綠色建筑給水排水系統(tǒng)的節(jié)水途徑及技術應用

段慶華

陜西方得建筑工程設計有限公司寧夏分公司 寧夏 銀川 750000

引言

據(jù)不完全調(diào)查，我國建筑能耗占全國生產(chǎn)總能耗的比重大于27%。雖然建筑給排水的能耗在建筑能耗中所占比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，不僅能達到節(jié)約用水的目的，同時也使得給水排水系統(tǒng)設計更為優(yōu)化，更加符合綠色建筑的設計標準。因此，重視建筑給水排水系統(tǒng)的節(jié)能設計，對于推進綠色建筑節(jié)能減排、有效保護生態(tài)環(huán)境具有重大意義[1]。

1 綠色建筑的定義

綠色建筑指的是以現(xiàn)代科學技術為前提，有效地融合降低能源消耗的理念來規(guī)劃設計和建設的現(xiàn)代化城市建筑，保證建筑在使用期間可以避免資源的浪費，保護環(huán)境、減少污染，給人們提供健康、舒適的使用空間，最大限度地打造出人與自然和平相處的高質(zhì)量建筑。

2 綠色建筑給水排水系統(tǒng)中節(jié)水設計的重要性

建筑給水排水系統(tǒng)是保障城鎮(zhèn)居民生活的重要系統(tǒng)，是保障公眾身體健康、水環(huán)境質(zhì)量的必須設施，是綠色可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。建筑給水與排水是城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)的末端及起點，對合理利用各種水資源，減少對環(huán)境的污染方面是最終也是最開始的控制單元，是城鎮(zhèn)節(jié)水的關鍵組成環(huán)節(jié)。在居民用水量與日俱增，城市用水矛盾日益嚴重的形勢下，設計更合理、更優(yōu)化的給水排水系統(tǒng)，有效融入環(huán)保理念，采取合理的綠色環(huán)保技術，使建筑項目和節(jié)水降耗的要求相符合顯得尤為重要。在滿足建筑用水需求，完成設計要求的前提下，充分利用可再生能源、新型節(jié)能措施、最新設備工藝，加強水資源的循環(huán)利用，減少水資源的浪費和污染，才能更好地達到節(jié)水節(jié)能、防止污染、保護環(huán)境的目的[2]。

3 綠色建筑給水排水系統(tǒng)的節(jié)水途徑

3.1 合理分區(qū)，減少水量流失

在建筑給排水系統(tǒng)設計中，制定合理的供水方式，可以有效避免給水資源的浪費。通常情況下給水系統(tǒng)供應有兩種形式，一是利用市政管網(wǎng)直接供水；二是采用二次加壓供水。一般市政給水管網(wǎng)壓力均在0.3MPa左右，即五層及以下樓層可采用市政管網(wǎng)直接供水，從而使市政管網(wǎng)水壓得到充分利用。對于需要進行二次加壓供水的高層建筑，若采用同一高度供水系統(tǒng)供水，則建筑底層的配水點會受到很大的靜水壓力，而壓力過大不僅會使龍頭、閥門等給水配件遭到磨損縮短壽命，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，更重要的是，配水龍頭開啟時，水流噴濺嚴重，使得用水器具實際流量超出額定流量，產(chǎn)生超壓出流現(xiàn)象。所以在綠色建筑給排水節(jié)水設計中，控制用水點的超壓出流就顯得非常重要。而有效控制用水點的超壓出流，首先要進行豎向分區(qū)供水。對于不同高度的建筑進行合理分區(qū)，分別設置合適的水壓，同時科學合理的運用減壓措施，如設置減壓閥、減壓孔板或節(jié)流塞等，可以充分減少超壓出流現(xiàn)象。例如一棟18層的住宅樓，層高2.9m，總建筑高度53.5m。給水水源為市政道路上接入的一根De225的給水管，市政給水接口處的水壓為0.25MPa。給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)為：1～3層由市政管網(wǎng)供水，4～18由另設的水泵房加壓設備加壓供水，其中4～10層為低區(qū)，供水壓力0.54MPa，4～8層設減壓閥，閥后壓力0.20MPa；11～18層為高區(qū)，供水壓力0.78MPa，11～16層設減壓閥，閥后壓力0.20MPa，既滿足設計要求，又有效避免了水量浪費。因此在建筑給排水系統(tǒng)設計中，既要滿足用戶的正常供水需求，同時，不能為了保證供水質(zhì)量而盲目追求高壓力大流量，從而忽視了節(jié)水節(jié)能的設計理念，造成水資源的浪費。選擇科學合理的給水系統(tǒng)分區(qū)方式和控壓方式，是實現(xiàn)節(jié)水設計的有效途徑。

