綠色建筑給排水技術(shù)及具體應(yīng)用研究*

邸曉峰

(山西六建集團(tuán)有限公司 太原 030027)

建筑業(yè)的迅速發(fā)展為國家的社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出重大貢獻(xiàn),但隨著工程量和工作量的增加,資源消耗不斷增加,環(huán)境受到不同程度的污染和破壞。采用綠色建筑的概念和技術(shù),既可以減少施工期對環(huán)境的負(fù)面影響,又可以提高資源利用效率。作為建設(shè)的重要組成部分,專業(yè)的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)以保護(hù)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn),加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用,從保障運(yùn)行出發(fā),最大限度地減少資源消耗。

1 綠色建筑給排水技術(shù)的主要優(yōu)勢

水是一種自然資源,在人們的日常生活和企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,但今天全世界都嚴(yán)重缺水。因此,政府部門、企業(yè)和個人要特別重視水資源保護(hù),靈活運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù),減少生活和生產(chǎn)中對水資源的浪費(fèi)利用,充分利用。此外,許多人擔(dān)心在建設(shè)過程中和隨后的使用中能源和資源的消耗。不僅在建筑過程中消耗大量能源,而且在使用過程中消耗大量能源,不僅會影響建筑業(yè)可持續(xù)化發(fā)展,還會對環(huán)境造成更大的危害,使人們的生活條件惡化。要解決這個問題,可以在建造過程中采用環(huán)保的建筑技術(shù),也可以利用一些可再生資源來代替有限的資源,大大減低不可再生資源的成本,保護(hù)資源。在排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工中,選擇節(jié)能技術(shù)可以充分發(fā)揮水資源的作用,最大限度地降低水資源的成本,也可以滿足日常生活和生產(chǎn)中的用水需求。這些技術(shù)的應(yīng)用大大降低建筑能耗,有利于現(xiàn)代建筑企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

2 綠色建筑給排水技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 工程概況

項(xiàng)目建設(shè)用地面積為31 729 m2,總建筑面積33 200 m2,均為地上建筑規(guī)模。建筑高度為23.3 m,這是一座5層的多層公共建筑,建筑北側(cè)的工字部分為3層,每層高度為6 m;其余L 形部分共5層,每層高度4 m;綠地率40%。該建筑在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)融入綠色建筑理念,為從根本實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo),降低建筑所需能耗,在給排水設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)將節(jié)水技術(shù)融入其中,以下著重針對其中應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)展開分析。

2.2 熱水節(jié)能

由于該建筑中的給排水系統(tǒng)水資源利用不足,因此,必須實(shí)行合理的熱水節(jié)能制度,以保證水資源得到充分利用。

(1)充分利用太陽能及其在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用。太陽能加熱主要分為熱管和真空管加熱,兩種熱效應(yīng)各有特點(diǎn),保溫效果突出,可實(shí)現(xiàn)全自動化,其運(yùn)行非常方便,夜間使用時間長。此外,太陽能供暖對環(huán)境沒有負(fù)面影響,其能效明顯,太陽能供水系統(tǒng)應(yīng)與施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境相結(jié)合,受氣候特點(diǎn)等因素影響,合理設(shè)置相關(guān)參數(shù),為了防止系統(tǒng)在低溫下運(yùn)行出現(xiàn)故障,保證整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率。在熱力系統(tǒng)建設(shè)中,需要注意平行和順序的方法來改善流量平衡。

(2)采用空氣源熱泵,可增加系統(tǒng)熱量,其工作原理與制冷設(shè)備相似,吸收空氣熱量并將其傳輸?shù)焦潭ㄔO(shè)備上。供氣系統(tǒng)的應(yīng)用包括蒸發(fā)器、過濾器和膨脹閥,整個系統(tǒng)通過制冷劑傳遞熱能。

2.3 中水回用

中水是保持水質(zhì)的第二可靠水源,可回用,取得良好的節(jié)水效果。我國中水技術(shù)在國外長期發(fā)展,技術(shù)體系正在逐漸完善,帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。該技術(shù)的應(yīng)用流程如下圖所示:

