張蕊

（建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京100007）

1 引言

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，雖然建筑工程行業(yè)為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了突出的貢獻(xiàn)，但是粗放式的管理模式嚴(yán)重影響了自然生態(tài)環(huán)境?，F(xiàn)階段，節(jié)能環(huán)保理念已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主要方向之一，在建筑給排水設(shè)計(jì)過程中，必須積極引入先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、吸取相關(guān)教訓(xùn)，結(jié)合自然條件、建筑特點(diǎn)、氣候環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)等多種因素，充分運(yùn)用綠色建造技術(shù)，提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性、可行性，力求實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、社會效益的和諧統(tǒng)一。

2 工程簡介

本項(xiàng)目位于北京市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，項(xiàng)目用地接近方形，南北向長度約為180 m，東西向最長處約為188 m，本項(xiàng)目規(guī)劃總用地規(guī)模為35 768.73 m2，總建筑面積為117 459.86 m2，其中，地上建筑面積71 512.66 m2，地下建筑面積45 947.2m2，結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑群主要由研發(fā)測試樓、生產(chǎn)樓、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)樓、綜合樓、地下用房及附屬設(shè)施組成。5 棟地上建筑圍合而建，形成中心庭院，地下車庫含人防部分，人防設(shè)置在地下2 層，研發(fā)測試樓地上共13 層，建筑高度為60 m。本文將針對本項(xiàng)目高層建筑給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用展開探討，為以后的項(xiàng)目建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)、提供參考。

3 節(jié)水技術(shù)在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中，節(jié)水技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于減少用水總量、增加供水來源。在日常生活中，人們的節(jié)水意識不強(qiáng)，經(jīng)常會出現(xiàn)水資源浪費(fèi)問題，所以，必須從設(shè)計(jì)方面著手，這樣能夠獲得全面的節(jié)水效果。

3.1 解決超壓出流問題

在相關(guān)給排水設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中，對最大使用水壓做了明確的規(guī)定，只要不超過規(guī)范限值即可，所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)中往往會出現(xiàn)超壓出流的現(xiàn)象。用水時，由于水壓太大，會造成水花四濺、嚴(yán)重浪費(fèi)的問題。在水龍頭開啟和關(guān)閉時，會存在管道振動和水擊現(xiàn)象，不利于管道、配件的正常使用，經(jīng)常會出現(xiàn)管道損壞、配件磨損等問題，既造成了水資源的浪費(fèi)，縮短了給水管網(wǎng)的使用壽命，又增加了后期的使用成本。面對超壓出流問題，在給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要合理限定配水點(diǎn)的水壓，根據(jù)相關(guān)研究表明，住宅入戶管適宜的工作壓力應(yīng)該控制在0.15～0.2 5 MPa 以內(nèi)，根據(jù)GB/T 50378—2019《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定，入戶管表前壓力不要超過0.2 MPa，如果水壓較大，要注意采取一定的減壓措施，比如，設(shè)置減壓閥、減壓孔板、節(jié)流塞等，另外，使用節(jié)水龍頭也能夠有效減少出水流量，達(dá)到控制超壓出流、減少用水浪費(fèi)的效果。本工程給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)了3 個分區(qū)，低壓區(qū)供水由市政給水管網(wǎng)直接提供，主要包括研發(fā)測試樓-2～1 層、生產(chǎn)樓-2～1 層、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)樓-2～1 層、綜合樓-2～2 層、附屬設(shè)施-2～1 層，中區(qū)及高區(qū)供水主要由水箱和二次供水設(shè)備提供，園區(qū)內(nèi)各用水點(diǎn)供水壓力值不超過0.2 MPa，且不小于用水器具要求的最低工作壓力，如果超過0.2 MPa，則需要設(shè)置減壓閥[1]。

3.2 應(yīng)用中水利用系統(tǒng)