3.2 優(yōu)化廢水排放和回收系統(tǒng)，提高水資源使用效率

由于我國人口的總量規(guī)模較大，用水量隨著人口規(guī)模的擴大而增加的趨勢日益明顯，因此要做到最大限度的節(jié)能減排，就需要優(yōu)化廢水排放和回收系統(tǒng)，實現(xiàn)對水資源的循環(huán)利用。合理利用新型污廢水處理技術，使得處理后的水達到中水水質(zhì)要求，用于綠化灌溉、生態(tài)補水等方面，使水資源的利用率得到較大提高，對于淡水資源缺乏、供水嚴重不足的城市來說，是緩解水資源不足、防治水污染、保護環(huán)境的重要途徑。例如銀川市正在敷設市政中水管網(wǎng)，其中寶湖路、大連路部分路段已敷設完成。銀川市新建小區(qū)，均要求接入市政中水系統(tǒng)，用作小區(qū)水景用水、綠化灌溉等，從而替代出等量的自來水，這樣不僅增加了城市供水量，減少了污水排放，同時節(jié)省了各建筑小區(qū)單獨設置中水處理回收系統(tǒng)需投入的大量資金，為居民提供了很大的實惠，更為推動綠色建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水目標的實現(xiàn)產(chǎn)生無法估量的深遠效益。

3.3 優(yōu)化設計，加強管理，降低管網(wǎng)漏損

供水管網(wǎng)漏損是供水系統(tǒng)中存在的嚴重現(xiàn)象。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國的供水管網(wǎng)漏失率平均達到28%，中小城鎮(zhèn)的管網(wǎng)漏失率更是高達35%～42%，有的甚至超過了50%，不僅浪費了寶貴的水資源，還給供水企業(yè)造成了很大的經(jīng)濟損失。究其原因，水表計量缺失、管道和配件質(zhì)量以及管網(wǎng)維護管理不到位等，都是主要因素。因此，在建筑給排水系統(tǒng)設計中，合理制定方案，最大限度地避免此類問題的發(fā)生，對節(jié)約用水，提高供水效益、推廣綠色建筑、建設節(jié)約型城市具有重要意義。①水表的設置對水量的控制起著至關重要的作用。按使用用途、付費或管理情況，對不同使用單元分別使用計量裝置，既方便統(tǒng)計用水量，也可據(jù)此施行計量收費，以實現(xiàn)“用者付費”，達到鼓勵節(jié)水的目的。此外，需對水表質(zhì)量嚴格把控，杜絕不合格水表進入管網(wǎng)。同時按照國家現(xiàn)行標準，對水表進行定期檢定或更換，保證計量的準確；②管道老化破裂、管道閥門及接口處配件暗漏也會導致水量的大量流失。在老舊小區(qū)改造項目中，由于所使用的鑄鐵管生銹、腐蝕所造成的排水堵塞、漏水問題相當嚴重，甚至造成給水系統(tǒng)的污染。因此在設計中，可以選用耐腐蝕、抗老化、耐久性能更好的PP、PE等管材，同時在選用閥門時，也要根據(jù)使用條件不同，選用更合理、更適用、密封性能更好的高質(zhì)量閥門；③對于管網(wǎng)的運行，施工質(zhì)量及管網(wǎng)后期維護同樣不容忽視。管道施工時應嚴格按照設計圖紙和管道施工及驗收規(guī)范施工，不可隨意更改變動。對于材料驗收、施工過程中的各個環(huán)節(jié)等都嚴格把關，確保施工質(zhì)量[3]。

4 綠色建筑給水排水系統(tǒng)節(jié)水設計的技術應用

4.1 優(yōu)化熱水系統(tǒng)設計

隨著人民生活水平的提高，熱水供應系統(tǒng)已經(jīng)逐步成為建筑給排水系統(tǒng)中必不可少的組成部分。在實際使用過程中，大多數(shù)熱水供應系統(tǒng)，開啟熱水配水裝置后，往往需要放掉大量的冷水后才能正常使用，極大地導致了水資源的浪費。因此，優(yōu)化熱水系統(tǒng)，也是建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水設計的關鍵環(huán)節(jié)。一是在設計初始合理布局熱水管道，在保證使用功能的前提下盡量減小熱水管道長度，同時設置合理的熱水供應系統(tǒng)回水管道，提高熱水的循環(huán)效率。人們對于熱水的使用要求都是即開即用，通過設置干管循環(huán)、立管循環(huán)、支管循環(huán)的循環(huán)系統(tǒng)，避免因為用水點處管線過長而需要放掉大量冷水，同時，也可保持良好的循環(huán)效果，保證支管中熱水達到使用標準。二是保證熱水供應的穩(wěn)定性。熱水管道的設計中，循環(huán)管道應采用同程布置的方式，避免出現(xiàn)末端水溫下降的現(xiàn)象。對于高層建筑熱水系統(tǒng)的設計，熱水分區(qū)與給水分區(qū)保持一致，可以保證系統(tǒng)冷熱水循環(huán)平衡，達到節(jié)能、節(jié)水的目的。而對于公共浴室等設置單管熱水系統(tǒng)的建筑，可以安裝相應的溫控裝置保證出水溫度，減少反復調(diào)溫所造成的水量浪費。

