淺談建筑給排水節(jié)水節(jié)能設計

李燕霞

北京中天元工程設計有限責任公司

淺談建筑給排水節(jié)水節(jié)能設計

李燕霞

北京中天元工程設計有限責任公司

在建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，全球?qū)?jié)能措施方面持續(xù)廣泛關(guān)注。給排水設計作為建筑行業(yè)的重要組成部分，所采取的節(jié)水節(jié)能措施越發(fā)受到重視。本人結(jié)合多年設計經(jīng)驗和體會，對本專業(yè)相關(guān)節(jié)能措施進行探討。

節(jié)水節(jié)能；給排水系統(tǒng)；管材；衛(wèi)生間器具；水資源利用近

1 前言

年來，隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑能耗不斷增加，所占比例約為整個社會能耗總量的32%，更是達到了是發(fā)達國家的2～3倍[1]。如何大力降低能耗，最大程度地利用清潔能源、提高能源利用率是被整個社會廣泛關(guān)注的問題。而建筑給排水行業(yè)作為其中重要組成之一，其系統(tǒng)設計的合理性、質(zhì)量的保障性以及維護與減少安全隱患將對節(jié)能產(chǎn)生重要影響。本人作為一名給排水專業(yè)的設計人員，依據(jù)近幾年完成的工程項目，從本專業(yè)某些系統(tǒng)及施工方面，對節(jié)能方面的相關(guān)措施做一探討。

2 充分利用市政管網(wǎng)水壓

相對八九十年代而言，近十幾年來高層建筑物所占比例越來越多。給水系統(tǒng)中，充分利用市政給水管網(wǎng)的剩余水頭，成為節(jié)約能源的主要方式之一。一般的市政自來水管網(wǎng)的壓力在0.18MPa～0.40MPa之間，甚至有的地方可以達到0.60MPa[2]。本人設計的北京市的項目，市政自來水壓力基本位于0.18MPa～0.20MPa之間，朝陽區(qū)某個項目稍高一些，可達到0.25MPa。設計中，針對不同建筑的情況，盡量做到最大程度的利用市政壓力。如本人設計的昌平某住宅小區(qū)，市政壓力為0.20MPa，住宅層高2.8m，市政給水直接供至住宅3層；小區(qū)配套小學層高3.9m，市政給水供至小學3層。另外，采用無負壓供水方式也是一種有效的節(jié)能方式。無負壓設備可直接從市政管網(wǎng)吸水，既充分利用了城市管網(wǎng)壓力、達到了節(jié)能目的，又避免了設置水箱帶來的二次污染問題。

3 減壓限流

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當潔具配水點壓力超過0.35 MPa時，用水量明顯上升[2]。故在GB 50555—2010《民用建筑節(jié)水設計標準》4.1.3條中明確規(guī)定：各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓不宜大于0.45 MPa，且分區(qū)內(nèi)底層部分應設減壓設施保證各用水點處供水壓力不大于0.2 MPa。本條相對于《建筑給水排水設計規(guī)范》3.3.5條和3.3.5A條規(guī)定的超過0.35 MPa設減壓設施而言，更加嚴格：要求設計人員在滿足使用要求的同時，還要做到減少超壓現(xiàn)象。在工程設計中，需結(jié)合建筑高度、建筑功能、用水時間及用水量大小等綜合情況一并考慮，優(yōu)化系統(tǒng)分區(qū)方案，減少不必要的水量和水壓的浪費。

4 熱源的選擇

合理地選擇熱源可以從根本上減少能源的消耗。以下介紹兩種節(jié)能熱源：

太陽能資源清潔、環(huán)保且取之不盡、用之不竭，采用優(yōu)質(zhì)太陽能資源可以節(jié)約很大能耗。在住宅建筑中，熱水系統(tǒng)與人們的生活密不可分，采用太陽能熱水系統(tǒng)與建筑進行一體化設計，既能和建筑有機結(jié)合為一體，又可以充分利用太陽能資源制備熱水，是城市節(jié)能減排的一道靚麗風景線。如本人設計的北京市懷柔區(qū)某個居住用地項目，均采用集中集熱、分戶儲熱輔熱的太陽能生活熱水系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以將運行費用折合到物業(yè)費中，無需進行計量，管理方便。

