如何設(shè)計(jì)建筑給排水的環(huán)保節(jié)能
2015-04-29 00:00:00覃永金
【摘 要】概述了住宅建筑中節(jié)水節(jié)能以及環(huán)保的問題，從建筑給排水設(shè)計(jì)的角度給出環(huán)保節(jié)能的一些建議。
【關(guān)鍵詞】住宅建筑；建筑給排水；環(huán)保節(jié)能
0.引言
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，越來越多的人口由農(nóng)村涌進(jìn)城市，極大地促進(jìn)了房地產(chǎn)的繁榮。在城市的總用水量中，居住建筑用水比例逐年增加，使得建筑節(jié)水節(jié)能問題不容忽視。住房的商品化后，人們花費(fèi)大量的資金購(gòu)房，希望買得物有所值，良好的居家環(huán)境能讓業(yè)主稱心如意。因此在建筑給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)全面考慮，在滿足用水安全穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性的前提下，盡量考慮到設(shè)計(jì)中的環(huán)保節(jié)能問題。
1.充分利用市政管網(wǎng)的水壓
城市給水管網(wǎng)的余壓，一般可以滿足建筑低層的用水壓力，應(yīng)充分利用這部分水頭。有的工程因?yàn)樾藿ㄙA水池，而放棄使用市政管網(wǎng)的可資用壓力，這是能源的浪費(fèi)，不可取。最好是建筑下部幾層采用市政余壓供水，上部進(jìn)行二次加壓，上下分區(qū)供水，兩個(gè)分區(qū)之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)管，當(dāng)市政管網(wǎng)停水時(shí)，可由屋頂水箱供水。
2.管材的選用
2.1常用建筑給水管材主要是金屬管、塑料管和復(fù)合管等。
傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)多采用金屬管材，二次污染的問題長(zhǎng)期未得到解決，使終端的飲用水質(zhì)量難以保障。由于金屬管材易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結(jié)垢，可以說是金屬管的四大致命弱點(diǎn)。一旦鍍鋅鋼管里的鐵與空氣中或水中氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，管道里外都會(huì)生銹，并滋生各種微生物，污染管道中的自來水。近十多年來，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已先后立法或建立行業(yè)規(guī)章禁止使用鍍鋅鋼管作為飲水輸送管，并提出全面使用以塑料管為主體的不生銹、無腐蝕、無滲漏、無結(jié)垢的優(yōu)質(zhì)綠色管材，從根本上解決自來水管道系統(tǒng)中的二次污染問題。
2.2GB50015-2003《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于排水管材選用上提到：“建筑內(nèi)部排水管道應(yīng)采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口機(jī)制排水鑄鐵管及相應(yīng)管件。當(dāng)排水溫度大于40℃時(shí)，應(yīng)采用金屬排水管?！?/p>
因此建筑內(nèi)部排水管道常用的管材為塑料管和柔性接口的排水鑄鐵管兩大類。UPVC管比鑄鐵管外表美觀，價(jià)格便宜，但噪音問題在一定程度上影響了在較高環(huán)境要求建筑上的推廣使用。如果只從建筑物的使用功能方面考慮，UPVC排水管是首選管材。而在高層及超高層建筑中應(yīng)首先考慮采用柔性接口排水鑄鐵管。
3.衛(wèi)生器具的耗水
