綠色建筑理念下建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)分析

李禹

（湖南省建筑設(shè)計(jì)院有限公司 湖南長沙 410000）

1 引言

我國是一個(gè)水資源短缺的國家，供需矛盾突出，全國666個(gè)建制市中，330多個(gè)城市不同程度的貧水?；诖?，從建筑的角度出發(fā)，必須在給排水設(shè)計(jì)中貫徹節(jié)約水資源、節(jié)約能源消耗的理念，為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2 節(jié)水節(jié)能理念與要求

節(jié)水節(jié)能理念是基于我國綠色建筑、生態(tài)建筑發(fā)展背景下提出的，給排水系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能的重要平臺(tái)，具體要求歸納如下：

（1）節(jié)水：①開源節(jié)水，如：通過雨水收集系統(tǒng)、中水利用系統(tǒng)的設(shè)置，增加水源；②節(jié)流節(jié)水，如：控制超壓出流，合理選擇衛(wèi)生器具，通過限制其出流量達(dá)到節(jié)水的效果；③縮短無效出流時(shí)間節(jié)水，如：避免沖洗時(shí)間過長、做好熱水循環(huán)等；④空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水，建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的使用中，可通過降低排污量達(dá)到節(jié)水的目的。

（2）節(jié)能：①給水系統(tǒng)節(jié)能，可根據(jù)建筑實(shí)際情況綜合計(jì)算分析選擇合適的給水系統(tǒng)與分區(qū)供水方式，從而獲得良好的節(jié)能效果；②污水處理系統(tǒng)節(jié)能，通過綜合計(jì)算分析，選取高效污水提升泵、相關(guān)用電設(shè)備，通過合理匹配實(shí)現(xiàn)節(jié)能；③生活熱水系統(tǒng)節(jié)能，選擇高效節(jié)能的水加熱器、系統(tǒng)循環(huán)泵等，做好管道保溫，達(dá)到節(jié)能效果；④冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能，如：冷卻塔可考慮自動(dòng)控制，選用變頻風(fēng)機(jī)，冷卻循環(huán)水泵必須經(jīng)由計(jì)算后開展最優(yōu)選擇，要求在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)水泵效率至少80%以上。

3 基于節(jié)水節(jié)能理念下的建筑給排水設(shè)計(jì)

建筑給排水系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)著極為重要的地位，下文主要從給水、熱水以及排水三個(gè)方面具體論述了基于節(jié)水節(jié)能理念下的建筑給排水設(shè)計(jì)。

3.1 給水系統(tǒng)方面

（1）給水系統(tǒng)加壓設(shè)計(jì)。在建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理利用市政管網(wǎng)壓力（一般為0.2～0.4MPa），采取分區(qū)供水方式，從而有效減少二次加壓能耗。根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50015-2003》（2009版）要求，高層建筑生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需進(jìn)行豎向分區(qū)，最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)靜水壓≤0.45MPa，若是入戶管的水壓＞0.35MPa，需配備相關(guān)調(diào)壓設(shè)施。

（2）給水系統(tǒng)減壓設(shè)計(jì)。超壓出流是導(dǎo)致建筑水資源浪費(fèi)的一個(gè)重要原因，建議最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)靜水壓＞0.15MPa時(shí)，做好減壓設(shè)計(jì)，如：在進(jìn)戶管水表前設(shè)置減壓閥。

（3）節(jié)水型衛(wèi)生器具設(shè)計(jì)。現(xiàn)階段我國市場(chǎng)上已經(jīng)廣泛推出了各種節(jié)水型產(chǎn)品，如：瓷芯節(jié)/充氣水龍頭、小容積水箱大便器、采用延時(shí)自閉/光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱等等，對(duì)此可根據(jù)建筑項(xiàng)目實(shí)際情況合理選用。

（4）新型管材、管件、閥門設(shè)計(jì)。在建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可優(yōu)先選擇鋼塑/鋁塑復(fù)合管、PE管、PVC、PPR等，其在同等條件下選用更能夠節(jié)水的閥門、閥件。

（5）水表配置設(shè)計(jì)。在建筑給水系統(tǒng)中，通過水表的合理設(shè)置可起到較好的水量控制效果，應(yīng)增加進(jìn)戶總水表數(shù)量，分區(qū)布置，通過與各戶水表的水量平衡分析，查找局部漏水隱患，進(jìn)一步優(yōu)化給水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)水。

3.2 熱水系統(tǒng)方面

現(xiàn)階段我國建筑熱水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)主要從兩個(gè)方面出發(fā)：①太陽能的利用；②熱水循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化。

