王春燕

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

綠色建筑是順應(yīng)建筑行業(yè)發(fā)展、市場(chǎng)需求和國家綠色節(jié)能環(huán)保政策與目標(biāo)的具體體現(xiàn)。建設(shè)綠色建筑需要加強(qiáng)對(duì)水資源的高效利用，在選擇材料上要以綠色、節(jié)能、環(huán)保性能為主，并通過科學(xué)設(shè)計(jì)，利用給水排水的節(jié)水技術(shù)，有效控制用水，并對(duì)排出的廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理進(jìn)行回收利用，以此提高資源利用效率和建筑節(jié)水能力。

1 在綠色建筑給排水設(shè)計(jì)中加強(qiáng)節(jié)水設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值

從現(xiàn)實(shí)情況分析，我國雖然有著豐富的水資源，但是人口眾多，人均水資源占有量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界水資源人均占有量，在水資源利用頻次不斷增加的基礎(chǔ)上，導(dǎo)致水資源占有量逐漸減少，加之全球生態(tài)變化和水污染問題的嚴(yán)峻化，必須要加強(qiáng)全民節(jié)約用水意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)給排水的節(jié)水技術(shù)進(jìn)行研究，采用有效的節(jié)水途徑加強(qiáng)對(duì)水資源的保護(hù)，從技術(shù)研究、材料選用、回收利用水資源系統(tǒng)設(shè)計(jì)等諸多方面來最大限度減少對(duì)水資源的浪費(fèi)與生態(tài)環(huán)境污染，并且降低給排水工程建設(shè)成本，減少對(duì)周邊環(huán)境的影響，既滿足綠色建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的需求，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的同步提升[1]。

2 綠色建筑給排水節(jié)水設(shè)計(jì)中水資源浪費(fèi)問題的原因分析

2.1 熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺少有效性，給排水壓力控制不合理

城市化進(jìn)程的推進(jìn)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們的生活水平有著質(zhì)的飛躍，人們更注重建筑舒適性、環(huán)保性和安全性。但是現(xiàn)在綠色建筑給排水節(jié)水設(shè)計(jì)中存在諸多問題：①城市建筑物高度因土地資源緊缺和城市人口數(shù)量的增長而隨之增高，建筑物的給排水壓力的要求也日益復(fù)雜。因供水壓力設(shè)計(jì)在綠色建筑給排水設(shè)計(jì)中只占小部分，很多設(shè)計(jì)單位對(duì)供水壓力設(shè)計(jì)并沒有足夠的重視。②綠色建筑給排水設(shè)計(jì)中未能充分考慮熱水系統(tǒng)運(yùn)行中的循環(huán)問題，造成取水點(diǎn)和熱水系統(tǒng)的連接距離的合理性不足。③綠色建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用給排水配件性能不足，像水管接頭、閥門等容易出現(xiàn)老化問題，在水壓控制處于非正常狀態(tài)時(shí)，容易造成出水量超出額定水量，影響綠色建筑給排水設(shè)計(jì)的節(jié)水效能。

2.2 中水利用率有待提高

中水利用是通過水處理的技術(shù)對(duì)排水進(jìn)行科學(xué)化處理，將污水處理為中水后，回用至達(dá)標(biāo)用水位置，通過水量平衡計(jì)算控制中水處理量及回用量，以此提升中水回用效率，滿足相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，在一定范圍內(nèi)合理使用非飲用水[2]。在當(dāng)前綠色建筑用水過程中，居民生活用水占有很大比例，這些生活用水都可以通過中水回用系統(tǒng)和專業(yè)的技術(shù)手段在經(jīng)過科學(xué)處理后進(jìn)行高效利用。但是現(xiàn)實(shí)給排水設(shè)計(jì)中，由于綠色建筑給排水設(shè)計(jì)人員對(duì)于中水回用缺少足夠的認(rèn)識(shí)，并且行業(yè)內(nèi)也缺少規(guī)范化和系統(tǒng)的政策和法律法規(guī)的約束，導(dǎo)致中水設(shè)計(jì)在給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)用較少，影響了綠色建筑水資源利用效率和對(duì)污水、雨水的回收利用。

