段慶華

陜西方得建筑工程設(shè)計(jì)有限公司寧夏分公司 寧夏 銀川 750000

引言

據(jù)不完全調(diào)查，我國建筑能耗占全國生產(chǎn)總能耗的比重大于27%。雖然建筑給排水的能耗在建筑能耗中所占比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，不僅能達(dá)到節(jié)約用水的目的，同時(shí)也使得給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為優(yōu)化，更加符合綠色建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，重視建筑給水排水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)于推進(jìn)綠色建筑節(jié)能減排、有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重大意義[1]。

1 綠色建筑的定義

綠色建筑指的是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為前提，有效地融合降低能源消耗的理念來規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)的現(xiàn)代化城市建筑，保證建筑在使用期間可以避免資源的浪費(fèi)，保護(hù)環(huán)境、減少污染，給人們提供健康、舒適的使用空間，最大限度地打造出人與自然和平相處的高質(zhì)量建筑。

2 綠色建筑給水排水系統(tǒng)中節(jié)水設(shè)計(jì)的重要性

建筑給水排水系統(tǒng)是保障城鎮(zhèn)居民生活的重要系統(tǒng)，是保障公眾身體健康、水環(huán)境質(zhì)量的必須設(shè)施，是綠色可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。建筑給水與排水是城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)的末端及起點(diǎn)，對(duì)合理利用各種水資源，減少對(duì)環(huán)境的污染方面是最終也是最開始的控制單元，是城鎮(zhèn)節(jié)水的關(guān)鍵組成環(huán)節(jié)。在居民用水量與日俱增，城市用水矛盾日益嚴(yán)重的形勢下，設(shè)計(jì)更合理、更優(yōu)化的給水排水系統(tǒng)，有效融入環(huán)保理念，采取合理的綠色環(huán)保技術(shù)，使建筑項(xiàng)目和節(jié)水降耗的要求相符合顯得尤為重要。在滿足建筑用水需求，完成設(shè)計(jì)要求的前提下，充分利用可再生能源、新型節(jié)能措施、最新設(shè)備工藝，加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用，減少水資源的浪費(fèi)和污染，才能更好地達(dá)到節(jié)水節(jié)能、防止污染、保護(hù)環(huán)境的目的[2]。

3 綠色建筑給水排水系統(tǒng)的節(jié)水途徑

3.1 合理分區(qū)，減少水量流失

在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，制定合理的供水方式，可以有效避免給水資源的浪費(fèi)。通常情況下給水系統(tǒng)供應(yīng)有兩種形式，一是利用市政管網(wǎng)直接供水；二是采用二次加壓供水。一般市政給水管網(wǎng)壓力均在0.3MPa左右，即五層及以下樓層可采用市政管網(wǎng)直接供水，從而使市政管網(wǎng)水壓得到充分利用。對(duì)于需要進(jìn)行二次加壓供水的高層建筑，若采用同一高度供水系統(tǒng)供水，則建筑底層的配水點(diǎn)會(huì)受到很大的靜水壓力，而壓力過大不僅會(huì)使龍頭、閥門等給水配件遭到磨損縮短壽命，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，更重要的是，配水龍頭開啟時(shí)，水流噴濺嚴(yán)重，使得用水器具實(shí)際流量超出額定流量，產(chǎn)生超壓出流現(xiàn)象。所以在綠色建筑給排水節(jié)水設(shè)計(jì)中，控制用水點(diǎn)的超壓出流就顯得非常重要。而有效控制用水點(diǎn)的超壓出流，首先要進(jìn)行豎向分區(qū)供水。對(duì)于不同高度的建筑進(jìn)行合理分區(qū)，分別設(shè)置合適的水壓，同時(shí)科學(xué)合理的運(yùn)用減壓措施，如設(shè)置減壓閥、減壓孔板或節(jié)流塞等，可以充分減少超壓出流現(xiàn)象。例如一棟18層的住宅樓，層高2.9m，總建筑高度53.5m。給水水源為市政道路上接入的一根De225的給水管，市政給水接口處的水壓為0.25MPa。給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)為：1～3層由市政管網(wǎng)供水，4～18由另設(shè)的水泵房加壓設(shè)備加壓供水，其中4～10層為低區(qū)，供水壓力0.54MPa，4～8層設(shè)減壓閥，閥后壓力0.20MPa；11～18層為高區(qū)，供水壓力0.78MPa，11～16層設(shè)減壓閥，閥后壓力0.20MPa，既滿足設(shè)計(jì)要求，又有效避免了水量浪費(fèi)。因此在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，既要滿足用戶的正常供水需求，同時(shí)，不能為了保證供水質(zhì)量而盲目追求高壓力大流量，從而忽視了節(jié)水節(jié)能的設(shè)計(jì)理念，造成水資源的浪費(fèi)。選擇科學(xué)合理的給水系統(tǒng)分區(qū)方式和控壓方式，是實(shí)現(xiàn)節(jié)水設(shè)計(jì)的有效途徑。

