基于綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

徐 靜 高文琪

蘭州工業(yè)學(xué)院（730050）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，建筑行業(yè)發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為了我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而由于建筑行業(yè)存在環(huán)境污染、高耗能、水資源用量大等諸多問題，使得環(huán)境負(fù)荷加重[1]。隨著資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能環(huán)保理念的提出，各行各業(yè)均意識到了節(jié)能減排的意義，綠色節(jié)能理念得到了很快的發(fā)展及普及，并在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在建筑行業(yè)中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)，不僅可以更加節(jié)約資源，還能有效地提升能源利用率、節(jié)約建筑成本。給排水工程可直接影響建筑節(jié)能節(jié)水等性能，在現(xiàn)代化綠色建筑中具有重要意義，所以可在建筑給排水設(shè)計(jì)中充分利用綠色節(jié)能理念[2]。很多新技術(shù)在給排水工程中應(yīng)用以后，可以有效減少水資源浪費(fèi)，這也是緩解水資源及其它能源短缺現(xiàn)狀的方法之一。文章針對目前綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合性的闡述，以期為制訂更有效的節(jié)能節(jié)水方案提供有效的理論依據(jù)。

1 綠色建筑給排水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

1.1 雨水滲透技術(shù)

在綠色建筑中應(yīng)用給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)對于雨水的有效收集和應(yīng)用是一種重要的方法。雨水滲透技術(shù)的主要原理是將雨水資源匯入到綠色建筑的排水系統(tǒng)中，使其支撐部分建筑供水，從而降低其它水資源的應(yīng)用，且不會污染地下水[3]。 常見的雨水滲透技術(shù)主要為滲透地面與滲透管溝兩項(xiàng)技術(shù)。滲透技術(shù)主要是結(jié)合建筑的范圍來改良建筑環(huán)境，利用人工滲透技術(shù)鋪一層透水性能良好的多瀝青路面?？稍诜暇G色建筑施工要求的前提下擴(kuò)大綠化面積，以增加滲透能力，加強(qiáng)滲入雨水的能力，同時(shí)過濾雨水中的污染物，提升綠色建筑的用水質(zhì)量[4]。滲透管溝技術(shù)主要利用穿透管和無砂混凝土等透水性較好的材料在地下建設(shè)滲透管溝，用礫石填充于管溝周圍。滲水管具有占地面積少、滲透性和調(diào)蓄能力優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)，但是其容易發(fā)生堵塞，且不易清洗。將雨水導(dǎo)入給排水系統(tǒng)中后應(yīng)進(jìn)行集中處理和凈化，但是若是用于沖廁或者是洗車，則可以簡單處理后直接使用。

1.2 第二水源的開發(fā)

第二水源主要包括雨水、建筑生活排水等，充分利用第二水源能夠有效節(jié)約水資源。通過建立蓄水池收集雨水，然后使用凈化處理技術(shù)處理凈化雨水，從而達(dá)到用水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在我國各種建筑排水總量中，辦公樓生活廢水約占40%，住宅約占69%，賓館及飯店占87%[5]。按照污染程度主要包括生活污水與生活廢水兩種，前者主要是指生活中產(chǎn)生的污染程度較嚴(yán)重的排水，例如糞便污水等；后者是指生活中沐浴、洗菜、洗衣服等產(chǎn)生的廢水。生活排水中的部分水源可以二次利用，如洗菜、洗衣服等廢水可沖洗廁所。對優(yōu)質(zhì)雜排水進(jìn)行凈化處理，達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》后可用于生活、環(huán)境以及市政等方面。利用好第二水源可極大減少綠色建筑的用水量，從而降低城市用水壓力。

1.3 運(yùn)用空氣熱泵技術(shù)