當(dāng)給水配件前水壓過大，衛(wèi)生器具不能按給水額定流量出流，就會(huì)出現(xiàn)超壓出流現(xiàn)象，造成水量浪費(fèi)。因其在使用過程中流失，不易被人們察覺和認(rèn)識(shí)，而這種不宜察覺的水量浪費(fèi)，因其未產(chǎn)生使用效益，為無效用水量，這部分水量在使用過程中白白流失。在我國(guó)現(xiàn)有建筑中，給水系統(tǒng)的超壓出流現(xiàn)象是普遍存在而且是比較嚴(yán)重的，其浪費(fèi)的水量不容忽視?！督ㄖo水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.5條規(guī)定，高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜大于0.45MPa，特殊情況下不宜大于0.55MPa。而衛(wèi)生器具的最佳使用水壓宜為0.20～0.30MPa，也就是說大部分衛(wèi)生器具都處于超壓出流狀態(tài)。超壓出流的后果是衛(wèi)生器具的實(shí)際出水流量是額定流量的3～4倍，因而造成水量的浪費(fèi)。有效措施是控制給水系統(tǒng)配水點(diǎn)的出水壓力，在配水點(diǎn)前安裝節(jié)流孔板、減壓閥等減壓措施。根據(jù)北京建筑工程學(xué)院節(jié)水課題組的有關(guān)數(shù)據(jù)研究，得出配水點(diǎn)處?kù)o水壓力大于0.15MPa時(shí)，水龍頭流出水量明顯上升。建議高層分區(qū)給水系統(tǒng)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處?kù)o水壓大于0.15MPa時(shí)，采取減壓措施。
3.1選擇節(jié)水的衛(wèi)生器具
最近幾年，大便器沖洗水箱容積從過去的12～26L減至6-9L節(jié)水型的水箱，最小的4.5L的水箱已有在國(guó)外使用。我國(guó)目前推廣應(yīng)用6L坐便器系統(tǒng)的條件已經(jīng)具備。再者坐便器的沖洗方式有了很大改變，沖洗效果好的有虹吸式、虹吸噴射式、虹吸渦旋式，均著眼于用較少的水量達(dá)到良好的沖洗效果。
3.2新型節(jié)水龍頭的應(yīng)用
以新型節(jié)水龍頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)的老式螺旋式水龍頭，手壓、腳踏、肘動(dòng)式水龍頭，停水自動(dòng)關(guān)閉水龍頭和節(jié)流水龍頭等，這些節(jié)水型水龍頭都有較好的節(jié)水效果。
4.空調(diào)冷凝水的排放
GB17790《房間空氣調(diào)節(jié)器安裝規(guī)定》：空調(diào)器冷凝水的排放不得妨礙他人的正常生活、工作。隨著人們生活水平的提高，再加上全球氣候日益變暖，在夏季家用空調(diào)的使用越來越廣泛，特別是廣大南方地區(qū)，夏季高溫高濕，使用空調(diào)產(chǎn)生大量的冷凝水，由于大多數(shù)老式居住建筑設(shè)計(jì)中并沒考慮空調(diào)冷凝水的排放問題，致使夏季空調(diào)冷凝水無組織排放，特別是在有風(fēng)的情況下，像下雨一樣，一方面污染墻體，另一方面未接人雨水口，導(dǎo)致建筑物周圍積水，影響通行。有效的辦法是，在陽(yáng)臺(tái)設(shè)置冷凝水立管，進(jìn)行有組織排放，可以采用UPVC管材。對(duì)新建的住宅，一定要考慮空調(diào)冷凝水的有組織排放，并且不能與雨水管共用，以防雨水管由于某種原因堵塞，或者當(dāng)雨水排放量大于該立管的設(shè)計(jì)流量時(shí)，可能造成倒流，發(fā)生雨水倒灌現(xiàn)象。
5.噪音問題
給排水系統(tǒng)往往會(huì)帶來噪音，噪音超過40dB時(shí)，人就會(huì)感覺不舒服。
5.1控制給水流速
GB5001-2003《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定不同的管徑對(duì)應(yīng)不同的流速：DN15-DN20，水流速不應(yīng)大于1.0m/s；DN25-DN40，水流速不應(yīng)大于1.2m/s，水流速越大，產(chǎn)生的噪音越大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求，合理確定管徑，選擇合理流速，以降低給水噪音。給水管道固定時(shí)，管卡與管道之間宜裝設(shè)5～8mm厚的橡膠絕緣墊或采用彈性支吊架。按規(guī)定設(shè)置管道支架，特別是采用塑料給水管時(shí)，要縮小支架間距。水平管支架間距的縮小可減小管道振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲。