3.2 優(yōu)化廢水排放和回收系統(tǒng)，提高水資源使用效率

由于我國人口的總量規(guī)模較大，用水量隨著人口規(guī)模的擴(kuò)大而增加的趨勢日益明顯，因此要做到最大限度的節(jié)能減排，就需要優(yōu)化廢水排放和回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的循環(huán)利用。合理利用新型污廢水處理技術(shù)，使得處理后的水達(dá)到中水水質(zhì)要求，用于綠化灌溉、生態(tài)補(bǔ)水等方面，使水資源的利用率得到較大提高，對(duì)于淡水資源缺乏、供水嚴(yán)重不足的城市來說，是緩解水資源不足、防治水污染、保護(hù)環(huán)境的重要途徑。例如銀川市正在敷設(shè)市政中水管網(wǎng)，其中寶湖路、大連路部分路段已敷設(shè)完成。銀川市新建小區(qū)，均要求接入市政中水系統(tǒng)，用作小區(qū)水景用水、綠化灌溉等，從而替代出等量的自來水，這樣不僅增加了城市供水量，減少了污水排放，同時(shí)節(jié)省了各建筑小區(qū)單獨(dú)設(shè)置中水處理回收系統(tǒng)需投入的大量資金，為居民提供了很大的實(shí)惠，更為推動(dòng)綠色建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生無法估量的深遠(yuǎn)效益。

3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)管理，降低管網(wǎng)漏損

供水管網(wǎng)漏損是供水系統(tǒng)中存在的嚴(yán)重現(xiàn)象。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國的供水管網(wǎng)漏失率平均達(dá)到28%，中小城鎮(zhèn)的管網(wǎng)漏失率更是高達(dá)35%～42%，有的甚至超過了50%，不僅浪費(fèi)了寶貴的水資源，還給供水企業(yè)造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。究其原因，水表計(jì)量缺失、管道和配件質(zhì)量以及管網(wǎng)維護(hù)管理不到位等，都是主要因素。因此，在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，合理制定方案，最大限度地避免此類問題的發(fā)生，對(duì)節(jié)約用水，提高供水效益、推廣綠色建筑、建設(shè)節(jié)約型城市具有重要意義。①水表的設(shè)置對(duì)水量的控制起著至關(guān)重要的作用。按使用用途、付費(fèi)或管理情況，對(duì)不同使用單元分別使用計(jì)量裝置，既方便統(tǒng)計(jì)用水量，也可據(jù)此施行計(jì)量收費(fèi)，以實(shí)現(xiàn)“用者付費(fèi)”，達(dá)到鼓勵(lì)節(jié)水的目的。此外，需對(duì)水表質(zhì)量嚴(yán)格把控，杜絕不合格水表進(jìn)入管網(wǎng)。同時(shí)按照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水表進(jìn)行定期檢定或更換，保證計(jì)量的準(zhǔn)確；②管道老化破裂、管道閥門及接口處配件暗漏也會(huì)導(dǎo)致水量的大量流失。在老舊小區(qū)改造項(xiàng)目中，由于所使用的鑄鐵管生銹、腐蝕所造成的排水堵塞、漏水問題相當(dāng)嚴(yán)重，甚至造成給水系統(tǒng)的污染。因此在設(shè)計(jì)中，可以選用耐腐蝕、抗老化、耐久性能更好的PP、PE等管材，同時(shí)在選用閥門時(shí)，也要根據(jù)使用條件不同，選用更合理、更適用、密封性能更好的高質(zhì)量閥門；③對(duì)于管網(wǎng)的運(yùn)行，施工質(zhì)量及管網(wǎng)后期維護(hù)同樣不容忽視。管道施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和管道施工及驗(yàn)收規(guī)范施工，不可隨意更改變動(dòng)。對(duì)于材料驗(yàn)收、施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)等都嚴(yán)格把關(guān)，確保施工質(zhì)量[3]。