工業(yè)余熱是指利用從工業(yè)設備回收的余熱作為熱源。多數(shù)耗能設備，如原動機、加熱爐等，都只利用了熱能中的一小部分?；厥找徊糠直緛韽U棄不用的工業(yè)余熱進行集中供熱，能節(jié)約一次能源，提高經(jīng)濟效益，減少污染。工業(yè)余熱廢熱相對于太陽能而言，可以做到不受氣候和地理位置的影響無需另行增設輔助熱源。這無疑是更可靠、更節(jié)能的一種熱源。如北京石景山鋼鐵廠已向50萬米左右的建筑物提供這種工業(yè)余熱蒸汽鍛錘的廢蒸汽作為集中供熱的一種熱源，用以滿足本廠及周邊住宅區(qū)的生活用熱。

5 雨水資源回收利用

經(jīng)濟的發(fā)展造成了水資源的匱乏。隨著人們對水需求的增加，水資源浪費和污染問題也不斷暴露出來。水資源的利用已經(jīng)成為制約人類發(fā)展進步的重要因素。因此，在建筑建設中，要增加水資源回收再利用的技術(shù)措施，提高水資源的綜合利用效率。雨水資源作為一種天然水資源，如能被人們有效回收利用，對滯蓄雨水、削減峰值流量、減輕洪澇災害等效果顯著，也能達到充分節(jié)約水資源的目的。雨水在下凹綠地、透水鋪裝內(nèi)等暫存，可使周邊空氣濕潤，改善居住環(huán)境。北京自2011年來強降雨現(xiàn)象造成的內(nèi)澇頻現(xiàn)，推行雨水控制與利用工程，切實消減峰值徑流排水量，實現(xiàn)雨水的資源化利用，勢在必行。

本人在設計北京市海淀區(qū)某住宅項目時，結(jié)合景觀，保證一定的下凹綠地比例。另外，在靠近市政雨水排放口的綠地下，設計了兩座有效容積分別為120m3和150m3的PP聚丙烯塑料蓄水模塊組合蓄水池?；厥盏挠晁?jīng)過過濾和簡單消毒處理后，可以作為小區(qū)綠化和澆灑道路使用。這樣，既能達到了減少雨水外排和削減峰值流量的效果，又保證了節(jié)能環(huán)保。

6 管材的選用

常用的建筑給水管材主要是金屬管、塑料管和復合管等。不同管材之間的粗糙系數(shù)也可能不同，因此,相近或相同規(guī)格各種給水管材之間的水力工況也有差異。水力計算時，應嚴格對應所選管材的物理參數(shù)，如公稱壓力、計算內(nèi)徑等進行水頭損失計算不宜隨意套查水力計算表，否則將影響水頭損失計算結(jié)果的正確性造成系統(tǒng)供水壓力浪費或不足。

在建筑排水管材選擇中，塑料管因具有外表美觀、價格便宜、安裝方便、投資省和節(jié)能的優(yōu)點，在建筑給排水系統(tǒng)中得到了廣泛應用。隨著新興塑料管材的不斷發(fā)展，使其原具有的噪聲大、易老化等不足在一定程度上得到了解決。不過，通過塑料管和機制鑄鐵排水管的現(xiàn)場觀測對比試驗，發(fā)現(xiàn)鑄鐵管的降噪效果非常明顯，因此在高層及超高層建筑中還是應優(yōu)先考慮采用機制排水鑄鐵管。

7 衛(wèi)生器具

早期的建筑中，衛(wèi)生間內(nèi)的潔具沒有考慮節(jié)水性，尤其老式蹲便器，沖洗水箱容積能達到12升～26升。但是今近年，我國推廣應用水箱為6L的節(jié)水型坐便器，且坐便器的沖洗方式有了很大變化，比如：虹吸式、虹吸渦旋式等，都可以用較少的水量達到良好的沖洗效果。

新型的節(jié)水龍頭也代替了傳統(tǒng)的螺旋式水龍頭，比如：感應式節(jié)流水龍頭；延時自動關(guān)閉水龍頭；手壓、腳踏、肘動式水龍頭；停水自動關(guān)閉水龍頭等，這些節(jié)水龍頭在近年的建筑中得到廣泛應用，都具有良好的節(jié)水效果。

8 小結(jié)

建筑給排水行業(yè)中，節(jié)水節(jié)能技涉及到很多環(huán)節(jié)，本文只是就其中幾點做了探討。在建筑給排水系統(tǒng)的設計過程中，不僅要滿足使用功能，還應從節(jié)水節(jié)能的角度出發(fā)進行科學、合理的設計和優(yōu)化，以實現(xiàn)水資源的可持續(xù)充分利用和保護，為節(jié)約社會能源和保護環(huán)境做出一定的貢獻。

[1]王麗華.建筑給排水節(jié)能設計思路與節(jié)能措施研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015(7):96～97.

[2]單超群.談住宅建筑給排水節(jié)能環(huán)保措施[J].山西建筑,2015(2):194～195.

[3]GB 50242—2002.建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[J].