陳 華
(福州海峽文化藝術(shù)中心建設(shè)開發(fā)有限公司 福建福州 350018 )
我國人口眾多,人均資源占有量較少,水資源匱乏,供需矛盾較為突出,尤其是建筑行業(yè)的快速發(fā)展和能源的大量消耗,將面臨嚴(yán)峻的考驗。因此,使用綠色材料、構(gòu)建綠色建筑,成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢??沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和綠色建筑理念提出后,應(yīng)當(dāng)在建筑給排水設(shè)計與施工等方面做出改變,充分利用太陽能、空氣能、風(fēng)能等可再生能源,減少對環(huán)境有破壞力的建筑材料的使用,有效控制和減少對自然環(huán)境的使用和污染。在充分利用天然條件的情況下,創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境,節(jié)約能源,做到人與自然的和諧發(fā)展。
綠色建筑創(chuàng)造的居住環(huán)境,包括室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境,建筑給排水的設(shè)計直接影響到建筑水量的消耗,包括給水設(shè)計與排水設(shè)計[1]。
建筑給水系統(tǒng),主要包括生活飲用水供水和生活用水給水[2]。之所以稱之為綠色建筑,主要是由于建筑物從該項目的決策階段開始,經(jīng)過設(shè)計、采購、施工,一直到建筑物的維護(hù)使用均能夠符合綠色建筑的理念,做到節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材。
綠色建筑物節(jié)水節(jié)能,可首先從生活給水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)方面考慮。目前,生活給水系統(tǒng),主要采取分區(qū)供水的方式,主要是由于傳統(tǒng)的市政供水壓力一般處于0.2MPa~0.4MPa之間,不能滿足高層供水,容易出現(xiàn)低樓層壓力過大造成水資源的浪費,高樓層壓力不夠而無法供水。采取分區(qū)供水的方式,既能充分利用市政管網(wǎng)余壓,又能減少二次供水的加壓能耗[3]。
廈門萊頓某小鎮(zhèn)工程位于廈門市集美區(qū),建筑面積約150 000m2,主要是小區(qū)居民住宅。該項目嚴(yán)格按照綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,為市重點項目,項目設(shè)計起始時間為2015年3月,在政府的大力支持下,開發(fā)商從項目的立項開始到項目的設(shè)計、采購以及施工等方面進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)劃。
首先,采取分區(qū)供水,合理利用市政供水本身的壓力,豎向分區(qū),室內(nèi)衛(wèi)生器具最低配水點靜壓不能過高,并配置相應(yīng)的減壓閥,入戶管水壓保持低于0.35MPa,并配置相關(guān)的調(diào)壓設(shè)施,防止水壓過高造成超壓出流,避免水資源浪費。家庭型用水器具在設(shè)計、采購時,就已明確采用新型節(jié)水型管材,例如PVC、PPR、PE以及鋁塑復(fù)合管材等。這些新型管材不會影響水質(zhì),不會生銹,減少了輸送過程中的漏水現(xiàn)象;同時,也減輕了管道的維護(hù)檢修工作。