4 綠色建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)水設(shè)計(jì)的技術(shù)應(yīng)用

4.1 優(yōu)化熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著人民生活水平的提高，熱水供應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)逐步成為建筑給排水系統(tǒng)中必不可少的組成部分。在實(shí)際使用過程中，大多數(shù)熱水供應(yīng)系統(tǒng)，開啟熱水配水裝置后，往往需要放掉大量的冷水后才能正常使用，極大地導(dǎo)致了水資源的浪費(fèi)。因此，優(yōu)化熱水系統(tǒng)，也是建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一是在設(shè)計(jì)初始合理布局熱水管道，在保證使用功能的前提下盡量減小熱水管道長度，同時(shí)設(shè)置合理的熱水供應(yīng)系統(tǒng)回水管道，提高熱水的循環(huán)效率。人們對(duì)于熱水的使用要求都是即開即用，通過設(shè)置干管循環(huán)、立管循環(huán)、支管循環(huán)的循環(huán)系統(tǒng)，避免因?yàn)橛盟c(diǎn)處管線過長而需要放掉大量冷水，同時(shí)，也可保持良好的循環(huán)效果，保證支管中熱水達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。二是保證熱水供應(yīng)的穩(wěn)定性。熱水管道的設(shè)計(jì)中，循環(huán)管道應(yīng)采用同程布置的方式，避免出現(xiàn)末端水溫下降的現(xiàn)象。對(duì)于高層建筑熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，熱水分區(qū)與給水分區(qū)保持一致，可以保證系統(tǒng)冷熱水循環(huán)平衡，達(dá)到節(jié)能、節(jié)水的目的。而對(duì)于公共浴室等設(shè)置單管熱水系統(tǒng)的建筑，可以安裝相應(yīng)的溫控裝置保證出水溫度，減少反復(fù)調(diào)溫所造成的水量浪費(fèi)。

4.2 積極利用節(jié)水節(jié)能設(shè)備

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在建筑中生活用水的比例是：飲食用水占4%～5%，大便器沖洗用水占37%～39%，洗澡用水占34%～37%，其他用水占22%左右。由此可見，大力推廣使用節(jié)水節(jié)能型的衛(wèi)生器具及配水器具是生活用水中節(jié)水節(jié)能的關(guān)鍵所在。①普通水龍頭結(jié)構(gòu)落后、質(zhì)量差、易壞易漏，浪費(fèi)水量。而新型的陶瓷閥芯水龍頭，密封性能良好，能達(dá)到很高的耐開啟次數(shù)，且開啟、關(guān)閉迅速，解決了跑、冒、滴、漏的問題；公共衛(wèi)生間等公共建筑也可以采用紅外感應(yīng)水龍頭，不用觸摸操作，既干凈衛(wèi)生，又可以自動(dòng)限制水的流量，達(dá)到節(jié)水、省電的目的；②家庭生活中，便器沖洗水量在全天用水量中占據(jù)很大比重，傳統(tǒng)大便器一次沖洗水量為6L，新型高效節(jié)水型雙檔坐便器用水量大檔不超過4升，同時(shí)加大了出水速度以及沖洗力度，對(duì)坐便器的沖洗更為及時(shí)，沖洗的清潔度也有很大提高；③在使用淋浴設(shè)備時(shí)，往往由于調(diào)試水溫或不需用水擦拭身體時(shí)間較長，造成了水量很大浪費(fèi)。新型的節(jié)水型淋浴器設(shè)有帶恒溫裝置的冷熱水混合栓，可預(yù)先設(shè)置好出水溫度，避免調(diào)試水溫造成的水量浪費(fèi)，也可采用帶定量停止水栓的淋浴器，能自動(dòng)預(yù)先調(diào)好需要的冷熱水量，當(dāng)設(shè)定好的水量用完時(shí)，即可自動(dòng)停止，防止冷熱水的浪費(fèi)?？茖W(xué)、合理地選擇高效節(jié)水型設(shè)備，對(duì)于建筑給排水節(jié)水設(shè)計(jì)至關(guān)重要[4]。

