綠色建筑給排水系統(tǒng)設計分析

謝志軍

（福州城建設計研究院有限公司 550081）

1 引言

近年來，城市規(guī)模不斷擴大的同時，建筑行業(yè)也得到了快速的發(fā)展。尤其是綠色建筑的應用日漸廣泛，極大的改善了人們的居住環(huán)境。給排水節(jié)能系統(tǒng)的設計是綠色建筑的重要組成部分，也是提高建筑企業(yè)競爭力的關鍵。雖然現(xiàn)階段綠色建筑給排水系統(tǒng)的設計取得了一定的成果，但是在設計過程中還存在一些問題，影響用水的效率，節(jié)能效果還有待提高。因此，研究分析綠色建筑給排水系統(tǒng)設計具有重要的現(xiàn)實意義。

2 綠色建筑給排水專業(yè)設計概述

對于綠色建筑而言，就是在建筑設計和使用過程中，通過引入一些節(jié)能環(huán)保的設計和材料，提高建筑資源的綜合利用效率，節(jié)約能源的消耗，降低污染物的排放，給人們提供一個舒適、綠色、環(huán)保的生活居住空間。在綠色建筑中，給排水系統(tǒng)是建筑設計的重要環(huán)節(jié)，相比較傳統(tǒng)的給排水系統(tǒng)設計（如圖1所示），它有效的實現(xiàn)了水資源的高效利用和低能量消耗。

圖1 綠色建筑給排水系統(tǒng)設計圖

2.1 節(jié)水設計

（1）開源節(jié)水：利用雨水收集系統(tǒng)或者中水利用系統(tǒng)的設計，提高水資源的來源渠道；

（2）節(jié)流節(jié)水：通過對超壓出流進行控制，合理的進行廚衛(wèi)器具的選擇，可以有效地對水流量進行限制，達到節(jié)水的目的；

（3）縮短無效出流時間節(jié)水：通過避免較長時間的沖洗，或者優(yōu)化熱水循環(huán)系統(tǒng)，達到節(jié)水的目的；

（4）空調冷卻水：針對建筑物的中央空調系統(tǒng)，通過提升冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的效率，來達到降低排污量的節(jié)水目的。

2.2 節(jié)能設計

（1）結合綠色建筑物的實際情況，對給水系統(tǒng)以及分區(qū)供水方式進行合理的設計，降低能量的消耗，達到節(jié)能的目的。

（2）通過高效污水提升泵以及相關節(jié)能用電設備的使用，降低污水處理系統(tǒng)的電能消耗。

（3）對于生活熱水系統(tǒng)，可以引入一些新能源實現(xiàn)水的加熱，例如太陽能加熱等，同時對管道做好保溫處理，有效的節(jié)約不必要的熱量損失，降低能源消耗。

（4）冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能：通過采用具有自動控制功能的冷卻塔或者變頻風機，有效降低冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的能源消耗，提升工況點的水泵效率。

3 工程概況

某綠色建筑工程，為商業(yè)、餐飲及辦公為一體的綜合性建筑，建筑總占地面積為35萬m2，建筑面積約為15萬m2。建筑采用全鋼結構修筑。本文將重點對該建筑物的給排水系統(tǒng)設計進行分析。

3.1 給水系統(tǒng)

（1）生活分區(qū)給水系統(tǒng)設計：將本建筑的給水系統(tǒng)分為豎向3區(qū)，其中建筑物的5層以下為供水低區(qū)，12層以上為高區(qū)，6～11層為中區(qū)。其中，地區(qū)的供水方式采用市政水源進行直接供水，其余2區(qū)采用水箱以及變頻供水設備進行供水。

（2）供水水壓控制：本建筑在進行給排水系統(tǒng)的壓力控制設計時，主要壓力控制范圍如表1所示。

表1 供水水壓控制

（3）對于生活區(qū)域的各戶，采用單獨水表單獨計量，并將水表集中設置在管道井當中。

（4）給水系統(tǒng)的材料選擇：本工程對于給水系統(tǒng)的管材、管件以及閥門等基礎設施，材料選擇及相關參數(shù)要求如表2所示。在進行管道和閥門、水表進行連接時，本工程采用專用轉換管件進行連接，對于與其他管材之間進行連接時則采用專用過渡接頭。對于溝槽式管接頭，應確保其壓力與管道的壓力相匹配，當DN不高于50mm時，應選用銅截止閥；當DN大于50mm時，應選用蝶閥。

表2 給水系統(tǒng)的材料選擇

（5）管道敷設要求：在進行供水管道鋪設過程中，應對熱水管道采取有效的保溫措施，一般選用難燃B1級橡塑海棉板或管殼作為熱水管道的保溫材料。在穿過防火墻兩側2m內的管道，應采用A級不燃燒材料作為管道的保溫材料。

3.2 排水系統(tǒng)