另外,衛(wèi)生器具的用水量占生活用水50%以上,選用節(jié)水型衛(wèi)生器具,對整個給排水系統(tǒng)的節(jié)能效果有著舉足輕重的作用。該項目中采用節(jié)水型水龍頭,根據(jù)實際需求手動或自動啟閉和控制出水口的水流量,減少了由于無人或無需清潔及壓力過高時依然出水的現(xiàn)象,減少水資源的浪費;便器系統(tǒng)同樣選用節(jié)水型,用水量低于6L,沖洗閥具有延時沖洗、自動關(guān)閉和流量控制的功能,保證了功能實現(xiàn)的同時減少了水量的消耗;淋浴器和洗衣機(jī)等用水器具,均采用節(jié)水型,根據(jù)衣物的臟凈程度能夠自動或手動調(diào)整用水量,達(dá)到節(jié)約用水的效果。
此外,用戶入戶管上安裝精密水表,根據(jù)具體的水量進(jìn)行具體的收費政策,并設(shè)有在實際操作中避免局部漏水的措施,對水表的使用年限做出了明確的規(guī)定,防止了由于水表使用太久、零部件的磨損太嚴(yán)重而造成對水量計量的不準(zhǔn)確,也加強(qiáng)了住戶節(jié)約用水的觀念。
在給水系統(tǒng)的設(shè)計方面,合理布置管路,減少了給水系統(tǒng)的阻力,減少了損失,減少了給水能耗,實現(xiàn)了給水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。
該項目2017年底已有一部分住宅投入使用,給水系統(tǒng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,其中針對1#樓的水資源使用情況進(jìn)行了監(jiān)測,僅從生活用水給水的角度分析,節(jié)水至少15%,節(jié)水節(jié)能效果明顯。
給水系統(tǒng)中另一方面,采用新能源進(jìn)行熱水供應(yīng)。目前,我國民用建筑的水加熱器,主要采用電加熱型式,成本較高,不利于綠色建筑節(jié)能的發(fā)展要求。因此,充分利用太陽能等可再生資源,有利于減少能源的消耗。我國具有豐富的太陽能資源,據(jù)統(tǒng)計資料分析,中國陸地面積每年接收的太陽輻射總量為3300~8400MJ/m2,相當(dāng)于24 000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的儲量,其中,青藏高原、甘肅西部、寧夏北部、新疆南部、山西北部等地區(qū)為太陽能一類地區(qū),擁有很豐富的太陽能資源。我國的太陽能熱水器發(fā)展水平較高,包括平板式太能能集熱器、玻璃真空管太陽能集熱器和熱管式太陽能集熱器,但是利用率較低,我們應(yīng)引導(dǎo)用戶多選擇太陽能水加熱器。北方地區(qū)冬季采暖熱水消耗較大,國家政策可鼓勵人們選用太陽能設(shè)備,根據(jù)實際情況作出經(jīng)濟(jì)鼓勵,以促進(jìn)能源消耗的減少。
建筑排水工程分為雨水和污水,一般采取雨水、污水分流制,其中污水包括衛(wèi)生器具排水和生活洗漱排水。水資源的使用過程中,或多或少受到了不同程度的污染。我國排水節(jié)能措施,主要表現(xiàn)在中水利用和雨水收集。
居民小區(qū)和其他公共建筑的污廢水,經(jīng)物理、化學(xué)或者生物處理方式集中處理后,達(dá)到一定使用要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后,可以用于道路及小區(qū)綠化的灌溉與沖洗、車輛的清洗工作,也可用于家庭衛(wèi)生器具的沖洗。我國中水利用的方案很早就已提出,但由于實際原因,考慮到中水處理最初成本較高,能夠?qū)崿F(xiàn)中水回收利用的建筑物并不多,因此需要更專業(yè)的投入中水處理過程,降低中水處理工藝的成本投資,實現(xiàn)污廢水的資源化發(fā)展。一旦技術(shù)成熟,將是一個促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、促進(jìn)綠色建筑的有力杠桿。
