談綠色住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)

劉衛(wèi) 楊靜

0 引言

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能，節(jié)地，節(jié)水，節(jié)材)，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康，適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。大力發(fā)展綠色建筑符合建設(shè)節(jié)約型社會(huì)與可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略，有利于在提高居住舒適度和生活水平的同時(shí)節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)建筑與生態(tài)的和諧共存。依據(jù)《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，可再生能源利用、節(jié)水與水資源利用是綠色建筑的重要組成部分，而太陽能及非傳統(tǒng)水源利用是實(shí)現(xiàn)這一理念的重要途徑。

本文結(jié)合工作中設(shè)計(jì)的某住宅項(xiàng)目談?wù)劸G色住宅建筑給排水工程設(shè)計(jì)的一些體會(huì)。

1 給排水節(jié)能設(shè)計(jì)

我國人口眾多，能源資源相對匱乏。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人均能源耗量在逐年增加，人均常規(guī)能源相對不足，已成為我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。因此，在加強(qiáng)能源建設(shè)的同時(shí)，節(jié)約能源，提高能源利用效率和效益，成為解決我國能源問題的基本方針，也是當(dāng)前一項(xiàng)艱巨緊迫的任務(wù)。建筑能耗作為社會(huì)能耗第一大戶，在社會(huì)節(jié)能工作中首當(dāng)其沖，同時(shí)對建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)選取及設(shè)備選型也提出了更高的要求。

1.1 給排水節(jié)能措施

1.1.1 合理、充分利用市政管網(wǎng)壓力

市政供水管網(wǎng)不同管段壓力狀況各不相同，并且不同供水時(shí)段的水壓情況也是不斷變化的，因此在給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力爭掌握準(zhǔn)確的市政管網(wǎng)水壓、水量等資料，才能使設(shè)計(jì)的給水系統(tǒng)節(jié)能合理。既保證最不利樓層的用水需求，又可以減少二次加壓能耗。

1.1.2 合理確定系統(tǒng)分區(qū)，控制超壓出流

《住宅建筑規(guī)范》對于套內(nèi)給水的壓力要求為:入戶管的給水壓力不應(yīng)大于0.35 MPa。為達(dá)到節(jié)能目的，在條件允許的情況下，應(yīng)合理確定各個(gè)分區(qū)供水樓層數(shù)，使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻，盡可能少用減壓供水，從而避免水量浪費(fèi)、供水設(shè)備選型揚(yáng)程過高等弊病，以及由此帶來的水擊、噪聲和振動(dòng)等不良影響。

1.1.3 合理選用供水設(shè)備

目前加壓供水方式主要分為四類:水泵+高位水箱供水、氣壓給水設(shè)備供水、變頻調(diào)速供水、管網(wǎng)疊壓供水。變頻調(diào)速供水是目前工程設(shè)計(jì)中最為普及的方式，而疊壓供水則是近幾年發(fā)展的新方式。在市政允許的條件下，選用管網(wǎng)疊壓供水，可充分利

1.2 可再生能源利用

表1 可再生能源(太陽能)熱水系統(tǒng)能耗情況

用市政水管網(wǎng)的余壓，可以進(jìn)一步節(jié)約能源消耗。疊壓供水系統(tǒng)節(jié)能的效果主要取決于市政管網(wǎng)供水壓力的穩(wěn)定情況及泵組選擇的合理性。因此設(shè)計(jì)選用這種供水方式時(shí)，應(yīng)首先征得當(dāng)?shù)厥姓┧鞴懿块T的批準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上選擇疊壓供水設(shè)備的揚(yáng)程，就可以利用市政供水管網(wǎng)的壓力，使水泵的工作真正達(dá)到疊壓節(jié)能的效果。

綠色住宅建筑應(yīng)充分利用場地的自然資源條件，開發(fā)利用可再生能源，如太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能、潮汐能以及通過熱泵等先進(jìn)技術(shù)取自自然環(huán)境(如大氣、地表水、污水、淺層地下水、土壤等)的能量?！毒G色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)制項(xiàng)規(guī)定可再生能源使用量占建筑總能耗的比例大于5%，優(yōu)選項(xiàng)要求大于10%。