（1）本工程在進行排水系統(tǒng)設計時，采用室外雨、污水實行分流制進行設計。

（2）對于建筑內生活產生的污水則在經過處理后，排入到市政污水管網當中。

4 綠色建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能設計

4.1 雨水系統(tǒng)設計

本工程項目的綠化總面積約為10555m2，需要綠化用水數(shù)量大約為31.6m3/d，為了有效的降低綠化用水對水資源的消耗，本工程計劃通過雨水收集處理系統(tǒng)的設計，將其轉化為綠化用水。

本項目可以實現(xiàn)雨水收集的路面和屋面面積大約為6000m2，按照徑流系統(tǒng)為0.65，最大降雨量為65mm計算，可獲得的最大降雨總量約為253.5m3/d。按照雨水收集系統(tǒng)的收集率大約為60%，則年可回收利用的雨水量大約為134.1m3/d，基本滿足了本工程的綠化用水。

（1）雨水處理流程：雨水首先經過棄流裝置的初步攔截之后，隨著徑流流入到雨水收集池當中，一方面對水中的泥沙等無機顆粒進行沉淀去除，另外一方面對雨水的徑流進行調整，避免影響雨水的回收處理效果。然后通過原水經泵將雨水經過已經添加了指定混凝劑用量的過濾器，經過其機械篩分作用，將水中的有機物等污染物等進行截留去除。最后借助余壓的作用，過濾后的雨水進入到清水池中，并經過消毒處理，經檢測滿足水質要求后，便可被應用到綠化和水景補水等用途。

（2）本工程對雨水處理之后的水質要求為：COD不高于30mg/L，SS不高于10mg/L。

4.2 雨水系統(tǒng)各單元說明

（1）初期雨水棄流池：本工程采用混凝土結構進行雨水棄流池的設計施工，并在其內部設置了水力篩、流向切換裝置和排空裝置，其主要作用是對較大的雨水漂浮物進行攔截，確保收集的雨水滿足水質要求。

（2）棄流泵：本工程總共使用了兩臺潛水離心泵，主要是對儲存池當中的雨水進行提升到后續(xù)處理裝置。

（3）混凝劑投加系統(tǒng)：利用混凝劑，將其調配成一定濃度的溶液，可以利用絮凝作用，將雨水中的有機物和顆粒物進行富集，提升雨水的水質。

（4）管道混合器：本工程采用的靜態(tài)管道混合器型號為DN40，主要設置在提升泵的出口位置，可以實現(xiàn)雨水和混凝劑快速的混合，提升雨水的去污效果。

（5）過濾設備：本工程采用的過濾設備為DN600石英砂過濾器，設置在設備間中，可以利用其機械的篩分作用，對經過混凝劑投加系統(tǒng)和管道混合器的雨水中的絮體等顆粒物質進行攔截，有效的降低雨水中的有機物和懸浮固體含量。

（6）清水池和消毒系統(tǒng)：前者的主要作用是為消毒提供場所，并對成品的回收雨水提供暫時儲存的場所；后者主要是通過定期投加消毒藥片的方式，對回收的雨水進行消毒處理，提高回收雨水的水質。

4.3 優(yōu)化熱水供應循環(huán)系統(tǒng)設計

在進行綠色建筑給排水系統(tǒng)設計過程中，本工程還對熱水供應循環(huán)系統(tǒng)的設計，確保熱水系統(tǒng)的水資源的高效利用和節(jié)能效果：

（1）應設置熱水供應循環(huán)系統(tǒng)，通過設計支管或者立管的方式，可以有效的避免無效冷水的出現(xiàn)。

（2）在設計過程中，通過應用雙管供水的管道形式，并通過恒溫控制傳感器，可以在進行熱水供應過程中，對水的溫度進行實時控制，并將其控制在合理的范圍內。

4.4 給排水配件的設計

（1）在進行公共區(qū)域水閥、水龍頭或者某些衛(wèi)生器具的選擇過程中，應選擇具有節(jié)能效果的器材。例如感應式節(jié)水龍頭，可以有效的避免水資源的浪費，提升綠色建筑的節(jié)能效果。

（2）在選擇水龍頭方面，不僅要考慮其實用功能和經濟性，而且應重視其節(jié)能性能的選擇，例如充氣水龍頭、瓷芯水龍頭的選擇。

5 結束語

綜上所述，隨著人們生活水平的提高，對建筑的要求也越來越高。在綠色節(jié)能的環(huán)保理念下，綠色建筑得到了迅猛的發(fā)展。本文結合實例分析了綠色建筑當中給排水系統(tǒng)設計的要點，從給排水系統(tǒng)設計、雨水回收系統(tǒng)設計、熱水供應循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化以及相關給排水配件的選擇等方面進行了分析研究，有效的達到了節(jié)水節(jié)能的效果。相關工作者應當積極提升自身專業(yè)技能，學習先進的科學知識，將新技術、新材料等應用到綠色建筑的設計當中，推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。