2.3 缺少科學(xué)的水資源回收利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

綠色建筑中排出的廢水是可以通過凈化系統(tǒng)和回收利用系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為干凈的水資源，并提高水資源利用效率。但是現(xiàn)實(shí)中很多施工單位并沒有在項(xiàng)目建立初期階段加強(qiáng)對(duì)給排水節(jié)水設(shè)計(jì)，對(duì)廢水凈化處理、居民生活用水回收、雨水收集回用等方面缺少設(shè)計(jì)意識(shí)和重視程度。這樣造成了很多居民用水、雨水、工業(yè)廢水等未經(jīng)凈化和消毒處理就進(jìn)行排放，沒有形成中水，無法為不同區(qū)域差異化水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提供用水需求，像農(nóng)田灌溉、廁所用水、城市花草用水等方面，只能利用大量的自來水來滿足城市用水需求。其中一部分原因是建筑施工單位為了節(jié)約成本，才沒有進(jìn)行廢水回收利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和考慮，也有部分開發(fā)商雖然設(shè)計(jì)了回收利用系統(tǒng)，但所使用的節(jié)水設(shè)備及相關(guān)配件的質(zhì)量達(dá)不到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，難以穩(wěn)定運(yùn)行，并且回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及用水設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)的成本較高，很多施工單位的資金有限，很少會(huì)利用系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)給排水系統(tǒng)節(jié)水目的，而是直接停用，降低運(yùn)維成本。

3 綠色建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)水措施和技術(shù)應(yīng)用

3.1 加強(qiáng)給排水壓力設(shè)計(jì)，提升給排水節(jié)水效能

提升綠色建筑給排水整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平，應(yīng)在綠色建筑給排水設(shè)計(jì)中，從系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)視角出發(fā)，從兩個(gè)維度加強(qiáng)對(duì)節(jié)水效能的把握，一方面，需要在綠色建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)壓力設(shè)計(jì)的全面考量，減少因?yàn)閴毫^大導(dǎo)致水資源使用超出額定水量、造成浪費(fèi)的情況，并且也要注意壓力也不能過小，影響居民日常生活用水需求。另一方面，加強(qiáng)對(duì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示。

目前存在熱水供應(yīng)系統(tǒng)性能不足而造成浪費(fèi)，當(dāng)熱水裝置開啟后，無法及時(shí)獲得相應(yīng)溫度的水，需要放掉一些冷水，才能正常使用。造成這種情況的根源在于設(shè)計(jì)、施工和管理方面未能充分考慮多環(huán)路阻力的平衡問題，導(dǎo)致加熱系統(tǒng)的環(huán)路中出現(xiàn)斷流情況[3]。結(jié)合上述兩個(gè)方面設(shè)計(jì)問題，既需要學(xué)習(xí)和借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)，并結(jié)合當(dāng)前給排水壓力設(shè)計(jì)存在的問題，研究技術(shù)與解決方法，同時(shí)針對(duì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)環(huán)路設(shè)計(jì)不合理的問題，可以選擇支管循環(huán)方式或者立管循環(huán)方式，有效減少無效冷水浪費(fèi)問題。

3.2 加強(qiáng)中水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完善行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

一方面，統(tǒng)籌布局，全面布設(shè)。設(shè)計(jì)分流排水裝置，從以往單一排水管網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N分流排放的方式，以當(dāng)?shù)貐^(qū)域地質(zhì)、氣候、排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)等因素綜合考慮，合理收集和利用雨水，減少雨水對(duì)居民生活和交通運(yùn)輸造成的不便影響，并將收集的雨水經(jīng)過凈化和消毒處理后應(yīng)用于不同非飲用水的供應(yīng)處。如建筑施工、城市綠化、車輛沖洗、廁所用水等；另一方面，加強(qiáng)生態(tài)問題的重視，提升環(huán)境保護(hù)意識(shí)，將城市工業(yè)廢水、居民生活用水等資源，通過凈化處理方式和完善的排水管道排出，將達(dá)標(biāo)的廢水與非飲用資源混合，減少廢水對(duì)自然環(huán)境的污染。同時(shí)結(jié)合外部環(huán)境條件和城市發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合不同給排水要求，建立健全行業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)，采用收集回用技術(shù)、分流設(shè)備、安裝節(jié)水裝置、采用新的材料等方法，降低污水、廢水對(duì)周圍環(huán)境的影響指數(shù)[4]。中水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 中水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

此外，要加強(qiáng)政府引導(dǎo)，出臺(tái)相應(yīng)水資源利用政策，完善法規(guī)，補(bǔ)齊綠色建筑給排水節(jié)水系統(tǒng)存在的短板，其中要加強(qiáng)中水深度處理和利用，在中水提標(biāo)上下功夫，先從城市河道生態(tài)補(bǔ)水做起，加快打造幾處樣板河道，發(fā)揮好示范引領(lǐng)作用，并要全面掌握區(qū)域用水結(jié)構(gòu)，列出用水大戶清單，不斷擴(kuò)大中水在企業(yè)生產(chǎn)、市政道路、園林綠化、公共場(chǎng)所保潔等領(lǐng)域的使用范圍，除飲用水外，凡是可以用中水替代的用水區(qū)域，都要將自來水轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴?，?jié)約自來水資源。

