節(jié)能技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用探討

趙麗萍 曾雅鑫

(湖南中大設(shè)計院有限公司，湖南 長沙 410075)

·綠色環(huán)保·建筑節(jié)能·

節(jié)能技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用探討

趙麗萍 曾雅鑫

(湖南中大設(shè)計院有限公司，湖南 長沙 410075)

結(jié)合實際案例，對建筑給排水設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)進行了系統(tǒng)分析，闡述了強化節(jié)水節(jié)能觀念、合理利用市政管網(wǎng)余壓、采用無負壓變頻設(shè)備供水、開發(fā)利用新的水資源等節(jié)能措施，以實現(xiàn)建筑給排水設(shè)計的節(jié)能目標(biāo)。

給排水，節(jié)能，建筑，節(jié)水

在經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，環(huán)境也正遭受著各類污染源的摧殘，城市或多或少都存在環(huán)境污染的現(xiàn)狀。尤其是建筑在能耗中所占比重最大，基于此，在設(shè)計環(huán)節(jié)就注意到節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，是避免大范圍環(huán)境污染的最佳途徑，建筑設(shè)計師要注意降低并減少資源的消耗污染，促使建筑能耗與自然相互協(xié)調(diào)一致。但該如何實現(xiàn)設(shè)計環(huán)節(jié)中合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，一直都是建筑業(yè)和社會各界人士共同關(guān)注的問題，由此，筆者將結(jié)合實際設(shè)計案例，對建筑給排水設(shè)計中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用做以下分析。

1 實際案例分析

該工程為新生態(tài)項目，項目位于我國北方水資源匱乏的地區(qū)，設(shè)計目標(biāo)以宜居城市建設(shè)的生態(tài)之城為設(shè)計主題，建筑區(qū)域的綠色覆蓋率必須達到100%，在設(shè)計時筆者主要參與設(shè)計了公房、廠房、科技園辦公樓及居民住宅小區(qū)，其中居民住宅小區(qū)人車分流主要以高架慢行建筑形式實現(xiàn)，節(jié)能技術(shù)采用了太陽能熱水、雨水收集、中水回用等，小區(qū)實現(xiàn)了高品質(zhì)生態(tài)宜居目的。項目在設(shè)計雨水收集利用系統(tǒng)時，雨水收集先期是由市政雨水管網(wǎng)和屋面收集為主，并集中在室外設(shè)置了收集雨水池和處理機房。但由于該項目建設(shè)施工地區(qū)為新開發(fā)地塊，尚無修繕完整的市政中水設(shè)施，因此，施工方直接給出自建雨水系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計師結(jié)合當(dāng)前項目實際，設(shè)計建筑三棟合用一座收集雨水池，借由各種處理工藝如過濾、消毒等使雨水達到生活用水使用標(biāo)準(zhǔn)后，便可直接輸入中水儲水箱，再通過中水加壓泵提供給居民生活除飲用外使用。

2 建筑給排水設(shè)計中節(jié)能節(jié)水應(yīng)用

2.1 節(jié)水節(jié)能觀念

節(jié)能的前提便是節(jié)水節(jié)能觀念，設(shè)計師不具備良好的節(jié)能觀念，可想而知在進行設(shè)計時自然無法重視到節(jié)能技術(shù)的重要性，此外，還需要提高居民節(jié)水意識，將節(jié)能節(jié)水政策滲透落實到每位公民的心中和行動上。通?？赏ㄟ^宣傳教學(xué)形式，提供給居民節(jié)約用水意識形成的先決條件，并促進設(shè)計師了解到節(jié)能的重要性，要倡導(dǎo)生活生產(chǎn)期間節(jié)約用水，積極改進并采用用水裝置和分質(zhì)供水。在生活中要時刻做到點滴節(jié)約，將節(jié)約貫徹落實到各個環(huán)節(jié)，認(rèn)真執(zhí)行起來方能取得良好收益。

