謝志軍

（福州城建設(shè)計(jì)研究院有限公司 550081）

1 引言

近年來，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，建筑行業(yè)也得到了快速的發(fā)展。尤其是綠色建筑的應(yīng)用日漸廣泛，極大的改善了人們的居住環(huán)境。給排水節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是綠色建筑的重要組成部分，也是提高建筑企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。雖然現(xiàn)階段綠色建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)取得了一定的成果，但是在設(shè)計(jì)過程中還存在一些問題，影響用水的效率，節(jié)能效果還有待提高。因此，研究分析綠色建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 綠色建筑給排水專業(yè)設(shè)計(jì)概述

對(duì)于綠色建筑而言，就是在建筑設(shè)計(jì)和使用過程中，通過引入一些節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)和材料，提高建筑資源的綜合利用效率，節(jié)約能源的消耗，降低污染物的排放，給人們提供一個(gè)舒適、綠色、環(huán)保的生活居住空間。在綠色建筑中，給排水系統(tǒng)是建筑設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，相比較傳統(tǒng)的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)（如圖1所示），它有效的實(shí)現(xiàn)了水資源的高效利用和低能量消耗。

圖1 綠色建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

2.1 節(jié)水設(shè)計(jì)

（1）開源節(jié)水：利用雨水收集系統(tǒng)或者中水利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高水資源的來源渠道；

（2）節(jié)流節(jié)水：通過對(duì)超壓出流進(jìn)行控制，合理的進(jìn)行廚衛(wèi)器具的選擇，可以有效地對(duì)水流量進(jìn)行限制，達(dá)到節(jié)水的目的；

（3）縮短無(wú)效出流時(shí)間節(jié)水：通過避免較長(zhǎng)時(shí)間的沖洗，或者優(yōu)化熱水循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)水的目的；

（4）空調(diào)冷卻水：針對(duì)建筑物的中央空調(diào)系統(tǒng)，通過提升冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的效率，來達(dá)到降低排污量的節(jié)水目的。

2.2 節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）結(jié)合綠色建筑物的實(shí)際情況，對(duì)給水系統(tǒng)以及分區(qū)供水方式進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，降低能量的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

（2）通過高效污水提升泵以及相關(guān)節(jié)能用電設(shè)備的使用，降低污水處理系統(tǒng)的電能消耗。

（3）對(duì)于生活熱水系統(tǒng)，可以引入一些新能源實(shí)現(xiàn)水的加熱，例如太陽(yáng)能加熱等，同時(shí)對(duì)管道做好保溫處理，有效的節(jié)約不必要的熱量損失，降低能源消耗。

（4）冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能：通過采用具有自動(dòng)控制功能的冷卻塔或者變頻風(fēng)機(jī)，有效降低冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的能源消耗，提升工況點(diǎn)的水泵效率。

3 工程概況

某綠色建筑工程，為商業(yè)、餐飲及辦公為一體的綜合性建筑，建筑總占地面積為35萬(wàn)m2，建筑面積約為15萬(wàn)m2。建筑采用全鋼結(jié)構(gòu)修筑。本文將重點(diǎn)對(duì)該建筑物的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

3.1 給水系統(tǒng)

（1）生活分區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：將本建筑的給水系統(tǒng)分為豎向3區(qū)，其中建筑物的5層以下為供水低區(qū)，12層以上為高區(qū)，6～11層為中區(qū)。其中，地區(qū)的供水方式采用市政水源進(jìn)行直接供水，其余2區(qū)采用水箱以及變頻供水設(shè)備進(jìn)行供水。

（2）供水水壓控制：本建筑在進(jìn)行給排水系統(tǒng)的壓力控制設(shè)計(jì)時(shí)，主要壓力控制范圍如表1所示。

表1 供水水壓控制

（3）對(duì)于生活區(qū)域的各戶，采用單獨(dú)水表單獨(dú)計(jì)量，并將水表集中設(shè)置在管道井當(dāng)中。

（4）給水系統(tǒng)的材料選擇：本工程對(duì)于給水系統(tǒng)的管材、管件以及閥門等基礎(chǔ)設(shè)施，材料選擇及相關(guān)參數(shù)要求如表2所示。在進(jìn)行管道和閥門、水表進(jìn)行連接時(shí)，本工程采用專用轉(zhuǎn)換管件進(jìn)行連接，對(duì)于與其他管材之間進(jìn)行連接時(shí)則采用專用過渡接頭。對(duì)于溝槽式管接頭，應(yīng)確保其壓力與管道的壓力相匹配，當(dāng)DN不高于50mm時(shí)，應(yīng)選用銅截止閥；當(dāng)DN大于50mm時(shí)，應(yīng)選用蝶閥。

表2 給水系統(tǒng)的材料選擇

（5）管道敷設(shè)要求：在進(jìn)行供水管道鋪設(shè)過程中，應(yīng)對(duì)熱水管道采取有效的保溫措施，一般選用難燃B1級(jí)橡塑海棉板或管殼作為熱水管道的保溫材料。在穿過防火墻兩側(cè)2m內(nèi)的管道，應(yīng)采用A級(jí)不燃燒材料作為管道的保溫材料。

3.2 排水系統(tǒng)

（1）本工程在進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，采用室外雨、污水實(shí)行分流制進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）對(duì)于建筑內(nèi)生活產(chǎn)生的污水則在經(jīng)過處理后，排入到市政污水管網(wǎng)當(dāng)中。

