綠色建筑理念下的節(jié)水節(jié)能分析

陳 華

(福州海峽文化藝術(shù)中心建設(shè)開發(fā)有限公司 福建福州 350018 )

0 引言

我國人口眾多，人均資源占有量較少，水資源匱乏，供需矛盾較為突出，尤其是建筑行業(yè)的快速發(fā)展和能源的大量消耗，將面臨嚴峻的考驗。因此，使用綠色材料、構(gòu)建綠色建筑，成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和綠色建筑理念提出后，應(yīng)當(dāng)在建筑給排水設(shè)計與施工等方面做出改變，充分利用太陽能、空氣能、風(fēng)能等可再生能源，減少對環(huán)境有破壞力的建筑材料的使用，有效控制和減少對自然環(huán)境的使用和污染。在充分利用天然條件的情況下，創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境，節(jié)約能源，做到人與自然的和諧發(fā)展。

綠色建筑創(chuàng)造的居住環(huán)境，包括室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境，建筑給排水的設(shè)計直接影響到建筑水量的消耗，包括給水設(shè)計與排水設(shè)計[1]。

1 基于綠色建筑理念的給水節(jié)水節(jié)能分析

建筑給水系統(tǒng)，主要包括生活飲用水供水和生活用水給水[2]。之所以稱之為綠色建筑，主要是由于建筑物從該項目的決策階段開始，經(jīng)過設(shè)計、采購、施工，一直到建筑物的維護使用均能夠符合綠色建筑的理念，做到節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材。

綠色建筑物節(jié)水節(jié)能，可首先從生活給水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)方面考慮。目前，生活給水系統(tǒng)，主要采取分區(qū)供水的方式，主要是由于傳統(tǒng)的市政供水壓力一般處于0.2MPa～0.4MPa之間，不能滿足高層供水，容易出現(xiàn)低樓層壓力過大造成水資源的浪費，高樓層壓力不夠而無法供水。采取分區(qū)供水的方式，既能充分利用市政管網(wǎng)余壓，又能減少二次供水的加壓能耗[3]。

廈門萊頓某小鎮(zhèn)工程位于廈門市集美區(qū)，建筑面積約150 000m2，主要是小區(qū)居民住宅。該項目嚴格按照綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，為市重點項目，項目設(shè)計起始時間為2015年3月，在政府的大力支持下，開發(fā)商從項目的立項開始到項目的設(shè)計、采購以及施工等方面進行了嚴謹?shù)囊?guī)劃。

首先，采取分區(qū)供水，合理利用市政供水本身的壓力，豎向分區(qū)，室內(nèi)衛(wèi)生器具最低配水點靜壓不能過高，并配置相應(yīng)的減壓閥，入戶管水壓保持低于0.35MPa，并配置相關(guān)的調(diào)壓設(shè)施，防止水壓過高造成超壓出流，避免水資源浪費。家庭型用水器具在設(shè)計、采購時，就已明確采用新型節(jié)水型管材，例如PVC、PPR、PE以及鋁塑復(fù)合管材等。這些新型管材不會影響水質(zhì)，不會生銹，減少了輸送過程中的漏水現(xiàn)象；同時，也減輕了管道的維護檢修工作。

另外，衛(wèi)生器具的用水量占生活用水50%以上，選用節(jié)水型衛(wèi)生器具，對整個給排水系統(tǒng)的節(jié)能效果有著舉足輕重的作用。該項目中采用節(jié)水型水龍頭，根據(jù)實際需求手動或自動啟閉和控制出水口的水流量，減少了由于無人或無需清潔及壓力過高時依然出水的現(xiàn)象，減少水資源的浪費；便器系統(tǒng)同樣選用節(jié)水型，用水量低于6L，沖洗閥具有延時沖洗、自動關(guān)閉和流量控制的功能，保證了功能實現(xiàn)的同時減少了水量的消耗；淋浴器和洗衣機等用水器具，均采用節(jié)水型，根據(jù)衣物的臟凈程度能夠自動或手動調(diào)整用水量，達到節(jié)約用水的效果。