排水節(jié)水節(jié)能途徑中,雨水收集再利用成本低,利用率高。我國年平均降水量可達(dá)到650mm,其中城市總降水量為0.26萬億m3,雨水收集利用有很大的潛力,尤其以沿海城市最為突出。以福州市為例,該地區(qū)每年降水量較多,臺風(fēng)季節(jié)更甚,年平均降水量為1300mm~1500mm,但雨水利用率仍處于較低水平。因此,政府大力支持海綿城市的建設(shè)發(fā)展,減緩了用水緊張,對環(huán)境變化的適應(yīng)性和對自然災(zāi)害的應(yīng)對方面有著良好的彈性,既能雨季減輕城市內(nèi)澇的災(zāi)害,又能緩解用水壓力,將自然環(huán)境和人工采取的措施相結(jié)合,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化。目前,我國有些城市一到雨季,城市內(nèi)澇越來越頻繁,不僅嚴(yán)重影響市民出行,同時又無法實現(xiàn)雨水資源的回收再利用,造成了雨水資源的浪費,若能將這部分雨水收集,將會很大程度上緩解部分地區(qū)缺水的現(xiàn)象,降低了用水壓力。
福建省科技館占地面積72 667m2,包含影院、餐飲、設(shè)備用房和倉庫,該項目按照綠色建筑三星級設(shè)計。其節(jié)水節(jié)能措施,主要體現(xiàn)在空調(diào)排水經(jīng)處理后作為衛(wèi)生間沖廁及冬季滴灌用水,非傳統(tǒng)水源年利用率高于40%。雨水處理方面,引進(jìn)海綿城市的理念,采用雨水收集處理方案,經(jīng)處理后的雨水能夠作為室外綠化灌溉以及道路、車輛噴灑用水,還可以作為室內(nèi)某些設(shè)備沖洗用水,實現(xiàn)了雨水的循環(huán)使用,又不會造成由于雨水無法及時排盡而引起用地范圍內(nèi)的水坑、水洼等,影響人們的出行。貴賓區(qū)、廚房餐廳等區(qū)域采用集中熱水供應(yīng),并利用太陽能與空氣源熱泵機(jī)組相結(jié)合的方式制備熱水。此外,還選用了符合國家標(biāo)準(zhǔn)的新型管材管件,根據(jù)不同的用途設(shè)置水表計量,利用高效低耗變頻供水設(shè)備,既不會使低樓層供水壓力過大,又不會造成高樓層供水壓力不夠。
臚雷新城是政府出資建設(shè)的公租房住宅小區(qū),從項目策劃開始,就著手于綠色建筑理念的貫徹,于2017年底全面建成。它是福州市海綿城市建設(shè)的示范工程,共有6個地塊,總占地面積166 000m2,園區(qū)內(nèi)建成有多個“海綿體”,能夠使雨水順著植草護(hù)坡流入底層,能夠自然停留在植被層或者往下滲透,還可以為水生植物提供所需的營養(yǎng)成分,例如植草溝、滲透塘和雨水花園等,最多能夠蓄水0.4m,另外還有下凹綠地和透水鋪裝與雨水花園相互配合,諸多個“海綿體”形成了一個大水箱,其地下雨水收集池最多可收集100t雨水,過濾、消毒后,雨水可用來小區(qū)的綠化灌溉。
除此之外,雨水收集再利用的樣板工程還有洋下海綿公園和梅峰山地公園等,其中洋下公園包含4塊海綿,有湖體本身、植被緩沖坡、透水園路和植草溝等,湖體本身就有蓄水功能,保證了湖邊植被坡的穩(wěn)定;植被緩沖坡,不僅能夠起到減緩地表徑流水流速的作用,還能夠攔截污染物,雨水還可通過透水園路自然滲透,汛期最多能收集約7000m3的水,設(shè)計最高蓄水位高達(dá)6m。梅峰山地公園的海綿系統(tǒng),由雨水花園、環(huán)湖草坡、環(huán)湖濕地、一級蓄水湖和二級蓄水湖這5個關(guān)鍵環(huán)節(jié)構(gòu)成,該山地公園海綿系統(tǒng)的總體框架,主要由3個方面構(gòu)成,包括梅峰山公園原始的地形條件有利于匯水的形成,新增加建設(shè)不損傷自然透水下墊面,以及有組織排走雨水的統(tǒng)化組織雨水排蓄路徑。
綠色建筑的發(fā)展與日常生活息息相關(guān),不僅要從建筑給排水角度考慮節(jié)水節(jié)能,還應(yīng)從項目策劃開始后的每一個細(xì)節(jié)促進(jìn)綠色建筑理念的滲透,從設(shè)計、采購、施工和運營維護(hù)的每個環(huán)節(jié)出發(fā),做到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材,保證綠色建筑的快速發(fā)展。