陳維

（同圓設計集團股份有限公司， 山東 濟南 250101）

隨著人類社會的發(fā)展， 人們的思想觀念不斷變化越來越認識到節(jié)省資源對未來發(fā)展的重要性， 超高層綠色建筑應運而生， 所謂的超高層綠色建筑， 就是在有限的建筑面積內， 能夠最大限度地發(fā)揮綠色建材的優(yōu)勢， 將資源的浪費率降到最低， 防止外界環(huán)境對其造成污染， 能夠在一定程度上促進人們今后的健康發(fā)展， 給排水設計是超高層建筑中非常重要的一部分，做好給排水設計對節(jié)約水資源來說非常關鍵， 進而提高整個綠色建筑的給排水質量。

1 綠色建筑的定義及項目具體情況

1.1 定義

基于環(huán)境壓力、 能量枯竭與環(huán)境污染擴大等問題， 對綠色建筑的推行有著重要性， 在建筑生命周期中， 能夠有效合理管理能量耗費和損失的現象， 包括原材料資源、 水資源和土壤資源利用等方面， 以形成一個環(huán)境友好型、 節(jié)能環(huán)保和綠色健康型的建筑使用環(huán)。 在進行綠色建筑建設時， 既必須保持綠色、 低能耗， 同時又必須提高建設質量和效益， 從而避免水資源的浪費現象的發(fā)生。

1.2 具體項目

皖新文化科技創(chuàng)新中心一期位于濱湖新區(qū)， 北臨杭州路， 南臨云谷路， 西臨韶山路， 東臨廬州大道，市政給水管線基本完備。 該項目為住宅及地下車庫、相關配套等設施， 總建筑面積10 萬m， 最高建筑高度為92m， 水泵房及雨水回收站位于地下車庫。 該地塊所處地區(qū)具備完善的城市基礎設施， 水源來自城市自來水網， 供水可靠而且水質有保障， 住宅設有集中供熱水系統， 系統熱水由設于地下室熱水機房的地源熱泵機組提供， 屋面雨水經雨水立管收集， 地面雨水經小區(qū)室外雨水管網收集。

2 提高給排水系統設計水平的有效措施

目前排水工程成為城市改革建設實施的一個重點關注對象， 對于人類的發(fā)展極其重要， 因此排水工程的施工規(guī)劃需要不斷推進， 加強對排水工程設計的改革， 要積極的倡導排水系統設計人員工作的重要性，促進城市水利排水工樣的實效性。

2.1 綠色建筑給排水設計

皖新文化科技創(chuàng)新中心一期住宅需要合理劃分供水管網， 并科學選擇給水加壓方式一般來講， 將市政水直接引入到生活貯水箱中， 但是這樣將會造成水資源的浪費， 尤其是位于地下室的貯水箱會更浪費市政管網的可用水。 通常水管網壓力在0.2 ～0.4Mpa間，能夠滿足五層以下多層建筑物的供水壓力， 但是當前的建筑物層高基本上在五層以上， 這種情況下在供水的時候就必須要進行二次加壓， 造成了能源資源的浪費， 違背了綠色建筑設計的要求。 基于此， 在建筑給排水設計的過程中， 必須要合理地利用市政管網的壓力， 可以采用分區(qū)供水的方式進行合理設計， 并采用新型的供水設施， 這樣能夠在一定程度上減少二次加壓所帶來的能源的浪費。 同時需要注意， 給水系統的豎向分區(qū)需要明確建筑物的用途、 使用需求、 層高和層數、 能耗、 維護管理及節(jié)水等因素。 在綠色建筑給排水設計的過程中， 要想更好的達到節(jié)水節(jié)能的效果， 還需要科學的選擇給水加壓方式。 一般情況下有變頻給水方式和無負壓給水方式兩種。 前者主要是利用自來水的用戶， 這一給水加壓的方式能夠確保供水壓力的恒定， 降低水質污染的程度， 但是由于沒有利用自來水管網的壓力， 具有較大的投資， 在實際運行的過程中也存在著一定的問題。 因此利用自來水溫穩(wěn)流補償器進行給水加壓的方式， 能夠避免因為水箱等的清洗而造成的水量浪費現象， 達到節(jié)水的效果， 從根本上促使給水系統的供水壓力正常， 在這種情況下水泵能夠進入到休眠狀態(tài)， 這樣利用自來水管網的壓力就能夠達到節(jié)能的效果。