建筑中水主要指的是將生活雜排水經(jīng)收集、處理達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)后用于建筑工程的雜用水。水質(zhì)比不上飲用水，但是優(yōu)于城市污水，主要用于綠地灌溉、道路清洗、景觀用水、沖洗廁所、消防用水等，不與人體直接接觸。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，建筑中水的應(yīng)用已經(jīng)成為建筑節(jié)水的重要手段。中水水源不能包括廁所排水和廚房排水。主要的處理方法有生物處理和膜分離工藝，生物處理工藝主要利用了生物的過濾、吸附、降解作用，能夠?qū)崿F(xiàn)自然凈化的效果，而膜分離工藝則充分利用了膜處理作用，可以有效降低懸浮顆粒固體含量。如果回用水的用途不同，那么對水質(zhì)的要求也不一樣，必須保證用水安全，滿足相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目在給排水設(shè)計(jì)中同樣采用了中水利用系統(tǒng)，中水水源為市政中水，其管道不得與生活飲用水給水管道連接。中水池內(nèi)的自來水補(bǔ)水管需要做好防污染措施，自來水補(bǔ)水管應(yīng)該從水池上部或頂部接入，補(bǔ)水管最低點(diǎn)應(yīng)該高出溢流邊緣空氣間隙超過15 cm，不得采用淹沒式浮球閥補(bǔ)水。為了避免誤接、誤飲、誤用問題的出現(xiàn)，中水管網(wǎng)所有組件和附屬設(shè)施都應(yīng)該在顯著位置設(shè)置中水標(biāo)識。將中水管道涂成淺綠色；對于暗敷、埋地中水管道，應(yīng)該設(shè)置連續(xù)耐久標(biāo)志帶；中水管道取水口處需要設(shè)置“中水禁止飲用”的標(biāo)識；在公共場所及綠化、道路、噴灑等雜用中水用水口處，應(yīng)該設(shè)置帶鎖裝置。中水管道設(shè)計(jì)時，需要做好檢查，防止出現(xiàn)錯接問題，將中水系統(tǒng)作為綠地灌溉水源時，不得采用噴灌，而應(yīng)該采用滴灌、微灌等方式，并且設(shè)置具有土壤濕度感應(yīng)器和氣象站的灌溉控制系統(tǒng)，室外道路沖洗應(yīng)該采用節(jié)水高壓水槍[2]。

3.3 應(yīng)用雨水收集利用系統(tǒng)

雨水從天而降，水質(zhì)相對較好，不需要經(jīng)過太復(fù)雜的處理就可以使用。從節(jié)水的角度出發(fā)，高層建筑的給排水系統(tǒng)應(yīng)該充分做好雨水收集利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要從滲透系統(tǒng)和收集系統(tǒng)兩個方面進(jìn)行考慮。在不同的雨水收集面，水質(zhì)也不同，如果對水質(zhì)要求比較高，如用于飲用水，那么對收集面的要求也比較高，不能含有黏土、混凝土、金屬等有害物質(zhì)，而且需要通過各種系統(tǒng)凈化處理后才能實(shí)現(xiàn)有效利用。本項(xiàng)目在雨水收集利用方面主要采用了儲存利用和就地入滲等因地制宜的處理措施。屋面雨水既可以通過收集系統(tǒng)收集起來，也可以從屋面排至散水，引入就近綠地或可下滲地面下滲利用。在人行道、停車場、庭院等地方，采用透水路面或透水磚鋪裝，采用下凹式綠地滯留利用雨水，并且采用節(jié)水灌溉方式。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，計(jì)算雨水調(diào)蓄設(shè)施需求量，本項(xiàng)目需設(shè)置的雨水調(diào)蓄容積應(yīng)該不小于775 m3，通過下凹式綠地雨水調(diào)蓄和雨水調(diào)蓄池設(shè)計(jì)，雨水調(diào)蓄總?cè)莘e為1 126.56 m3，雨水收集利用系統(tǒng)與主體工程同時設(shè)計(jì)、施工、投入使用[3]。

3.4 使用節(jié)水型用水器具

生活用水器具的節(jié)水性能直接影響著建筑整體的節(jié)水效果，在給排水設(shè)計(jì)中，節(jié)水型用水器具的應(yīng)用也是非常重要的內(nèi)容。本項(xiàng)目采用的用水器具和相關(guān)配件均滿足相關(guān)節(jié)水型產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用水效率等級達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一級。其中，作為數(shù)量最多、使用最頻繁的用水器具，水龍頭必須具備良好的節(jié)水性能，不管是手動控制還是自動控制，都要實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)水效果。節(jié)水型水龍頭主要是通過限制出水流量、縮短開關(guān)時間、減少滴漏問題來滿足節(jié)水要求。常見的有陶瓷閥芯水龍頭、感應(yīng)式水龍頭、銅質(zhì)節(jié)水龍頭、充氣水龍頭等，它們各自有不同的特點(diǎn)和適用環(huán)境，需要根據(jù)實(shí)際情況合理選用。相對而言，陶瓷閥芯水龍頭價(jià)格比較便宜，更適合大范圍推廣應(yīng)用；感應(yīng)式水龍頭環(huán)保衛(wèi)生，能夠滿足高品質(zhì)生活要求，在公共場所應(yīng)用較多；節(jié)水型便器主要有直沖式和虹吸式，本項(xiàng)目建筑采用了虹吸式便器，充分利用沖洗水頭和負(fù)壓作用，使用較少水量就可以將污物沖洗干凈。另外，節(jié)水型沐浴器、節(jié)水型洗衣機(jī)等設(shè)施的應(yīng)用也可以獲得良好的節(jié)水效果。本項(xiàng)目公用浴室采用帶恒溫控制和溫度顯示調(diào)節(jié)功能的淋浴器，洗衣機(jī)采用節(jié)水型專業(yè)洗衣機(jī)，集中空調(diào)加濕系統(tǒng)采用用水效率高的設(shè)備[4]。

