馬 梅

（甘肅省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

關(guān)鍵字：既有建筑綠色改造；三星級(jí)；節(jié)水節(jié)能；智能灌溉；節(jié)水器具

為減少建筑資源的浪費(fèi)及對(duì)周邊環(huán)境造成的污染，綠色建筑的理念逐漸被設(shè)計(jì)人員重視。綠色建筑是協(xié)調(diào)人、建筑和自然環(huán)境的和諧發(fā)展，以減少對(duì)自然環(huán)境的破壞，維持人類與自然的可持續(xù)發(fā)展[1]。本文以既有辦公建筑為案例，系統(tǒng)地介紹了給排水專業(yè)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。為響應(yīng)國(guó)家節(jié)水節(jié)能的原則，對(duì)于已建建筑進(jìn)行綠色改造，利用原有建筑空間和結(jié)構(gòu)資源來(lái)提升使用功能，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效率[2]。為同行業(yè)的項(xiàng)目提供參考依據(jù)，促進(jìn)省內(nèi)既有建筑綠色改造工作的開(kāi)展。

1 工程概況

本建筑為建研大廈綠色智慧科研綜合樓改造工程，建設(shè)地點(diǎn)位于蘭州市安寧區(qū)北濱河路與寶石花路交界處。地下兩層，地上十二層，地下為地下車庫(kù)及設(shè)備用房，地上為辦公、會(huì)議室等輔助用房。總建筑面積：18035.78m2，地下室面積：3079.08m2。地上建筑面積：14674.25m2。建筑高度為48.81m，建筑定性為二類高層公共建筑。用地規(guī)劃容積率為3.50，綠地率31.2%。既有建筑2011 年建成并投入使用，2018 年由甘肅省建筑科學(xué)研究院購(gòu)置，為提高用戶舒適度及達(dá)到節(jié)水節(jié)能、綠色低碳的效果，故對(duì)原有的建筑進(jìn)行綠色建改造，以充分展現(xiàn)企業(yè)的精神及形象。項(xiàng)目定位為國(guó)家綠色建筑三星標(biāo)識(shí)、甘肅省首個(gè)既有建筑綠色改造三星標(biāo)識(shí)、全省建筑科技工程示范，如圖1 所示。

圖1 項(xiàng)目實(shí)景及綠建標(biāo)識(shí)

2 綠色建筑評(píng)價(jià)體系及達(dá)標(biāo)內(nèi)容

2.1 綠色建筑評(píng)價(jià)體系

《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 DBT51141-2015 中第7 章給水排水中有四類指標(biāo)，分別為：節(jié)水系統(tǒng)、節(jié)水器具與設(shè)備、非傳統(tǒng)水源利用、改造效果。而每類指標(biāo)主要包括控制項(xiàng)和評(píng)分項(xiàng)，綠色建筑的以控制項(xiàng)為基本，以評(píng)分項(xiàng)為判斷星級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)[3]；根據(jù) 《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 DBT51141-2015 中3.2.8 條規(guī)定既有建筑綠色改造的評(píng)價(jià)結(jié)果分三個(gè)星級(jí)，分別為一星級(jí)、二星級(jí)、三星級(jí)。一星級(jí)需達(dá)到50 分，二星級(jí)需達(dá)到60 分，三星級(jí)需達(dá)到80 分[4]。

2.2 項(xiàng)目達(dá)標(biāo)內(nèi)容

根據(jù)建筑性質(zhì)、室內(nèi)外環(huán)境和項(xiàng)目用水條件，并考慮項(xiàng)目造價(jià)和投資成本。給排水專業(yè)評(píng)分項(xiàng)達(dá)標(biāo)內(nèi)容和得分詳見(jiàn)表1。

表1 給排水專業(yè)評(píng)分項(xiàng)達(dá)標(biāo)內(nèi)容和得分

給排水專業(yè)自評(píng)分為77 分，權(quán)重得分為10.01分，規(guī)劃與建筑權(quán)重得分為17.62 分，結(jié)構(gòu)與材料權(quán)重得分為19 分，暖通空調(diào)權(quán)重得分為18.39 分，電氣權(quán)重得分為18.98 分，評(píng)分項(xiàng)與加分項(xiàng)的分值為總計(jì)為88.98 分，經(jīng)中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì)評(píng)定，達(dá)到三星級(jí)要求。