2.2 優(yōu)化供水系統設計

當配水裝置不能有效地滿足使用的熱水要求時，則一部分水會被放掉， 這部分沒有得到有效地利用，增加了資源浪費情況， 導致這種問題產生的主要原因還是來自于設計的不合理及施工沒有嚴格把關。 通常情況下， 對于熱水系統， 供應方法， 地下建筑物則采取直接供電； 磨碎層建筑全部采用了變頻器供電。 設計者把皖新文化科技創(chuàng)新中心一期住宅的地面部分分為三個區(qū)域： 高、 中和低， 在各個區(qū)域上均安裝了一個變頻器供電裝置。 泵的工作速率由恒壓逆變器調節(jié)， 每臺泵上都裝有單獨的恒壓逆變器， 以保證超高層工程建筑的安全性。 當管道網的用水量小于供給系統的設計用水量時， 自動化變頻器將啟動多路水泵以增加用水量。 否則， 將關掉水泵以減少用水量。 基于變頻供水基本原理， 該種供水方法能夠直接按照建筑物用戶的實際用水量， 來調整供水系統的供水量， 從而節(jié)省了投資。 由于變頻供水只需要變頻的配套設備， 而無需再加裝高水箱以及沖洗裝置， 因此能夠縮短供水施工流程， 也可以避免了二次污染的產生， 對環(huán)境效益的效應也更加明顯。 與此同時， 在進行高溫熱水控制系統的有效溫度調節(jié)中， 設計師還選用了太陽光與室內空氣能的結合供熱方法， 以達到對清潔能量的高效使用， 從而降低了建筑物能耗。 太陽光和室內空氣都能夠連通到熱水系統， 溫度控制模式則設定為恒溫進水控制， 能夠把溫度在65℃內， 以防止人由于溫度過高而灼傷身體， 從而降低外觀規(guī)?；?并增長了整個系統的壽命。 根據氣候要求， 按照超高層工程的區(qū)域要求， 在高效集熱的技術基礎上， 選用平板太陽能集熱器用作超高層工程的樓頂設備， 以補充建筑物的熱不夠。

3 排水系統設計要點

3.1 選擇二次供水的設備

皖新文化科技創(chuàng)新中心一期住宅的傳統供水方法易污染水體， 所以從二次供水設備開始逐步由變頻調速供水和氣壓罐供水來代替， 變頻調壓設備也是目前比較普遍采用的供水方法， 它可以運用變頻器的功能來變化發(fā)電機供電的頻段， 示用水量的實際狀況來對水泵實現無級的調壓和循環(huán)系統的軟啟動。 所以， 要按照水系統工作的特性以及設備節(jié)能的特點來選用裝置， 才能獲得最佳的節(jié)電效益。 而作為節(jié)電裝置的變頻器調壓給水控制系統， 能夠合理地節(jié)省水泵工作特性曲線中的多余功能。 變頻調速由于其的變頻范圍保證泵長時間地在高校區(qū)工作。 而變頻調速的覆蓋范圍要保證在25% ～100%間的水泵供水量。 當泵的總供水量低于25%時， 泵的效率將會最低， 給水系統反而耗費了能量。 所以變頻調壓給水控制系統在工程設計時， 對設計流量的選擇是十分關鍵的。 而設計流量的選擇又與工程設計對象的實際用水量變動的區(qū)域、 最小和較大的流速比例、 以及有無實現瞬間流速的調整或變化措施等因素相關。 當前的變頻電機調速給水控制系統大都是設定單一的變頻器， 并利用微機來操控多臺泵的變頻電機調節(jié)速度進行給排水。

3.2 選用節(jié)約型環(huán)衛(wèi)用具和配水用具

配水用具和環(huán)衛(wèi)用具成為皖新文化科技創(chuàng)新中心一期住宅水資源的最終利用單位， 其節(jié)水特性影響到了建筑物內節(jié)約用水工作的效果， 所以在實現其最大使用功效的前提下應盡可能選用省水節(jié)約型環(huán)衛(wèi)用具， 其措施一般包括使用小容量水桶來降低廁所沖洗量， 根據統計資料表明使用六L以下的小容積水桶，在普通住宅內可節(jié)約用水12%， 在辦公樓內可節(jié)約生活用水百分之二十五～百分之二十八； 至于公共衛(wèi)生建筑物內的清洗系統， 則取消了傳統的定時清洗而代之以由光電公司數控操作及紅外線作用的儀器等。