圖1 中水回用技術(shù)應(yīng)用流程圖

根據(jù)綠色建設(shè)的評估標(biāo)準(zhǔn),雨水和次生水優(yōu)先,而不是市政用水和自主地下井,可以安裝水循環(huán)利用、景觀水回收利用等設(shè)備。建筑物中的再生水通常用于水的再生。事實(shí)上,各類回收的水經(jīng)處理后可循環(huán)再用,達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn),然后在市政及環(huán)保范疇內(nèi)用作劣質(zhì)水。再生水通常包括浴缸排水、洗衣房排水、馬桶排水、廚房排水、馬桶排水和空調(diào)冷卻水。再生水不是唯一的水源,這些水源一般分為:優(yōu)質(zhì)水和混合水:空調(diào)冷卻、淋浴排水、廁所排水等水質(zhì)良好的水源;其他排水:生活污水,不包括廁所排水;生活污水:全部生活污水。中間水處理工藝一般可分為物理化學(xué)處理、生物處理和膜處理。理化方法是以滲碳技術(shù)與滲濾技術(shù)相結(jié)合為基礎(chǔ),廢水中有機(jī)物降解的生物學(xué)方法采用吸附氧化需氧微生物的方法。膜的處理主要采用不同的過濾器。目前,綠色建筑的水回收系統(tǒng)一般作為優(yōu)質(zhì)混合排水或混合排水的再生源,經(jīng)過簡單處理后可用于綠化灌溉和車道清潔。由于該建筑的給排水量較大,為了從根本降低建筑水耗,該技術(shù)是最有效的節(jié)水方法之一。

3 雨水收集

隨著人們對節(jié)約用水必要性的認(rèn)識日益提高,開發(fā)雨水收集工程也越來越受到重視。雨水作為一種高純度的水源,具有很大的利用價值,通過一系列工程措施利用雨水資源,不僅可以減少自來水的供應(yīng),還可以通過補(bǔ)充地下水來減少城市洪水的危險。雨水的收集和再利用不僅可以節(jié)約用水,而且可以補(bǔ)充地下水資源,這是實(shí)現(xiàn)城市水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。該技術(shù)的應(yīng)用原理如下圖所示:

圖2 雨水收集技術(shù)的應(yīng)用原理圖

非傳統(tǒng)的水源,例如雨水、再生水等,都有助于改善水的供應(yīng)。其他必須在貯存、運(yùn)輸和分配過程中具有足夠的滅菌能力,不會污染水質(zhì),保證水質(zhì)安全;在景觀設(shè)計(jì)階段將雨水和再生水用于生活景觀水體時,應(yīng)考慮景觀設(shè)計(jì)和水質(zhì)安全措施。由此可見,綠色建筑的雨水收集和循環(huán)利用技術(shù)首先要達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此,在設(shè)計(jì)中應(yīng)增設(shè)污水處理廠,并引入常規(guī)處理方法:降雨→廢物初始徑流→水庫淤積→過濾→消毒→徑流,結(jié)合區(qū)內(nèi)雨水利用現(xiàn)狀,在提高地面滲透率的同時,達(dá)到綠色建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)[3]。

4 綠色建筑給排水技術(shù)的應(yīng)用策略

4.1 建立循環(huán)系統(tǒng)

綠色建筑排水技術(shù)的具體應(yīng)用是綠色建筑排水技術(shù)的具體應(yīng)用。通過建立水循環(huán)系統(tǒng),可以充分利用水資源,對原有廢水進(jìn)行兩次處理,通過其循環(huán)利用,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。在現(xiàn)階段的建筑及排水設(shè)計(jì)階段,受循環(huán)水系統(tǒng)成本高昂及土地短缺的影響,大部分發(fā)展商不會選擇樓宇內(nèi)部的凈水系統(tǒng)。因此,政府有關(guān)部門應(yīng)制定法例,要求發(fā)展商在工程建設(shè)過程中,設(shè)立水處理及循環(huán)再造系統(tǒng)?？筛鶕?jù)具體情況設(shè)計(jì)一個簡單的雨水和廢水收集池,并進(jìn)行二次水處理,不僅可用于工程建設(shè),還可用于植被灌溉。

4.2 挑選節(jié)能設(shè)備

(1)采用優(yōu)質(zhì)管道和閥門。目前,管道和閥門一般采用常規(guī)材料制造,由于其耐腐蝕和耐水性,在短期內(nèi)容易發(fā)生腐蝕和老化。近年來,隨著新型建材的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)節(jié)水調(diào)水的新方向。例如,鋁復(fù)合鋼管可以有效地解決閥門管與開關(guān)接頭的漏水問題。此外,U-PVC 和PERE 管具有防水、防銹和噪音控制功能。