3 綠色建筑給排水設(shè)計(jì)

給排水設(shè)計(jì)中，管材、閥門(mén)及配件種類繁多，如選用的管材及閥門(mén)附件不達(dá)標(biāo)、出水點(diǎn)超壓出流、給水分區(qū)不合理、熱水循環(huán)方式不當(dāng)，將造成大量的水資源浪費(fèi)。針對(duì)上述問(wèn)題，在設(shè)計(jì)上，提出了相應(yīng)的措施。

3.1 節(jié)水系統(tǒng)

（1）給水系統(tǒng)無(wú)超壓出流現(xiàn)象。生活水源為市政自來(lái)水，由北濱河路與寶石花路兩路引入，引入管徑DN200，在小區(qū)內(nèi)形成環(huán)狀管網(wǎng)，供水壓力為0.15MPa。市政自來(lái)水供地下一、二層和室外綠化，在小區(qū)地下車庫(kù)設(shè)高低區(qū)兩套變頻加壓供水設(shè)備和一座辦公生活水箱為本棟樓用水。生活給水系統(tǒng)豎向分為2 個(gè)區(qū)，1～6F 為1 區(qū)，7～12F 為2 區(qū)，均由各個(gè)區(qū)數(shù)字全變頻設(shè)備供給。系統(tǒng)1～3 層、7～9 層各用水點(diǎn)處，水壓大于0.2MPa，配水支管設(shè)置可調(diào)式減壓閥，閥后壓力控制為0.2MPa。

（2）避免管網(wǎng)漏損的措施。室內(nèi)冷水管采用食品級(jí)不銹鋼管，雙卡壓雙密封連接。管道安裝完畢后對(duì)管道進(jìn)行強(qiáng)度、嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)。生活給水采用變頻供水系統(tǒng)，給水水泵采用變頻調(diào)速裝置，保證水泵在滿足設(shè)計(jì)揚(yáng)程時(shí)在高效區(qū)內(nèi)能安全穩(wěn)定運(yùn)行。水池、水箱設(shè)置溢流報(bào)警和進(jìn)水閥門(mén)采用液壓水位控制。根據(jù)水平衡測(cè)試的要求安裝分級(jí)計(jì)量水表。

（3）用水按用途或付費(fèi)單元設(shè)置計(jì)量裝置。水表采用遠(yuǎn)傳式無(wú)線水表，接線接至總控制系統(tǒng)，水表按不同用途分別計(jì)量，見(jiàn)表2。

表2 不同用途用水計(jì)量水表安裝位置

（4）熱水系統(tǒng)采取合理的節(jié)水節(jié)能措施。在一層至十二層公共衛(wèi)生間洗手盆、四層員工休息室設(shè)置集中生活熱水供應(yīng)，熱水系統(tǒng)豎向分為兩個(gè)區(qū)，供水形式與冷水系統(tǒng)相同，保證出水管處壓力相等。采用全日制集中式太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)，供水溫度為60°C，采用上供下回式，干、立管全循環(huán)的同程式供水方式，屋面設(shè)置太陽(yáng)能集熱板，換熱器設(shè)十二層熱水機(jī)房?jī)?nèi)，采用板式換熱器溫度傳感器T2，淋浴器采用自動(dòng)調(diào)水溫控制閥。對(duì)熱水耗熱量進(jìn)行分析，耗熱量為1789406kj/h。生活熱水可再生能源利用率為83.3%。若采用電加熱時(shí)，耗電量為523Kw?？稍偕茉吹睦脼楸窘ㄖp少了能耗。

3.2 節(jié)水器具與設(shè)備

（1）選用高效率等級(jí)的節(jié)水潔具。選用節(jié)水型潔具的用水效率等級(jí)為1 級(jí)。洗手盆采用帶自閉式水嘴的龍頭（流量為0.10L/s），蹲便器采用延時(shí)自閉沖洗閥大便器（用水量為4.0L），小便器采用感應(yīng)式小便器（用水量為2.0L），給水龍頭（流量為0.10L/s）均采用陶瓷等密封耐用、性能優(yōu)良的水嘴，公共衛(wèi)生間洗手盆采用感應(yīng)式控制，坐便器采用雙檔坐便器（流量為4.5L/3.0L）。淋浴器采用雙管成品淋浴器（流量為0.08 L/s）。