空氣熱泵實(shí)質(zhì)上屬于一種熱量提升裝置，空氣源熱泵熱水機(jī)組一般由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、膨脹閥、過濾器、儲液罐、冷凝器、儲水箱等幾部分組成，其主要的工作原理是收集環(huán)境中的熱能，并將熱量轉(zhuǎn)化成對水資源進(jìn)行加熱的一種熱能，兩者相遇發(fā)生氣化作用，再經(jīng)過壓縮機(jī)進(jìn)行制熱并產(chǎn)生氣體，氣體在制冷劑的作用下不斷循環(huán)，最終實(shí)現(xiàn)對水的加熱功能[6]。常用的熱泵產(chǎn)品以制冷劑為媒介，其在-40℃即能夠汽化，所以應(yīng)用效果是比較理想的。空氣熱泵技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值高，并且完全符合綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。因此，為了提高綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能效果，研究空氣熱泵新技術(shù)是非常必要的。

1.4 運(yùn)用太陽能資源

太陽能屬于清潔無污染的能源，且熱能轉(zhuǎn)化效率較高，因此如何更加充分有效地利用太陽能也是綠色建筑節(jié)水節(jié)能技術(shù)的重點(diǎn)研究方向。充分利用太陽光能，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、熱能等，能夠達(dá)到降低建筑能耗的效果。目前太陽能已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到熱水供應(yīng)系統(tǒng)之中，在太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要注意集熱器性能、地區(qū)環(huán)境溫度以及水流平衡方式等[7]。但是目前從太陽能的利用效率和利用價(jià)值方面來看，應(yīng)當(dāng)從技術(shù)層面以及應(yīng)用方式上進(jìn)一步優(yōu)化。此外，對于集熱器的研究也需要引起充分關(guān)注，這也是提升太陽能資源利用效率、取得技術(shù)創(chuàng)新和突破的關(guān)鍵。

1.5 合理設(shè)定供水壓力

適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)供水水壓也是綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)中極為重要的一環(huán)。在之前的給排水系統(tǒng)應(yīng)用過程中，出現(xiàn)了很多因?yàn)樗畨涸O(shè)置不當(dāng)而產(chǎn)生的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，如在人們正常用水時(shí)，若水壓過大就會使得用水量增加，出現(xiàn)浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象?；诖朔N現(xiàn)象，在實(shí)際的建筑給排水設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)充分考慮水壓能力與人們的應(yīng)用需求，并且在此基礎(chǔ)上盡可能降低供水壓力，避免因水流速度過快而影響水資源的高效應(yīng)用[8]。合理設(shè)定供水壓力可從兩方面考慮，即對配水點(diǎn)實(shí)際水壓進(jìn)行限定與采取減壓技術(shù)。限定配水點(diǎn)的實(shí)際水壓，從規(guī)定層面減少因水壓標(biāo)準(zhǔn)而造成的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。而減壓技術(shù)則是在現(xiàn)有給水系統(tǒng)中安裝減壓裝置，從而有效控制水壓，避免出現(xiàn)超壓出流現(xiàn)象。減壓裝置包括減壓閥、減壓孔板和節(jié)流塞。相較于減壓閥，減壓孔板更為便宜，且更加容易管理。但是減壓孔板僅僅能夠減小動壓，靜壓依然保持不變，因而缺乏穩(wěn)定性，其自身結(jié)構(gòu)還容易產(chǎn)生堵塞，現(xiàn)在主要在水質(zhì)狀況良好且供水壓力穩(wěn)定的情況下使用[9]。

2 新型節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用

為推動綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，除了不斷開發(fā)新技術(shù)之外，更需要從安裝材料和安裝設(shè)備入手實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)水節(jié)能。

2.1 選擇優(yōu)質(zhì)管材與閥門

普通材質(zhì)的管道與閥門，如鍍鋅鋼管，不僅比較容易出現(xiàn)腐蝕問題，還會造成水質(zhì)污染和水資源浪費(fèi)，因此在實(shí)際的安裝工程中應(yīng)適當(dāng)選擇優(yōu)質(zhì)的新型管道和閥門。新型的材料包括鋼塑復(fù)合管、不銹鋼管、PE管、PP-R管及PVC-U管等。這些優(yōu)質(zhì)材料制成的管道在塑形和防水防腐蝕方面都具有很大優(yōu)勢。閥門在給排水系統(tǒng)中也具有重要作用，若其松動或材質(zhì)不佳，很容易造成水污染和浪費(fèi)。一般來講，截止閥比閘閥的閉合性更好，而閘閥比蝶閥關(guān)得更嚴(yán)，因此在條件允許情況下，人們可首選截止閥。