(2)應(yīng)用節(jié)水環(huán)衛(wèi)。用于衛(wèi)生的水是家庭使用的最重要的水資源之一。因此,家庭更多使用節(jié)水的衛(wèi)生潔具,可有效地節(jié)省興建綠色設(shè)施所帶來的用水。特別是,必須使用小容量廁所和兩級洗滌槽。此外,也選擇節(jié)水淋浴頭,這種淋浴頭的節(jié)水效果理想,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),淋浴頭的節(jié)水可以節(jié)省普通淋浴所用水量的一半。

4.3 注意超壓管控

按照我國調(diào)水調(diào)度標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置給排水系統(tǒng)管路壓力,但只能在一定程度上緩解給排水系統(tǒng)超壓、側(cè)流問題,不能從根本上解決。此外,有關(guān)建筑物及排水系統(tǒng)管壓的監(jiān)管要求過于寬泛,對實(shí)際排污中管側(cè)漏現(xiàn)象沒有實(shí)際作用。研究指出,在建筑工程中,引水管直接注入水庫,在很大程度上造成水資源的流失。當(dāng)水庫低于周圍建筑物的地基時,由于低壓原因,導(dǎo)致大量水資源被浪費(fèi),在清點(diǎn)水道時不采取截水措施,也會造成水資源的浪費(fèi),而由于壓力的高度波動,水體可能爆裂,造成嚴(yán)重危險。綠色建筑為給排水提供新的節(jié)能技術(shù),在管道出口點(diǎn)安裝隔板,可以減少管道合適位置的開口。當(dāng)水流過頸部時,射流變細(xì)或變窄,水壓減小,從而減少因壓力過大而造成的水分損失。另外,要合理調(diào)節(jié)水壓,就必須根據(jù)層高、分水、給排水系統(tǒng)配置等因素確定適當(dāng)?shù)乃畨?然后選擇合適的衛(wèi)生工具,設(shè)置必要的智能壓力,它可以根據(jù)不同時期的水需求和水壓變化自動調(diào)節(jié)和控制壓力,有利于設(shè)備的高效正常運(yùn)行,提高水的可靠性和供水效率。

4.4 做好污水處理

在以前的建筑物中,水箱和水箱都是用金屬材料制成的。長期使用后,易生銹,污染內(nèi)水,此外,鐵的表面粗糙,容易與微生物結(jié)合。為了解決這些問題,需要對水體和水庫的材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?例如使用不銹鋼、玻璃鋼和其他材料。對于某些特殊部位需要采用混凝土鋼結(jié)構(gòu),必須用內(nèi)壁處理,如在內(nèi)壁上插入瓷磚。某些特殊部位也必須密封,以避免內(nèi)部水污染。此外,綠色樓宇供水及污水處理技術(shù)中的水循環(huán)再造,是指收集、消毒及處理住宅、市政及環(huán)境用水,這些用水經(jīng)適宜性測試后,可輸送至城市供水系統(tǒng)。它可以用來澆水,洗車,道路清洗機(jī),廁所沖洗等。其他以提高用水率。將循環(huán)再造技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保樓宇,不但可以滿足使用者的需要,亦可有效減少用水量,減少污水及廢物的排放,保護(hù)環(huán)境。過去,建筑工程師在設(shè)計(jì)環(huán)保樓宇的供水及排污系統(tǒng)時,只限于減少用水,而忽略環(huán)境中水資源的收集及再利用。因此,在綠色建筑和排水技術(shù)中,水資源的利用得到改善。

5 結(jié)語

總而言之,我國可持續(xù)發(fā)展僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)增長上,也體現(xiàn)在群眾的智力水平上。針對現(xiàn)代環(huán)保節(jié)能時代的口號,積極推廣環(huán)保節(jié)能建筑,中國的建設(shè)和排水正在進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。根據(jù)節(jié)水節(jié)能建設(shè)的要求,在給排水領(lǐng)域出現(xiàn)許多新的節(jié)能環(huán)保技術(shù),在有關(guān)人員的不斷調(diào)查研究中,許多新技術(shù)、新材料得到廣泛的推廣應(yīng)用,許多節(jié)水節(jié)能措施發(fā)揮明顯的應(yīng)用優(yōu)勢,大大提高建筑質(zhì)量,增強(qiáng)其功能性,使建筑企業(yè)獲得經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,更有效地促進(jìn)我國社會的可持續(xù)發(fā)展。