此外，用戶入戶管上安裝精密水表，根據(jù)具體的水量進行具體的收費政策，并設(shè)有在實際操作中避免局部漏水的措施，對水表的使用年限做出了明確的規(guī)定，防止了由于水表使用太久、零部件的磨損太嚴重而造成對水量計量的不準(zhǔn)確，也加強了住戶節(jié)約用水的觀念。

在給水系統(tǒng)的設(shè)計方面，合理布置管路，減少了給水系統(tǒng)的阻力，減少了損失，減少了給水能耗，實現(xiàn)了給水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。

該項目2017年底已有一部分住宅投入使用，給水系統(tǒng)嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其中針對1#樓的水資源使用情況進行了監(jiān)測，僅從生活用水給水的角度分析，節(jié)水至少15%，節(jié)水節(jié)能效果明顯。

給水系統(tǒng)中另一方面，采用新能源進行熱水供應(yīng)。目前，我國民用建筑的水加熱器，主要采用電加熱型式，成本較高，不利于綠色建筑節(jié)能的發(fā)展要求。因此，充分利用太陽能等可再生資源，有利于減少能源的消耗。我國具有豐富的太陽能資源，據(jù)統(tǒng)計資料分析，中國陸地面積每年接收的太陽輻射總量為3300～8400MJ/m2，相當(dāng)于24 000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的儲量，其中，青藏高原、甘肅西部、寧夏北部、新疆南部、山西北部等地區(qū)為太陽能一類地區(qū)，擁有很豐富的太陽能資源。我國的太陽能熱水器發(fā)展水平較高，包括平板式太能能集熱器、玻璃真空管太陽能集熱器和熱管式太陽能集熱器，但是利用率較低，我們應(yīng)引導(dǎo)用戶多選擇太陽能水加熱器。北方地區(qū)冬季采暖熱水消耗較大，國家政策可鼓勵人們選用太陽能設(shè)備，根據(jù)實際情況作出經(jīng)濟鼓勵，以促進能源消耗的減少。

2 基于綠色建筑理念的排水節(jié)水節(jié)能分析

建筑排水工程分為雨水和污水，一般采取雨水、污水分流制，其中污水包括衛(wèi)生器具排水和生活洗漱排水。水資源的使用過程中，或多或少受到了不同程度的污染。我國排水節(jié)能措施，主要表現(xiàn)在中水利用和雨水收集。

居民小區(qū)和其他公共建筑的污廢水，經(jīng)物理、化學(xué)或者生物處理方式集中處理后，達到一定使用要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，可以用于道路及小區(qū)綠化的灌溉與沖洗、車輛的清洗工作，也可用于家庭衛(wèi)生器具的沖洗。我國中水利用的方案很早就已提出，但由于實際原因，考慮到中水處理最初成本較高，能夠?qū)崿F(xiàn)中水回收利用的建筑物并不多，因此需要更專業(yè)的投入中水處理過程，降低中水處理工藝的成本投資，實現(xiàn)污廢水的資源化發(fā)展。一旦技術(shù)成熟，將是一個促進可持續(xù)發(fā)展、促進綠色建筑的有力杠桿。

排水節(jié)水節(jié)能途徑中，雨水收集再利用成本低，利用率高。我國年平均降水量可達到650mm，其中城市總降水量為0.26萬億m3，雨水收集利用有很大的潛力，尤其以沿海城市最為突出。以福州市為例，該地區(qū)每年降水量較多，臺風(fēng)季節(jié)更甚，年平均降水量為1300mm～1500mm，但雨水利用率仍處于較低水平。因此，政府大力支持海綿城市的建設(shè)發(fā)展，減緩了用水緊張，對環(huán)境變化的適應(yīng)性和對自然災(zāi)害的應(yīng)對方面有著良好的彈性，既能雨季減輕城市內(nèi)澇的災(zāi)害，又能緩解用水壓力，將自然環(huán)境和人工采取的措施相結(jié)合，最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化。目前，我國有些城市一到雨季，城市內(nèi)澇越來越頻繁，不僅嚴重影響市民出行，同時又無法實現(xiàn)雨水資源的回收再利用，造成了雨水資源的浪費，若能將這部分雨水收集，將會很大程度上緩解部分地區(qū)缺水的現(xiàn)象，降低了用水壓力。