3.3 利用雨水收集回用技術(shù)，開發(fā)第二水資源

雨水收集回用技術(shù)可以有效改善水資源浪費(fèi)現(xiàn)狀，降低資源損耗，并優(yōu)化配置水資源，針對(duì)建筑物用水、城市美化用水、農(nóng)田灌溉等方面，將收集的雨水經(jīng)過系統(tǒng)處理后通過供水管道輸送到不同區(qū)域，滿足用水需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源重復(fù)利用。首先，進(jìn)行雨水收集回用之前，應(yīng)做好實(shí)地考察，基于實(shí)際情況設(shè)計(jì)雨水收集系統(tǒng)，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⒌刭|(zhì)、環(huán)境等因素，確立短期建設(shè)目標(biāo)與長期建設(shè)目標(biāo)，在合理和允許的范圍內(nèi)，收集雨水，以維護(hù)生態(tài)、滿足用水需求為核心目標(biāo)，采用技術(shù)手段對(duì)雨水徑流合理控制，重復(fù)使用和節(jié)約資源。其次，運(yùn)用分流關(guān)鍵技術(shù)，在大幅改動(dòng)原有城市排水管網(wǎng)整體樣式的基礎(chǔ)上，針對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)中不合理的地方、管口銜接處以及細(xì)節(jié)做好改良與優(yōu)化，并根據(jù)分流技術(shù)理念，設(shè)置分流裝置，做好排水管網(wǎng)的銜接。分流裝置如圖3所示。

圖3 分流裝置

最后，在具體實(shí)施過程中，為了提高雨水利用效率，需要與綠色建筑給排水設(shè)計(jì)和節(jié)能要求相結(jié)合，設(shè)計(jì)雨水沉沙池，將收集到的雨水引入到沉沙池中進(jìn)行再次利用，并存儲(chǔ)到蓄水池中，經(jīng)過消毒處理，將其引入到中水管道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的高效利用。

3.4 加強(qiáng)新型材料運(yùn)用，合理選用管道加壓設(shè)備

在綠色建筑給排水設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了有效體現(xiàn)節(jié)水理念，可以在選材用料上進(jìn)行改良，具體如下。

（1）利用太陽能系統(tǒng)。太陽能是清潔、安全、環(huán)保的新能源，在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。利用太陽能加熱設(shè)備，采用真空管式和熱管式兩種方式，提高集熱效率，增強(qiáng)保溫性能，減少對(duì)無效冷水的浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)約用水的目的。

（2）采用節(jié)水型用水器具和相關(guān)配件。在選擇給水管道材料時(shí)，應(yīng)注意考慮材料的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。目前，市面上可以選擇鋼塑管、聚氯乙烯管等管材，有效代替普通鍍鋅鋼管，確保用水節(jié)水效能。聚氯乙烯管材如圖4所示。

圖4 聚氯乙烯管材

（3）使用優(yōu)質(zhì)管材和閥門。一般鍍鋅管在長時(shí)間放置后容易生銹，污染水資源，甚至在管口銜接處容易發(fā)生銹蝕，引發(fā)滲水和漏水問題。針對(duì)這一問題，可以采用鋁塑復(fù)合管、不銹鋼管、鋼塑復(fù)合管、PVC-U管等具有性能優(yōu)良的環(huán)保管材。同時(shí)在選用閥門時(shí)，應(yīng)注意閥門質(zhì)量和類型，如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，選擇的類型不合理，也會(huì)影響供水效率和質(zhì)量。通常以50mm作為選擇標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于不超過50mm管徑的給水管采用截止閥控制調(diào)節(jié)水量，而大于50mm管徑的給水管使用閘閥調(diào)節(jié)更為合適。此外，還要合理選擇管道加壓設(shè)備，在綠色建筑給排水管道設(shè)計(jì)中，常常因?yàn)樗畨簡栴}導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。其原因是給排水管道設(shè)計(jì)不合理、管道材料及相關(guān)配件在長期使用中出現(xiàn)老化問題。為了解決上述問題，達(dá)成水資源高效利用和減少資源浪費(fèi)的目的，應(yīng)該選擇適合的管道加壓設(shè)備，改善管道水壓不足的問題。例如：采用無負(fù)壓供水設(shè)備，不需要設(shè)計(jì)施工水箱設(shè)備，減少管道設(shè)備安裝復(fù)雜性，減少管道多余壓力消耗。

4 結(jié)語

綜合上述分析，綠色建筑是建筑行業(yè)發(fā)展的主流形式，為了落實(shí)國家節(jié)能減排、綠色環(huán)保的發(fā)展理念，解決當(dāng)前水資源日益緊張和生態(tài)環(huán)境愈加嚴(yán)峻的問題，應(yīng)在綠色建筑施工過程中加強(qiáng)對(duì)給排水節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用雨水收集利用技術(shù)、分流技術(shù)、采用管道加壓裝備和優(yōu)質(zhì)新型環(huán)保材料等方法，做好給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的平衡，合理配置和利用水資源，達(dá)成綠色建筑給水排水的節(jié)水目的。