì)沿著本樓層儲(chǔ)水箱溢流管路，自行溢流進(jìn)入建筑樓宇排水系統(tǒng)立管外排。

4）為了解決本樓層高位水箱進(jìn)水和排水時(shí)箱內(nèi)外的氣壓平衡問題，和本樓層高位水箱的液位同本樓層儲(chǔ)水箱的液位存在持平外溢情況的問題，在本樓層高位水箱的頂部，設(shè)計(jì)有通氣口，其上連接著本樓層高位水箱通氣管路，另一端自由置于大氣環(huán)境之中。

五、結(jié)語

節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)將是人類建筑節(jié)水歷史上的一大技術(shù)進(jìn)步，是人類建筑給排水史上的一次技術(shù)革新，它將改變當(dāng)前現(xiàn)有背景技術(shù)下傳統(tǒng)的建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，改變現(xiàn)有建筑給排水系統(tǒng)的固有布置模式。

建筑樓宇應(yīng)用節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)后，可以將約占建筑樓宇用水量25%～40%的洗面盆、拖布池、淋雨設(shè)施和洗衣機(jī)，以及凈水機(jī)等的排水，亦即輕污水進(jìn)行有效的回收儲(chǔ)存和再利用，可以節(jié)約建筑樓宇25%～40%的用水量，減少建筑樓宇25%～40%的污水排放量。

節(jié)水型建筑給排水系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，對(duì)于單棟樓宇來說是節(jié)約用水，節(jié)約水費(fèi)開支，對(duì)于人類社會(huì)來說，可以提高水資源的利用效率，減少城鎮(zhèn)污水排放量，減少環(huán)境污染，可以取得巨大的水資源節(jié)約成效和環(huán)境保護(hù)成效，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。