4.2 積極利用節(jié)水節(jié)能設備

據(jù)資料統(tǒng)計，在建筑中生活用水的比例是：飲食用水占4%～5%，大便器沖洗用水占37%～39%，洗澡用水占34%～37%，其他用水占22%左右。由此可見，大力推廣使用節(jié)水節(jié)能型的衛(wèi)生器具及配水器具是生活用水中節(jié)水節(jié)能的關鍵所在。①普通水龍頭結(jié)構(gòu)落后、質(zhì)量差、易壞易漏，浪費水量。而新型的陶瓷閥芯水龍頭，密封性能良好，能達到很高的耐開啟次數(shù)，且開啟、關閉迅速，解決了跑、冒、滴、漏的問題；公共衛(wèi)生間等公共建筑也可以采用紅外感應水龍頭，不用觸摸操作，既干凈衛(wèi)生，又可以自動限制水的流量，達到節(jié)水、省電的目的；②家庭生活中，便器沖洗水量在全天用水量中占據(jù)很大比重，傳統(tǒng)大便器一次沖洗水量為6L，新型高效節(jié)水型雙檔坐便器用水量大檔不超過4升，同時加大了出水速度以及沖洗力度，對坐便器的沖洗更為及時，沖洗的清潔度也有很大提高；③在使用淋浴設備時，往往由于調(diào)試水溫或不需用水擦拭身體時間較長，造成了水量很大浪費。新型的節(jié)水型淋浴器設有帶恒溫裝置的冷熱水混合栓，可預先設置好出水溫度，避免調(diào)試水溫造成的水量浪費，也可采用帶定量停止水栓的淋浴器，能自動預先調(diào)好需要的冷熱水量，當設定好的水量用完時，即可自動停止，防止冷熱水的浪費?？茖W、合理地選擇高效節(jié)水型設備，對于建筑給排水節(jié)水設計至關重要[4]。

4.3 提升建筑中消防用水的利用率

在綠色建筑給排水系統(tǒng)當中，設置科學合理的消防用水系統(tǒng)，可以有效預防火災，避免建筑物因火災產(chǎn)生的更大影響。通常情況下，由于消防水貯水要求滿足在火災延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)外消防用水總量，所以消防水池所貯存的水量很大。但在實際情況中，由于無火災發(fā)生時禁止使用消防水，水長期貯存在消防水池中，時間久了會發(fā)生變質(zhì)，變成臟水臭水。因此，為了保證水質(zhì)，需要定期對水池進行清洗與消毒，從而需要將水池的水全部放掉，大大浪費了水資源。所以從長遠角度出發(fā)，把消防水池與小區(qū)的噴泉、游泳池或澆灌用水相連接，則可以達到一水多用，變廢為寶的效果，充分提升了水資源的利用率，形成了良性循環(huán)，實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。另外，在建筑群或者社區(qū)中，應該盡可能的實現(xiàn)消防水池和加壓水泵的共用。這樣既可以節(jié)約設備投資與維護費用，方便集中管理，更重要的是避免了消防水池因定期換水而導致的水資源浪費，從而實現(xiàn)綠色建筑設計中節(jié)水節(jié)能的設計目標。

4.4 合理利用雨水資源

雨水作為一種自然資源，經(jīng)簡單的處理后可作生活雜用水，已成為開發(fā)利用水資源的有效方法。在建筑給排水系統(tǒng)設計中，可通過雨水管道將建筑屋面、小區(qū)地面、道路的雨水進行收集，收集后的雨水經(jīng)沉淀池分級沉淀后流入蓄水池，可用作廁所沖洗、城市綠化、景觀用水等，既節(jié)約了自來水用水量，同時減少了雨水外排的高峰流量，從而減輕城市排洪的壓力和受水河道洪峰負荷。此外，通過設置下凹綠地、透水鋪裝等設施，可將雨水回灌地下，補充涵養(yǎng)地下水源，改善生態(tài)環(huán)境。加強雨水控制，提高雨水資源利用，對于實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護具有重要意義[5]。

5 結(jié)束語

總而言之，在城市發(fā)展過程中，綠色建筑給水排水系統(tǒng)的節(jié)水設計十分重要，它不僅減少了水資源的浪費，提高了可再生能源的循環(huán)利用，更重要的是極大地促進了綠色建筑節(jié)能環(huán)保理念的發(fā)展實施。在建筑給排水系統(tǒng)的設計中，不僅要滿足使用功能完善的要求，更應該從節(jié)水、節(jié)能的角度出發(fā)進行科學、合理的設計，充分運用新工藝、新材料、新設備，為綠色建筑可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。