（1）太陽能的利用。太陽能是重要的清潔能源，我國太陽能資源豐富，2/3面積的年日照時(shí)數(shù)超過2000h，由此顯示我國具備良好的推廣太陽能熱水器的資源條件。我國建筑太陽能熱水器包括平板型、玻璃真空管型和金屬—玻璃真空管型等，具體根據(jù)建筑實(shí)際情況選用，滿足用戶使用需求的同時(shí)，獲得良好的節(jié)能效果。

（2）熱水循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化。對(duì)于采取集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的建筑給水設(shè)計(jì)，必須要注意控制熱水循環(huán)管網(wǎng)服務(wù)半徑，此外熱水供應(yīng)管網(wǎng)需做好保溫工作，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能的效果。

3.3 排水系統(tǒng)方面

雨水收集系統(tǒng)和中水利用系統(tǒng)是我國建筑排水設(shè)計(jì)中比較熱門的兩大節(jié)能措施，其在保護(hù)節(jié)約水資源方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

（1）中水利用系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要是對(duì)日常生活污水、廢水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后，用于市政、綠化等領(lǐng)域，雖初期投資較高，但是長期效益良好，實(shí)現(xiàn)了污水資源化發(fā)展。

（2）雨水收集系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要是對(duì)雨水進(jìn)行收集、處理、再利用，如：廁所沖洗、車輛沖洗、城市綠化等等，有利于減輕城市用水和污水處理負(fù)擔(dān)，綜合效益顯著。

4 實(shí)例分析

4.1 工程概況

湖南省人民醫(yī)院全科醫(yī)生臨床培養(yǎng)基地和健康管理中心項(xiàng)目位于長沙市河西梅溪湖片區(qū)，項(xiàng)目總用地面積11999.9m2，總建筑面積49355.4m2（地下室建筑面積18947m2）。項(xiàng)目功能主要分三部分，地下室主要為設(shè)備用房與車庫、甲五級(jí)醫(yī)療救護(hù)站；全科醫(yī)生培養(yǎng)基地包括臨床技能模擬中心、教學(xué)用房、培訓(xùn)用房、500人報(bào)告廳、500人學(xué)員宿舍、食堂等；健康管理中心包括健康體檢、康復(fù)門診、200床康復(fù)病房及配套醫(yī)療用房。

4.2 建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)

根據(jù)工程特點(diǎn)，在地下一層生活水泵房設(shè)置40m3不銹鋼成品生活水箱一座（生活用水水箱應(yīng)自帶具有消毒處理的設(shè)施）及加壓供水設(shè)備一套，保證本工程生活水供給。本工程生活給水采取分區(qū)供水方式。分低（地下車庫至地上3層）、高（地上4層～頂層）兩區(qū)，低區(qū)直接利用市政水壓供水，高區(qū)由加壓供水設(shè)備加壓至屋頂水箱供水。

健康管理中心在辦公區(qū)域和病房衛(wèi)生間設(shè)置熱水供應(yīng)系統(tǒng)，培訓(xùn)樓在學(xué)生宿舍衛(wèi)生間設(shè)置熱水供應(yīng)系統(tǒng)，該工程日耗熱水量約為40m3，小時(shí)耗熱水量約為3.4m3，擬采用屋頂太陽能加空氣源熱泵組合形式制備并供應(yīng)熱水，屋頂分別設(shè)置80m3儲(chǔ)熱水箱和20m3集熱水箱一個(gè)，采用重力流的方式供應(yīng)熱水，管道同程布置，全日制機(jī)械循環(huán)。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)太陽能預(yù)熱系統(tǒng)，采用了太陽能強(qiáng)制循環(huán)間接加熱和鍋爐（暖通專業(yè)設(shè)計(jì)）熱水聯(lián)合供應(yīng)系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過屋頂集中放置的太陽能集熱器收集熱量，通過換熱循環(huán)泵將熱量經(jīng)過熱交換器對(duì)生活熱水進(jìn)行預(yù)熱，充分利用可再生能源。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)雨水收集與回用系統(tǒng)，收集大部分屋面雨水，經(jīng)過過濾、消毒后用于室外綠化澆灑、道路沖洗和水景補(bǔ)水。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑作為能耗大戶，一直是節(jié)能節(jié)水理念的重要踐行對(duì)象。在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，節(jié)水與節(jié)能處于一個(gè)相互聯(lián)系的狀態(tài)下，對(duì)此必須合理規(guī)劃設(shè)計(jì)給水、排水以及熱水系統(tǒng)，正確計(jì)算用水量、合理選用水泵、節(jié)水型衛(wèi)生器具等，切實(shí)推動(dòng)我國社會(huì)持續(xù)、健康發(fā)展。

[1]李 洋.超限高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)[J].給水排水，2010，36（1）：69～72.