太陽能作為清潔能源，取之不盡，用之不竭，是節(jié)約能源的重要途徑。對于住宅建筑，利用太陽能可以為小區(qū)住戶提供生活熱水，從而減少電能的消耗。我國大部分地區(qū)均處北緯40°以北，日照時(shí)間較長，均適合推廣太陽能熱水器。

本工程采用“集中供應(yīng)和分戶供應(yīng)相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)”來滿足可再生能源的利用方案，為100%的住戶提供生活熱水，見表1。

即:底部3層～6層設(shè)集中式太陽能熱水系統(tǒng)，在屋頂設(shè)置儲水箱和循環(huán)水泵，向底部樓層供水;其余部分采用戶式太陽能系統(tǒng)，在南立面陽臺欄板上布置太陽能集熱板，在每戶家里安裝一個(gè)具有輔助電加熱功能的承壓貯熱水罐，將每戶貯熱水罐內(nèi)的水加熱。這種集中與分戶相結(jié)合的方式有利于發(fā)揮兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，減少陽臺太陽能集熱板由于日照遮擋的損失，使陽臺太陽能集熱板的日照時(shí)間大于4 h，實(shí)現(xiàn)每戶居民都能充分利用太陽能，實(shí)現(xiàn)資源共享。集中式太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)立管強(qiáng)制循環(huán)、電輔助加熱。

本住宅工程共643戶住宅，按每戶120 L/d熱水用水量計(jì)，每天共需熱水77160 L。本工程太陽能系統(tǒng)每天共產(chǎn)生60℃熱水約50064.38 L，占本工程生活熱水使用總量的64.88%，年可再生能源利用率為13.66%。

2 給排水節(jié)水設(shè)計(jì)

近年來，我國水資源緊缺的問題越來越突顯，缺水是我國各地區(qū)需要共同面對的問題。同時(shí)我國又是水資源嚴(yán)重浪費(fèi)的國家，水資源利用存在缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、效率低下、浪費(fèi)嚴(yán)重、污染嚴(yán)重等問題。

作為衡量綠色建筑的一項(xiàng)重要指標(biāo)，節(jié)水設(shè)計(jì)不容忽視。節(jié)水設(shè)計(jì)的前提是滿足用戶對水質(zhì)、水量、水壓和水溫要求的前提下提高水資源利用率。節(jié)水設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)是經(jīng)濟(jì)上合理，有實(shí)施的可能，同時(shí)在使用時(shí)應(yīng)便于管理維護(hù)。

2.1 給排水節(jié)水措施

1)采取減壓限流的節(jié)水措施，各供水分區(qū)的底層采用減壓供水，保證入戶管表前供水壓力不大于0.2 MPa。

2)采取有效措施避免管網(wǎng)漏損:室外給水管網(wǎng)采用PE給水管，室內(nèi)管網(wǎng)采用PP-R給水管，熱熔連接，有效避免管網(wǎng)滲漏;選用高性能、零泄漏的閥門;合理設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)，避免供水壓力過高或壓力大幅波動(dòng)。

3)設(shè)置分質(zhì)供水系統(tǒng)，沖廁、綠化、景觀、沖洗等非飲用用水應(yīng)采用再生水、雨水等非傳統(tǒng)水源。

4)設(shè)有集中熱水系統(tǒng)的建筑，應(yīng)設(shè)置完善的熱水循環(huán)系統(tǒng)，減少管路中的熱水滯留。

5)加強(qiáng)用水計(jì)量，通過經(jīng)濟(jì)杠桿達(dá)到節(jié)水目的。選用高靈敏度計(jì)量水表，并根據(jù)水平衡測試標(biāo)準(zhǔn)安裝分級計(jì)量水表，計(jì)量水表安裝率達(dá)100%。