2.2 市政管網(wǎng)余壓合理利用

當(dāng)前城市化建設(shè)的腳步越來越快，我國各城市在不同程度上都面臨著市政管網(wǎng)壓力，總體而言，因城市規(guī)模有大小，城市間給水管網(wǎng)壓力并非都是一致的。不過，無論城市類型怎樣，城市給水管網(wǎng)壓力也只能在0.2 MPa～0.4 MPa之內(nèi)，建筑樓層不超過5層的在正常情 況下市政管網(wǎng)供水壓力皆能得到解決。在現(xiàn)實中，雖然房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展較快，也實現(xiàn)了有效的利用土地資源的目的，極為顯著的促進著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和增長，但是，在面對超高層、高層建筑如雨后春筍般被建設(shè)出來，市政管網(wǎng)的供水壓力將接受嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在進行二次加壓的過程中出現(xiàn)許多浪費現(xiàn)象，為有效緩解這種能源消耗，筆者認(rèn)為在設(shè)計時，可根據(jù)實際工程狀況引用相應(yīng)的供水方式，并不需要完全統(tǒng)一按傳統(tǒng)供水方式設(shè)計，合理的利用市政管網(wǎng)預(yù)壓方能更便捷的提供和使用水資源，進而確保水資源浪費現(xiàn)象被有效遏制。

2.3 供水采用無負壓變頻設(shè)備

二次加壓供水通常以儲水池、高位水箱等為主要設(shè)備，但由于未能很好解決二次加壓供水的二次污染現(xiàn)狀，以及二次加壓供水能耗大于其他方式，所以這些設(shè)備在新型建筑給排水設(shè)計中并非最優(yōu)選擇，因此，首選的當(dāng)為能耗少環(huán)保俱佳的無負壓變頻供水設(shè)備。選用該類設(shè)備大部分原因在于：成本可實現(xiàn)最大化的有效降低，無負壓變頻供水設(shè)備之所以能降低建筑成本在于它不需要儲水池及水箱；環(huán)保效果更為顯著，無負壓變頻供水設(shè)備不需要像二次加壓供水般，在水箱或儲水池內(nèi)存儲用水，進而也就很少會滋生出微生物影響到水資源被污染，由于不需要存儲用水降低了水污染，無負壓變頻供水設(shè)備自然有著更顯著的節(jié)能效果。

無負壓變頻供水設(shè)備與二次加壓供水不同，其不需要將用水輸送到儲水池中再進行加壓供水，而是直接以水泵連接市政管網(wǎng)，進而實現(xiàn)原有市政管網(wǎng)壓力直接供水，相對來說，這種加壓供水方式更節(jié)能經(jīng)濟。此外，加上儲水池及水箱等制作都是混凝土結(jié)構(gòu)，不具備更強的抗?jié)B防漏的性質(zhì)，經(jīng)常會出現(xiàn)跑冒滴漏等問題，雖然每日滲出量極小，但隨著時間的增長這一浪費將變得極為嚴(yán)重。同時，為避免水污染現(xiàn)象出現(xiàn)，水箱及儲水池會進行定期清理，這一工序無疑會加大管理成本，可諸如此類的情況幾乎不會存在于無負壓變頻供水設(shè)備中。

2.4 開發(fā)利用新的水資源

2.4.1 淡化海水

我國有著極為豐富的海水資源，在我國水系統(tǒng)中海水屬于大蘊藏量的水系，但由于海水不能直接飲用和使用，需要通過相關(guān)處理技術(shù)對其進行處理方可，不過海水能有效解決我國乃至全球人類水資源危機，在科學(xué)技術(shù)及水資源利用方式不斷發(fā)展進步的今天，淡化海水的手段是世界多個國家緩解水資源困境的最有效途徑。雖然淡化海水需要高成本投入，且具有極強的地域限制，不過海水淡化后其水質(zhì)較好，能最大化緩解水資源匱乏難題，對合理利用水資源來說這種手段是極為關(guān)鍵的。我國利用淡化海水的城市多為沿海地帶如深圳等地區(qū)，近幾年在這一方面我國已取得較為優(yōu)異的成績。