5.2控制給水管網(wǎng)的壓力
高層建筑給水系統(tǒng)應(yīng)采取豎向分區(qū)供水，一般按下列要求分區(qū)：住宅、旅館其最低衛(wèi)生器具的靜水壓宜為0-3～0.35MPa；辦公樓、教學(xué)樓、商業(yè)樓宜為0.35～0.45MPa。水壓大于0.35MPa的進(jìn)戶管，宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施，如在管路中設(shè)置減壓閥、減壓孔板，還可在水平支管上設(shè)置小型水錘消除器。
6.屋頂水箱
城市給水管網(wǎng)提供的壓力有限，而我國(guó)由于人多地少，為利用有限的土地資源，樓層都建得很高，建筑給水系統(tǒng)有很多情況下不得不設(shè)水池（箱）。水池（箱）中水質(zhì)污染主要來源于兩個(gè)方面：水池或水箱本身和水在水池或水箱中停留時(shí)間過長(zhǎng)。由于鋼筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙，極易滋生青苔、微生物、細(xì)菌；鋼板水箱則易銹蝕，使水質(zhì)下降。建議采用不銹鋼、搪瓷鋼板或達(dá)到衛(wèi)生要求的玻璃鋼水箱代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼板水箱，采用鋼筋混凝土水池時(shí)宜加內(nèi)襯。另外，水池（箱）檢修孔、溢流管等附件極易封閉不嚴(yán)造成水質(zhì)污染，在設(shè)計(jì)上應(yīng)采取在溢流管上加防護(hù)網(wǎng)等措施。水在水箱中貯存超過24h后余氯為零，水質(zhì)會(huì)嚴(yán)重惡化，而生活消防合用水池中水的停留時(shí)間大都超過24h。為解決這個(gè)問題，除盡量單設(shè)生活水池外，應(yīng)在水池中補(bǔ)充加氯或采取其他消毒方法。
7.建筑中水的利用
研究表明人們?nèi)粘Ｉ钣盟挥屑s40%直接與身體接觸，如飲用、烹飪、洗滌等，這部分用水必須達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，除此以外的其他用水，則無需達(dá)到如此高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，中水因處理費(fèi)用比生活飲用水低廉，就近輸送節(jié)約管線，成為節(jié)約用水的新思路。在建筑單體中采用糞便污水、廚房廢水與其他生活廢水分流，糞便污水、廚房廢水直接進(jìn)人市政管網(wǎng)，其他優(yōu)質(zhì)排水如盟洗廢水、淋浴廢水、洗衣廢水收集起來作為中水的水源，因此中水的利用是建筑節(jié)水節(jié)能新的切實(shí)有效的途徑。
8.屋頂雨水的收集利用
雨水由于受氣候條件影響較大，多年來未受足夠的重視，人們把更多的注意力放在解決雨水排放問題上，使之白白的流失。雨水的利用可分為直接利用和作為中水的補(bǔ)充水源。建筑樓頂設(shè)置有專門用于收集雨水的蓄水池，直接或者稍加處理（沉淀和過濾）用于沖洗廁所，由于我國(guó)居民的主要居住方式是大規(guī)模公寓式建筑，而不是像發(fā)達(dá)國(guó)家的單體別墅，因此單靠屋面收集雨水遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在住宅小區(qū)、學(xué)校、工廠應(yīng)發(fā)展雨水積蓄工程。在降雨充沛的城市，應(yīng)采用排水分流制，以便于收集使用雨水。
9.結(jié)語
水資源的日漸短缺給社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活帶來很大的壓力，節(jié)水已成為巫待解決的問題，而在居住建筑中采用節(jié)水節(jié)能技術(shù)是緩解水資源短缺的重要途徑。隨著生活水平的提高、環(huán)保意思的加強(qiáng)，人們對(duì)居住環(huán)境有了更高的要求，本文從建筑給排水的角度，提出環(huán)保節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)，以期和廣大同行交流。 [科]