（2）綠化灌溉采用節(jié)水灌溉方式。室外綠化給水接自市政自來(lái)水，在接管處設(shè)置電磁閥、水表、倒流防止器、綠化布水控制器，控制器采用土壤濕度傳感器來(lái)自動(dòng)控制澆灑系統(tǒng)的啟停，控制器設(shè)置雨天自動(dòng)關(guān)閉裝置。屋頂綠化根據(jù)灌溉區(qū)域及形式分設(shè)兩條支路，另一路分散的盆栽花卉由專業(yè)養(yǎng)護(hù)人員接軟管人工澆灑。室外植池采用滴灌，種植草坪采用滲灌。種植屋面綠化灌溉系統(tǒng)如圖2 所示：

圖2 種植屋面綠化灌溉系統(tǒng)

3.3 分析非傳統(tǒng)水源的利用

非傳統(tǒng)水源有中水和雨水。由于辦公最高日用水量為12.77m3/d，廢水收集量為2.8 m3/d，優(yōu)質(zhì)雜排水量較少，經(jīng)濟(jì)效益小，且后期運(yùn)行及維護(hù)需專人管理，增加了費(fèi)用，故未采用雜排水作為非傳統(tǒng)水源。蘭州年均降雨量為337mm，降雨量較小，且雨水回用造價(jià)成本較高，故設(shè)置下凹式了綠地及透水鋪裝來(lái)達(dá)到雨水調(diào)蓄及入滲的目的，也可達(dá)到削減雨水洪峰流量的目的，故未采用雨水作為非傳統(tǒng)雨水。

3.4 改造效果

（1）選用高效率等級(jí)的節(jié)水潔具，提高節(jié)水效率增量，具體見(jiàn)表3。

表3 改造前后節(jié)水效率增量

節(jié)水效率增量RWEI=(100%-30%-)×8%=5.6%，在0＜RWEI≤10%之間。

（2）對(duì)室外場(chǎng)地進(jìn)行改造，根據(jù)不同使用功能設(shè)置雨水利用措施，降低雨水綜合徑流系數(shù)。場(chǎng)地設(shè)置綠色雨水基礎(chǔ)，屋面設(shè)置屋頂綠化，室外設(shè)置下凹式綠地，人行道鋪裝滲水磚、植草磚。具體如圖3，圖4 所示：

圖3 室外場(chǎng)地各匯水面積布置圖

圖4 屋面各匯水面積布置圖

各個(gè)區(qū)域匯水面積見(jiàn)表4。

表4 改造前后場(chǎng)地各匯水面積及徑流系數(shù)

改造后的徑流系數(shù)，比改造前徑流系數(shù)降低幅度：（0.86-0.54）/0.86=37.2%。

（3）采用云服務(wù)建筑綜合能控系統(tǒng)。通過(guò)采集和監(jiān)測(cè)每天的環(huán)境參數(shù)、用電統(tǒng)計(jì)、用水統(tǒng)計(jì)、供熱統(tǒng)計(jì)及費(fèi)用統(tǒng)計(jì)等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多方位多維度精細(xì)化能耗管控?？煞奖愫笃谖飿I(yè)部門(mén)及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏水、斷電等問(wèn)題，掌握建筑各個(gè)區(qū)域的用能情況，實(shí)現(xiàn)建筑能耗的優(yōu)化管理。后期通過(guò)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集分析，對(duì)于照明空調(diào)系統(tǒng)，可結(jié)合人員數(shù)量，以及光照、溫度等環(huán)境因素，制定個(gè)性化自動(dòng)控制方案。對(duì)于節(jié)水控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理和分析后找出規(guī)律，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)等措施，減少水資源浪費(fèi)，如圖5 所示。

圖5 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主頁(yè)面

4 結(jié)語(yǔ)

從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，在盡量減少投資和改動(dòng)的前提下，最大限度的提高建筑的功能性。通過(guò)優(yōu)化給水系統(tǒng)、熱水循環(huán)系統(tǒng)及其管材，選用高效率節(jié)水器具、智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)，設(shè)計(jì)室外下凹式綠地及透水鋪裝，極大的減少了水資源的浪費(fèi)，確保水資源穩(wěn)定健康發(fā)展。同時(shí)為進(jìn)一步推廣既有建筑的綠色改造提供了技術(shù)儲(chǔ)備。