2.4.2 利用雨水

建筑給排水設(shè)計中雨水的收集利用已經(jīng)是較為廣泛的，雨水收集主要是在降雨前啟用相關(guān)收集裝置系統(tǒng)，以合理有效的方式收集雨水，并將其集中凈化處理再進行科學(xué)的存貯，經(jīng)過相應(yīng)的工藝處理后，依照水質(zhì)的不同做出相應(yīng)應(yīng)用的選擇，例如在收集處理完雨水后，遇到天氣干旱時可用來澆灌綠地草坪，或是用作城市水池噴泉的補用水，以及清洗路面、車輛等生活方面，在建筑中收集凈化過的雨水，還可以用來沖洗衛(wèi)生間、澆灌花木等。雨水的利用能很好的節(jié)約各類用水成本，達到水資源的多元化利用目標(biāo)，并且雨水屬于自然水，是可循環(huán)利用的資源之一。

2.4.3 中水利用

在建筑物內(nèi)上、下水之間存在一個水處理供給系統(tǒng)即中水系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是收集處理并利用建筑物的污廢水，能有效的重復(fù)利用生活污廢水，對水資源節(jié)省和環(huán)境保護有著極大的促進作用，具有較高的社會及經(jīng)濟的效益。生活用水中不與人體直接接觸就浪費的水量較多，譬如沖洗廁所、汽車，澆灌噴灑草坪綠地和路面，以及人們生活中的淋浴用水等，皆可以經(jīng)過相應(yīng)處理后作為生活的非飲用水使用?？紤]到節(jié)水節(jié)能長遠利益，設(shè)計建筑排水系統(tǒng)時設(shè)計為分流體系，也就是將生活與糞便的污廢水分別設(shè)計出兩個排水系統(tǒng)，進而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)生活廢水的收集，在其處理達到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，便可輸入中水系統(tǒng)中加以使用。生活污廢水的大規(guī)?；厥绽茫艽_保城市水壓力大幅度緩解，有效的降低城市污水處理負擔(dān)和水資源污染程度，且強化中水利用，是突破中水應(yīng)用技術(shù)的瓶頸最佳選擇，可顯著性的提高水資源利用效率。

2.5 太陽能

在自然資源中太陽能是最清潔的可循環(huán)再生資源，能促進節(jié)能技術(shù)的大幅度提升，并且隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的加強太陽能的發(fā)展前景一片光明，但要普及提高太陽能的利用，這還需要我國科研人員持之以恒的努力。當(dāng)前太陽能不再是以傳統(tǒng)的箱式集熱器加熱供水，而是以新型的真空管式集熱器進行加熱供水，這種新型技術(shù)的應(yīng)用幾乎解決了熱損失的問題，也不再受季節(jié)和天氣的制約，更有效的延長了設(shè)備使用壽命。但由于宣傳不到位及使用方式還有不足，因此這種新能源還沒有走進千家萬戶，科研成果分享效率遠遠達不到預(yù)期所設(shè)想，所以在今后相關(guān)人員要加強新技術(shù)的推廣宣傳，確保各種節(jié)能新技術(shù)都能得到有效的應(yīng)用。

3 結(jié)語

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，人們生活水平的提高，在賴于生存的環(huán)境和建筑物方面有著更高的要求，尤其是在環(huán)境污染方面，由于人們環(huán)保意識逐步增強，更多節(jié)能節(jié)水的例子層出不窮，因此，建筑設(shè)計師務(wù)必要在設(shè)計環(huán)節(jié)滲透節(jié)能節(jié)水，不斷的引進學(xué)習(xí)新技術(shù)和材料，推動建筑業(yè)朝綠色環(huán)保趨勢發(fā)展，進而達到有效緩解水資源的目的。

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On exploration for energy-saving technique in architectural water-supply and drainge design

Zhao Liping Zeng Yaxin

(HunanZhongdaDesignInstituteCo.,Ltd,Changsha410075,China)

Combining with the factual cases, the paper has the systematic analysis of the energy-saving technique of the architectural water-supply and drainage design, illustrates some energy-saving measures, including improvement of water-saving and energy-saving ideas, reasonable utility of excess pressure of municipal pipe networks, adoption of non-negative pressure frequency equipment for water-supply, and development of new water resources, so as to realize the energy-saving aims in the water-supply and drainage design.

water-supply and drainage, energy-saving, architecture, water-saving

2015-06-29

趙麗萍(1967- )，女，高級工程師

1009-6825(2015)25-0187-02

TU201.5

A