3.3 溫水供給系統與太陽能利用

溫水供給系統可采用的節(jié)電措施， 一般有： 下降應用環(huán)境溫度（電熱水器在管路和裝置中的熱損失與配水點需要的溫度控制成正反比。 下降應用環(huán)境溫度可減小功耗）； 下降專用溫水消耗。 在符合使用條件的前提下降最低流率； 利用高效能保溫材料， 減小熱能經濟損失； 增加換熱器的傳熱效率； 利用節(jié)能型產品； 利用潔凈燃料等。 太陽光熱成為一個取之無窮用之不竭的潔凈安全的新動能， 被越來越多地運用于城市熱水供給系統。 目前使用太陽光的直接取暖裝置主要有真空管式和熱管型， 其集加熱效果較高， 且保溫性能好。 受氣候影響小， 全自動運轉.操作簡便。 維修簡單， 可長年使用。

4 給排水設計中的節(jié)水措施

4.1 防止網絡管理泄漏

有關研究結果顯示， 在皖新文化科技創(chuàng)新中心一期住宅小區(qū)， 由于閥門質量達不到規(guī)范要求或因為長期損壞等因素， 閥門使用問題， 總損壞率達到了65%以上。 另外， 因為閥門故障而造成的水龍頭滲漏， 每天耗費了大約160L自來水。 而避免水管滲漏的主要措施包括： ①保證自來水系統中的配件和管材質量達到標準的規(guī)定； ②選用密封性能良好， 無泄漏問題的閥門和管材； ③以科學方法進行給排水工程設計， 并選用最節(jié)能有效地給排水裝置， 通過泄壓限流等措施， 避免了給排水配件高壓排放， 從而節(jié)省了水資源。 以電熱水器系統為例。 但在現實應用中， 有些住戶往往會在用熱水器前先排干冷水。 而溫水排放后，又必須調整溫度， 從而導致了水資源的浪費。

4.2 中水回用系統設計

再生污水主要來自建筑的日常排放。 但通過有效處理之后， 水質超過規(guī)定的要求（非飲用水）， 仍可用作城市、 環(huán)境和日常生活。 據詳細皖新文化科技創(chuàng)新中心小區(qū)統計結果表明， 商用建筑物的生活污水大約占總排水量的80%， 而辦公建筑的日常污水約為總排水量的40%～50%。 還可以進行衛(wèi)生間沖洗、 綠化澆灌、 洗車等， 降低空氣污染物和垃圾的污染同時，能夠有效改善建筑的節(jié)水效果。

5 尋求新水源替代

為了實現節(jié)水目標， 必須拓寬更新皖新文化科技創(chuàng)新中心小區(qū)的供水途徑， 積極尋找城市自來水的替代水資源， 以降低水源消耗， 以減輕城市用水壓力。降雨回收降雨再利用技術是指綜合考慮了降雨徑流速度污染物控制技術、 城市防洪、 生態(tài)環(huán)境改造等方面的關鍵技術， 經過建設屋面降雨儲蓄體系、 地底降雨截污和滲漏體系、 生態(tài)化城市小區(qū)等降雨利用體系，使地底降雨回收成為雜用水。 由于屋面降雨中比較清潔， 且污物、 淤泥及其他污染物質較小， 在經過氣流和簡單篩選之后， 就可以直接進入地底雨蓄體系并加以處置后再利用。 但地底的降雨中雜物較多， 且污染物源比較復雜， 在氣流和粗篩選之后， 就必須經過沉降、 殺菌等處理過程方可再進入回蓄體系。 回收再使用雨水系統是一項既經濟又實用的新自然資源開發(fā)方式， 無需經過深度管理即可從事耕地耕耘、 地下水補給， 還可作為風景綠化、 洗車加水、 路面清洗、 沖廁等非生活用水功能。

6 綠色建筑給排水工程應用的意義

隨著我國社會經濟的進步， 霧霾、 溫室效應等對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重污染。 為了防止這一問題的惡化， 給排水專業(yè)越來越重視綠色建筑的使用， 不僅可以減少資源的嚴重浪費， 最大限度地提高資源利用率， 同時也減少了對生態(tài)環(huán)境的污染。 綠色建筑具有使用周期長、 可回收性高、 對人體危害小等特點， 使其在建筑行業(yè)的應用越來越廣泛， 綠色建筑給排水建設領域的應用具有重要意義。