3 基于綠色建筑理念的節(jié)水節(jié)能示范工程

福建省科技館占地面積72 667m2，包含影院、餐飲、設(shè)備用房和倉庫，該項目按照綠色建筑三星級設(shè)計。其節(jié)水節(jié)能措施，主要體現(xiàn)在空調(diào)排水經(jīng)處理后作為衛(wèi)生間沖廁及冬季滴灌用水，非傳統(tǒng)水源年利用率高于40%。雨水處理方面，引進海綿城市的理念，采用雨水收集處理方案，經(jīng)處理后的雨水能夠作為室外綠化灌溉以及道路、車輛噴灑用水，還可以作為室內(nèi)某些設(shè)備沖洗用水，實現(xiàn)了雨水的循環(huán)使用，又不會造成由于雨水無法及時排盡而引起用地范圍內(nèi)的水坑、水洼等，影響人們的出行。貴賓區(qū)、廚房餐廳等區(qū)域采用集中熱水供應(yīng)，并利用太陽能與空氣源熱泵機組相結(jié)合的方式制備熱水。此外，還選用了符合國家標(biāo)準(zhǔn)的新型管材管件，根據(jù)不同的用途設(shè)置水表計量，利用高效低耗變頻供水設(shè)備，既不會使低樓層供水壓力過大，又不會造成高樓層供水壓力不夠。

臚雷新城是政府出資建設(shè)的公租房住宅小區(qū)，從項目策劃開始，就著手于綠色建筑理念的貫徹，于2017年底全面建成。它是福州市海綿城市建設(shè)的示范工程，共有6個地塊，總占地面積166 000m2，園區(qū)內(nèi)建成有多個“海綿體”，能夠使雨水順著植草護坡流入底層，能夠自然停留在植被層或者往下滲透，還可以為水生植物提供所需的營養(yǎng)成分，例如植草溝、滲透塘和雨水花園等，最多能夠蓄水0.4m，另外還有下凹綠地和透水鋪裝與雨水花園相互配合，諸多個“海綿體”形成了一個大水箱，其地下雨水收集池最多可收集100t雨水，過濾、消毒后，雨水可用來小區(qū)的綠化灌溉。

除此之外，雨水收集再利用的樣板工程還有洋下海綿公園和梅峰山地公園等，其中洋下公園包含4塊海綿，有湖體本身、植被緩沖坡、透水園路和植草溝等，湖體本身就有蓄水功能，保證了湖邊植被坡的穩(wěn)定；植被緩沖坡，不僅能夠起到減緩地表徑流水流速的作用，還能夠攔截污染物，雨水還可通過透水園路自然滲透，汛期最多能收集約7000m3的水，設(shè)計最高蓄水位高達6m。梅峰山地公園的海綿系統(tǒng)，由雨水花園、環(huán)湖草坡、環(huán)湖濕地、一級蓄水湖和二級蓄水湖這5個關(guān)鍵環(huán)節(jié)構(gòu)成，該山地公園海綿系統(tǒng)的總體框架，主要由3個方面構(gòu)成，包括梅峰山公園原始的地形條件有利于匯水的形成，新增加建設(shè)不損傷自然透水下墊面，以及有組織排走雨水的統(tǒng)化組織雨水排蓄路徑。

4 結(jié)語

綠色建筑的發(fā)展與日常生活息息相關(guān)，不僅要從建筑給排水角度考慮節(jié)水節(jié)能，還應(yīng)從項目策劃開始后的每一個細節(jié)促進綠色建筑理念的滲透，從設(shè)計、采購、施工和運營維護的每個環(huán)節(jié)出發(fā)，做到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材，保證綠色建筑的快速發(fā)展。