4 綠色建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)

4.1 雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本工程項(xiàng)目的綠化總面積約為10555m2，需要綠化用水?dāng)?shù)量大約為31.6m3/d，為了有效的降低綠化用水對(duì)水資源的消耗，本工程計(jì)劃通過雨水收集處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將其轉(zhuǎn)化為綠化用水。

本項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)雨水收集的路面和屋面面積大約為6000m2，按照徑流系統(tǒng)為0.65，最大降雨量為65mm計(jì)算，可獲得的最大降雨總量約為253.5m3/d。按照雨水收集系統(tǒng)的收集率大約為60%，則年可回收利用的雨水量大約為134.1m3/d，基本滿足了本工程的綠化用水。

（1）雨水處理流程：雨水首先經(jīng)過棄流裝置的初步攔截之后，隨著徑流流入到雨水收集池當(dāng)中，一方面對(duì)水中的泥沙等無(wú)機(jī)顆粒進(jìn)行沉淀去除，另外一方面對(duì)雨水的徑流進(jìn)行調(diào)整，避免影響雨水的回收處理效果。然后通過原水經(jīng)泵將雨水經(jīng)過已經(jīng)添加了指定混凝劑用量的過濾器，經(jīng)過其機(jī)械篩分作用，將水中的有機(jī)物等污染物等進(jìn)行截留去除。最后借助余壓的作用，過濾后的雨水進(jìn)入到清水池中，并經(jīng)過消毒處理，經(jīng)檢測(cè)滿足水質(zhì)要求后，便可被應(yīng)用到綠化和水景補(bǔ)水等用途。

（2）本工程對(duì)雨水處理之后的水質(zhì)要求為：COD不高于30mg/L，SS不高于10mg/L。

4.2 雨水系統(tǒng)各單元說明

（1）初期雨水棄流池：本工程采用混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行雨水棄流池的設(shè)計(jì)施工，并在其內(nèi)部設(shè)置了水力篩、流向切換裝置和排空裝置，其主要作用是對(duì)較大的雨水漂浮物進(jìn)行攔截，確保收集的雨水滿足水質(zhì)要求。

（2）棄流泵：本工程總共使用了兩臺(tái)潛水離心泵，主要是對(duì)儲(chǔ)存池當(dāng)中的雨水進(jìn)行提升到后續(xù)處理裝置。

（3）混凝劑投加系統(tǒng)：利用混凝劑，將其調(diào)配成一定濃度的溶液，可以利用絮凝作用，將雨水中的有機(jī)物和顆粒物進(jìn)行富集，提升雨水的水質(zhì)。

（4）管道混合器：本工程采用的靜態(tài)管道混合器型號(hào)為DN40，主要設(shè)置在提升泵的出口位置，可以實(shí)現(xiàn)雨水和混凝劑快速的混合，提升雨水的去污效果。

（5）過濾設(shè)備：本工程采用的過濾設(shè)備為DN600石英砂過濾器，設(shè)置在設(shè)備間中，可以利用其機(jī)械的篩分作用，對(duì)經(jīng)過混凝劑投加系統(tǒng)和管道混合器的雨水中的絮體等顆粒物質(zhì)進(jìn)行攔截，有效的降低雨水中的有機(jī)物和懸浮固體含量。

（6）清水池和消毒系統(tǒng)：前者的主要作用是為消毒提供場(chǎng)所，并對(duì)成品的回收雨水提供暫時(shí)儲(chǔ)存的場(chǎng)所；后者主要是通過定期投加消毒藥片的方式，對(duì)回收的雨水進(jìn)行消毒處理，提高回收雨水的水質(zhì)。

4.3 優(yōu)化熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行綠色建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，本工程還對(duì)熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確保熱水系統(tǒng)的水資源的高效利用和節(jié)能效果：

（1）應(yīng)設(shè)置熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)支管或者立管的方式，可以有效的避免無(wú)效冷水的出現(xiàn)。

（2）在設(shè)計(jì)過程中，通過應(yīng)用雙管供水的管道形式，并通過恒溫控制傳感器，可以在進(jìn)行熱水供應(yīng)過程中，對(duì)水的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并將其控制在合理的范圍內(nèi)。

4.4 給排水配件的設(shè)計(jì)

（1）在進(jìn)行公共區(qū)域水閥、水龍頭或者某些衛(wèi)生器具的選擇過程中，應(yīng)選擇具有節(jié)能效果的器材。例如感應(yīng)式節(jié)水龍頭，可以有效的避免水資源的浪費(fèi)，提升綠色建筑的節(jié)能效果。

（2）在選擇水龍頭方面，不僅要考慮其實(shí)用功能和經(jīng)濟(jì)性，而且應(yīng)重視其節(jié)能性能的選擇，例如充氣水龍頭、瓷芯水龍頭的選擇。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著人們生活水平的提高，對(duì)建筑的要求也越來越高。在綠色節(jié)能的環(huán)保理念下，綠色建筑得到了迅猛的發(fā)展。本文結(jié)合實(shí)例分析了綠色建筑當(dāng)中給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，從給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、雨水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)、熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化以及相關(guān)給排水配件的選擇等方面進(jìn)行了分析研究，有效的達(dá)到了節(jié)水節(jié)能的效果。相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)積極提升自身專業(yè)技能，學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)，將新技術(shù)、新材料等應(yīng)用到綠色建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。