4 節(jié)能技術(shù)在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1 改善二次供水技術(shù)

對于高層建筑而言，市政管網(wǎng)的壓力不能滿足高層部分的水壓要求，需要通過二次加壓的方式滿足建筑用水需求。傳統(tǒng)的恒壓給水方式存在一定的缺陷，不能充分利用市政管網(wǎng)的水壓，造成能量無效消耗，采用疊壓給水技術(shù)，能夠有效解決這個問題，具有不錯的節(jié)能效果，且具有投資少、占地小、建設(shè)周期短、水質(zhì)安全性高、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。該二次供水系統(tǒng)主要由變頻水泵機(jī)組、負(fù)壓補(bǔ)償裝置、穩(wěn)流罐等組成。給水管網(wǎng)水壓不能小于設(shè)定壓力值，疊壓給水技術(shù)的應(yīng)用是在變頻恒壓給水的基礎(chǔ)上增加了穩(wěn)流罐設(shè)備，水從市政管網(wǎng)進(jìn)入穩(wěn)流罐，在真空消除器的作用下，排除罐內(nèi)空氣，當(dāng)罐內(nèi)的水充滿時，真空消除器自動關(guān)閉，如果壓力傳感器檢測到市政管網(wǎng)水壓能夠滿足給水要求，就可以直接利用自來水給水，反之，則需要設(shè)置加壓泵補(bǔ)壓供水，這樣不但充分利用了市政管網(wǎng)的供水壓力，而且可以避免管網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，具有良好的節(jié)能效果，能夠節(jié)能50%以上[5]。

4.2 利用太陽能熱水系統(tǒng)

太陽能熱水系統(tǒng)是建筑給排水設(shè)計(jì)中清潔能源應(yīng)用的典型代表，能夠有效減少傳統(tǒng)常規(guī)能源的消耗，增加清潔能源的使用比重。本項(xiàng)目綜合樓及食堂生活熱水采用了太陽能熱水系統(tǒng)，并且設(shè)置了燃?xì)獗趻鞝t作為熱水輔助熱源。太陽能集熱器設(shè)置于綜合樓屋頂上，設(shè)有挑檐，入口處有雨棚，建筑周圍有綠化，防止集熱器損壞墜落傷人。熱水系統(tǒng)水箱及設(shè)備設(shè)置在熱水機(jī)房或水箱間內(nèi)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了儲熱水箱、即熱系統(tǒng)循環(huán)泵等設(shè)備設(shè)施，當(dāng)太陽能熱水溫度不能達(dá)到要求時，可以采用電輔助加熱。太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)該具備較高的安全系數(shù)，內(nèi)置加熱系統(tǒng)必須帶有保證使用安全的裝置，能夠獲得良好的防過熱、防凍、防電擊、抗風(fēng)、防雷等防護(hù)效果[6]。

5 結(jié)語

綜上所述，節(jié)水節(jié)能技術(shù)在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分重要，是環(huán)保節(jié)能理念的具體體現(xiàn)，能夠從源頭上緩解水資源浪費(fèi)的問題。根據(jù)建筑特點(diǎn)和實(shí)際條件，采用先進(jìn)技術(shù)手段，引入成熟的節(jié)水節(jié)能系統(tǒng)，優(yōu)先選用節(jié)水型用水器具，在保證高層建筑用水需求的同時，提高水資源的綜合利用效率，減少傳統(tǒng)常規(guī)能源的消耗，增加清潔能源的使用比重，從而實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，推動建筑工程行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。