1） 實現排水系統可持續(xù)發(fā)展。 綠色建筑在生產過程中不會消耗太多的資源， 因此在生產過程中會對環(huán)節(jié)進行調整， 同時綠色建筑的生產需要先進的科學技術進行支持， 綠色建筑的應用可以有效地降低給排水建設中的施工量， 綠色建筑的性能良好， 更環(huán)保。政府和建筑業(yè)都希望更快、 更節(jié)能、 更具成本效益、風險更低的建筑方式， 受這些需求的驅動綠色建筑的概念逐漸被各行各業(yè)所理解和接收。

2） 降低排水系統的建設成本。 綠色節(jié)能建筑不僅可以保證建筑項目的生態(tài)效益， 降低項目的建設成本使居民更加舒適， 而且可以充分利用自然效應的特性可以減少使用各種合成材料和各種電氣設備， 更好地確保人們的健康。

3） 推進國家經貿建設。 目前， 我國經濟發(fā)展已進入轉型期。 因此， 在國民經濟轉型的關鍵時期應積極響應國家戰(zhàn)略， 在給排水建設中加強環(huán)境保護， 而不是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價。 綠色建筑符合國家可持續(xù)發(fā)展理論。 從根本上說要實現資源的合理利用和循環(huán)利用， 建設節(jié)能型社會。 因此在給排水建設中使用綠色建筑有利于推廣國民經濟發(fā)展， 實現經濟轉型，增強綜合國力。

7 綠色建筑在給排水建設中應用應注意的問題

1） 溫水供給循環(huán)方法的不當。 設計溫水供給循環(huán)方法， 住宅建筑中大多都采用了二個環(huán)流方法， 即干管布置循環(huán)和立管循環(huán)， 這二個環(huán)流方法的好處是費用相對低廉和易于建造， 但弊端是設計方法不合理， 不利于節(jié)能節(jié)水， 在實際應用過程中先排涼水幾分鐘后熱工水力才會排放， 并且出水量有時大有時小和水溫時高時低， 很不均勻， 也沒有很好地利用效益， 容易導致水資源的浪費， 如從節(jié)約環(huán)境方面考慮在綠色建設中應選擇支管環(huán)流的溫水循環(huán)系統， 把動態(tài)平衡閥門設定在給熱回水的支管和立管處。

2） 衛(wèi)生間器具和給水管理系統的給排水壓力。工程設計不合理給排水過程中， 仍然使用了過去傳統的廁所器具和配水設備， 把大量的生活污水裝進水桶中一次性地全部排放， 這將會耗費大量水資源， 除此之外很多公司還使用了二十四h 流動水源管理系統，有一些公共建筑的廁所水壓超壓并長期工作， 這不僅耗能還嚴重破壞了水管和閘門。

3） 中水和雨水的回用系統總體使用率較低。 目前， 中水和雨水的回用系統有著普遍的資金利用與效率低下的問題， 而這個現象的產生也和甲方在綠色施工中對節(jié)能環(huán)保的設計理念有著密不可分的聯系， 他覺得增設中水管理系統純粹是對資金上的耗費， 并毫無疑義， 而關于中水管理系統的設置則純粹是為了達到工程驗收需要的目的， 如果在檢驗合格后就對其加以拆除或壓根不能利用。

4） 施工監(jiān)理問題。 綠色建筑給排水中的應用，也需要嚴格的質量控制數量監(jiān)督， 以確保材料發(fā)揮應有的作用， 確保質量和數量完成建筑工程。 因此， 施工單位應進行專項監(jiān)督， 通過專業(yè)人員監(jiān)督綠色建筑在施工中的應用， 擔保材料可以在正確的建筑位置以正確的方式使用， 以確保綠色建筑可根據設計實現材料的性能。 同時， 在給排水工程的施工過程中， 經常會有員工謀利建筑中的私利和偷工減料不僅減少了綠色建筑的使用同時， 也將在很大程度上降低整個項目的價值。 因此， 在給排水工程項目中項目建成后， 必須全面驗收， 確保綠色建筑價格價值。

8 結語

由上可得， 在節(jié)能環(huán)保日益受到重視的今天， 綠色建筑有著巨大的潛力這一不可替代的重要作用， 因此在皖新住宅小區(qū)的給水與排水設計需要更新拓展，才能更好地發(fā)揮了節(jié)能、 環(huán)保的作用， 提高資源的利用率。