4.3 提升建筑中消防用水的利用率

在綠色建筑給排水系統(tǒng)當(dāng)中，設(shè)置科學(xué)合理的消防用水系統(tǒng)，可以有效預(yù)防火災(zāi)，避免建筑物因火災(zāi)產(chǎn)生的更大影響。通常情況下，由于消防水貯水要求滿足在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)外消防用水總量，所以消防水池所貯存的水量很大。但在實(shí)際情況中，由于無火災(zāi)發(fā)生時(shí)禁止使用消防水，水長期貯存在消防水池中，時(shí)間久了會(huì)發(fā)生變質(zhì)，變成臟水臭水。因此，為了保證水質(zhì)，需要定期對(duì)水池進(jìn)行清洗與消毒，從而需要將水池的水全部放掉，大大浪費(fèi)了水資源。所以從長遠(yuǎn)角度出發(fā)，把消防水池與小區(qū)的噴泉、游泳池或澆灌用水相連接，則可以達(dá)到一水多用，變廢為寶的效果，充分提升了水資源的利用率，形成了良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。另外，在建筑群或者社區(qū)中，應(yīng)該盡可能的實(shí)現(xiàn)消防水池和加壓水泵的共用。這樣既可以節(jié)約設(shè)備投資與維護(hù)費(fèi)用，方便集中管理，更重要的是避免了消防水池因定期換水而導(dǎo)致的水資源浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)中節(jié)水節(jié)能的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4.4 合理利用雨水資源

雨水作為一種自然資源，經(jīng)簡單的處理后可作生活雜用水，已成為開發(fā)利用水資源的有效方法。在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可通過雨水管道將建筑屋面、小區(qū)地面、道路的雨水進(jìn)行收集，收集后的雨水經(jīng)沉淀池分級(jí)沉淀后流入蓄水池，可用作廁所沖洗、城市綠化、景觀用水等，既節(jié)約了自來水用水量，同時(shí)減少了雨水外排的高峰流量，從而減輕城市排洪的壓力和受水河道洪峰負(fù)荷。此外，通過設(shè)置下凹綠地、透水鋪裝等設(shè)施，可將雨水回灌地下，補(bǔ)充涵養(yǎng)地下水源，改善生態(tài)環(huán)境。加強(qiáng)雨水控制，提高雨水資源利用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護(hù)具有重要意義[5]。

5 結(jié)束語

總而言之，在城市發(fā)展過程中，綠色建筑給水排水系統(tǒng)的節(jié)水設(shè)計(jì)十分重要，它不僅減少了水資源的浪費(fèi)，提高了可再生能源的循環(huán)利用，更重要的是極大地促進(jìn)了綠色建筑節(jié)能環(huán)保理念的發(fā)展實(shí)施。在建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不僅要滿足使用功能完善的要求，更應(yīng)該從節(jié)水、節(jié)能的角度出發(fā)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，充分運(yùn)用新工藝、新材料、新設(shè)備，為綠色建筑可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。