6)采用節(jié)水器具和設(shè)備:住宅戶內(nèi)衛(wèi)生器具采用兩檔3 L/4.5 L節(jié)水馬桶，龍頭為陶瓷芯片節(jié)水型龍頭，節(jié)水淋浴裝置，廚房可選用加氣式節(jié)水龍頭、節(jié)水型洗碗機(jī)等節(jié)水器具;配套公建等公共區(qū)域采用光電感應(yīng)式等延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉龍頭、停水自動(dòng)關(guān)閉龍頭，感應(yīng)式或腳踏式高效節(jié)水型小便器和兩檔式坐便器等。

7)綠化灌溉應(yīng)采用噴灌、微灌、滲灌等高效節(jié)水灌溉方式，采用濕度傳感器或根據(jù)氣候變化的調(diào)節(jié)控制器，針對不同的植物類型采取不同的灌溉設(shè)備。

8)合理確定雨水積蓄、處理及利用方案。雨水利用包括雨水入滲和雨水回用。a.雨水入滲:建筑屋面和室外地面設(shè)置雨水管道(溝)，將收集的雨水引至小區(qū)綠地或主道路下雨水滲透管(溝)和滲透井內(nèi)，使設(shè)計(jì)重現(xiàn)期內(nèi)的降雨量全部下滲，超重現(xiàn)期部分的雨水溢流排入市政雨水管道。b.雨水回用:設(shè)置雨水初期棄流裝置和雨水調(diào)節(jié)池，收集利用系統(tǒng)可與景觀水體設(shè)計(jì)相結(jié)合。處理后的雨水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到相應(yīng)用途的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可用于綠化、景觀、空調(diào)冷卻等用水。

9)公共活動(dòng)場地、人行道、露天停車場的鋪地材質(zhì)，采用滲水性材質(zhì)，提高雨水入滲率，如采用多孔瀝青地面、多孔混凝土地面等等。

10)住區(qū)景觀水補(bǔ)水采用雨水、中水等再生水，并設(shè)置循環(huán)凈化處理設(shè)施，減少景觀水排放次數(shù)。

2.2 非傳統(tǒng)水源利用

住宅小區(qū)用水主要包括居民及配套公建生活用水、綠地噴灑、道路及車庫沖洗、景觀補(bǔ)水等。其中綠化、車庫及道路沖洗、景觀用水等非飲用水消耗量占日常小區(qū)用水一定的比例，若全部或部分采用雨水、中水，則節(jié)約的自來水量非?？捎^。因此，《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對于住宅非傳統(tǒng)水源利用率有明確要求:強(qiáng)制項(xiàng)要求不低于10%，優(yōu)選項(xiàng)要求不低于30%。

綠色建筑評價(jià)過程中，通常以年用水量作為考核標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)合理確定各項(xiàng)用水每年的使用次數(shù)、使用周期。比如北方寒冷地區(qū)，冬季一般不考慮室外綠化、景觀用水，干旱地區(qū)綠化、沖洗等水量均須結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況確定澆灑次數(shù)。

本項(xiàng)目雨水采用入滲方案，故非傳統(tǒng)水源用水量僅考慮市政中水用水，本項(xiàng)目水源利用情況見表2。

表2 住宅非傳統(tǒng)水源利用情況

3 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，世界各國對建筑節(jié)能、節(jié)水的關(guān)注程度日益增加。綠色建筑已成為建筑發(fā)展的必然趨勢，綠色建筑設(shè)計(jì)理念將成為未來建筑設(shè)計(jì)的主流。給排水工程設(shè)計(jì)在建筑節(jié)水、節(jié)能方面潛力很大，在滿足用戶用水需求的同時(shí)，充分考慮水資源和能源的節(jié)約，是給排水工程設(shè)計(jì)時(shí)必須充分認(rèn)識并足夠重視的課題。

[1]GB 50015-2003，建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009年版)[S].

[2]GB/T 50378-2006，綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]GB 50555-2010，民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]產(chǎn)曉琴，袁 志.淺談住宅給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)[J].山西建筑，2010，36(13):149-150.