2.2 選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具

使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器對于節(jié)約水資源也有重要影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，普通淋浴噴頭20L/min，而節(jié)水型噴頭僅約9L/min，可節(jié)約大量水資源[10]。由此可見，衛(wèi)生器具和配水器具在整個(gè)建筑節(jié)水效果中的關(guān)鍵作用。在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時(shí)，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：首先，如果水壓相同，使用充氣水龍頭或瓷芯節(jié)水龍頭的節(jié)水效果都非常好，而在水壓超標(biāo)配水點(diǎn)處，則應(yīng)用節(jié)水龍頭的效果更好；其次可應(yīng)用小容量水箱大便器，在充分保證排水系統(tǒng)運(yùn)行正常的前提下，可選擇小容量水箱大便器；此外，浴室選擇具備節(jié)水功能的蓮蓬頭，也具有非常好的節(jié)水效果。

3 環(huán)保概念新型消防

目前，環(huán)保概念的新型消防已得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，科技的發(fā)展也使得消防材料的種類逐漸增多、性能逐漸增強(qiáng)。傳統(tǒng)氣體滅火劑的主要成分為鹵代烷，但是該材料對臭氧層的破壞非常嚴(yán)重，嚴(yán)重影響地球生態(tài)環(huán)境。氣溶膠滅火技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，有效地改善了這一現(xiàn)象。氣溶膠主要利用全淹沒的方式進(jìn)行滅火，具有毒性小、對臭氧層無污染的特點(diǎn)，但其在使用范圍上具有局限性。因此，開發(fā)新型消防材料具有重要意義[11]。

4 完善熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)

隨著人們生活水平和建筑水平的提高，建筑的功能也在逐步完善。熱水供應(yīng)已經(jīng)成為給水系統(tǒng)的一項(xiàng)基本功能，但是有調(diào)查顯示，多數(shù)熱水供應(yīng)也存在著浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為:在熱水裝置開啟后，需要放掉部分冷水之后才能正常使用足夠溫度的熱水。這部分冷水未經(jīng)使用就已經(jīng)被浪費(fèi)，因此被稱為無效冷水。此種浪費(fèi)主要是由于設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面因素造成的。如果設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初就未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡，那么循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中就可能出現(xiàn)短流，使遠(yuǎn)離加熱設(shè)備的環(huán)路中的水的溫度下降。若熱水管網(wǎng)布置不合理，就會造成混合配水裝置冷熱水的進(jìn)水壓力相差巨大，當(dāng)冷水的壓力比熱水高出很多時(shí)，配水裝置在使用時(shí)通常就會先使冷水流出后才能將溫度調(diào)至正常。因此，要綜合考慮節(jié)水效果和成本造價(jià)，根據(jù)建筑的性質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)等具體情況，加快對熱水供應(yīng)系統(tǒng)的改造，以減少此類水資源的浪費(fèi)。

5 結(jié)語

綜上，節(jié)水節(jié)能技術(shù)屬于綠色建筑非常重要的組成部分，其對建筑行業(yè)的發(fā)展具有很深遠(yuǎn)的影響。隨著國家對于綠色環(huán)保觀念的推行和科技的發(fā)展，建筑節(jié)水節(jié)能技術(shù)也越發(fā)受到重視。在實(shí)際工作中，應(yīng)當(dāng)極力避免超壓出流，避免出現(xiàn)熱水系統(tǒng)產(chǎn)生過量無效冷水、二次污染導(dǎo)致水資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)當(dāng)綜合考慮多種因素，在滿足供水要求的基礎(chǔ)上，提高水資源利用率，降低能耗。雖然綠色建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展的主要趨勢，但是目前存在的問題也很多，距離真正的綠色建筑理念普及應(yīng)用還有很長一段路要走。因此，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)要貫徹綠色節(jié)水節(jié)能環(huán)保理念，加大對于節(jié)水節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用；另外，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)綠色建筑給排水系統(tǒng)部件及材料的創(chuàng)新研究，改善關(guān)鍵部件的性能，增強(qiáng)其節(jié)能環(huán)保的效果，從而降低對水資源的污染和浪費(fèi)。