城市綠色建筑工程給排水節(jié)水設計探討

【摘要】文章結合具體項目，針對城市綠色建筑工程給排水系統(tǒng)的節(jié)水設計進行深入探討，通過剖析當前同類型工程給排水系統(tǒng)在節(jié)水設計上的不足，給出給排水系統(tǒng)節(jié)水設計的優(yōu)化措施。研究方法為文獻查閱法及項目對比法，以確保研究的全面程度及完善性。城市綠色建筑工程給排水節(jié)水設計的一般策略，包括但不限于針對給排水系統(tǒng)不同細節(jié)性內容的優(yōu)化調試，以及綜合節(jié)水管理措施的落實。研究結果表明，城市綠色建筑工程給排水節(jié)水設計應得到大范圍推廣，以響應城市可持續(xù)發(fā)展的號召，實現(xiàn)水資源的節(jié)約與高效利用。

【關鍵詞】綠色建筑工程；給排水；節(jié)水設計

【中圖分類號】TU712 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）11-0050-03

0 引言

對于城市綠色建筑工程而言，針對其給排水節(jié)水設計的研究進行探討，在理論層面上能夠在推動可持續(xù)發(fā)展的同時豐富節(jié)水理論，并提升業(yè)界乃至整個社會的環(huán)保意識。而通過落實其節(jié)水設計，則能為建筑創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益與社會效益，進而凸顯出該類型研究的實用價值。此類型研究的理論基礎，通常需要參考水資源管理理論、節(jié)水技術理論及可持續(xù)發(fā)展理論。因此在研究時需要探討相關技術創(chuàng)新應用、給排水系統(tǒng)設計優(yōu)化、政策及制度支持等多方面的可能。但主要研究方向應集中在技術創(chuàng)新應用及系統(tǒng)設計優(yōu)化本身，以確保研究成果能夠有效應用到建筑行業(yè)中，推動給排水節(jié)水設計的發(fā)展。

1 工程項目概述

某建筑工程南北長約204 m，東西寬約77 m。工程規(guī)劃用地面積為15 539 m2，是集甲級寫字樓、五星級酒店、精品公寓、文化設施等為一體的城市地標性商務綜合體。工程共包括2層裙房、3層地下室、32層超高層辦公，21層高層公寓、10層酒店等?？偨ㄖ娣e為147 428 m2（地上部分104 433 m2、地下部分42 995 m2），建筑高度146.75 m，屬于典型的超高層建筑。該工程在設計階段被規(guī)劃為綠色建筑工程，其給排水設計面臨較高的要求及標準，同時也被作為所在城市響應可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的地標性建筑，設計目標之一是力求在給排水系統(tǒng)中最大限度融入節(jié)水設計，從而表現(xiàn)出高水準的節(jié)能環(huán)保可持續(xù)發(fā)展理念。

2 當前城市綠色建筑工程給排水節(jié)水設計面臨的問題

2.1 水資源利用率不足

該項目工程在前期設計階段通過分析同類型工程，發(fā)現(xiàn)目前城市綠色建筑工程給排水系統(tǒng)存在嚴重的浪費情況，廁所沖洗、洗手等日常用水環(huán)節(jié)不僅持續(xù)時間長，水量還非常大，導致大量水資源被無謂消耗[1]。一方面是由于部分綠色建筑工程在設計階段，未能嚴格遵守、執(zhí)行GB 50555—2010《民用建筑節(jié)水設計規(guī)范》，其用水標準實際上調整至更高，導致實際用水量遠遠超出節(jié)水標準[2]。另一方面則在于節(jié)水型衛(wèi)生器具、用水器具的普及率并不高，很多建筑工程依然在沿用傳統(tǒng)的水龍頭、馬桶等，這些設備水量開支明顯超出正常需求，節(jié)水表現(xiàn)很不理想[3]。因此，在進行項目工程給排水設計時，就要注重用水器具的合理選擇，從而達到節(jié)水的目的。

2.2 給水管網(wǎng)效率不高

在對比當下城市綠色建筑工程給排水系統(tǒng)的維護修繕頻次、強度及物資消耗狀況之后，研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存大多城市綠色建筑工程給水管網(wǎng)都有著相當高的漏損率，導致水資源在送水過程中大量流失。在CJJ 92—2016 《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標準》中，關于漏損率主要分為兩級，一級10%，二級12%。根據(jù)相關數(shù)據(jù)得知，在2022年時我國城市供水漏損率是12.9%，盡管到2023年漏損率下降至10%以內，但仍然有很多城市普遍較高。而且一部分綠色建筑工程存在供水壓力不穩(wěn)定的情況，有的區(qū)域水壓過高，而有的區(qū)域水壓不足，使得用戶的用水體驗非常不理想。同時，在建筑運維的過程中，管道堵塞、破裂等故障頻頻發(fā)生，給水系統(tǒng)的維修難度也持續(xù)增加。深入分析發(fā)現(xiàn)部分綠色建筑工程存在管網(wǎng)老化、布局不合理等問題，也不同程度出現(xiàn)了管道材質差、接頭松動、布局混亂等問題，這些問題的存在均增加了管網(wǎng)漏損的風險[4]。一部分城市綠色建筑工程在設計時，其給水系統(tǒng)管材依然沿用了傳統(tǒng)鍍鋅鋼管，這種管材不僅易生銹、耐腐蝕性差，接頭處也容易產生漏水現(xiàn)象，而以絲扣連接為首的連接方式也存在較大的漏水隱患。常用給排水管材的優(yōu)缺點見表1。

2.3 給排水系統(tǒng)能源消耗大

現(xiàn)有城市綠色建筑工程給排水系統(tǒng)在運行過程中，會消耗掉大量能源，譬如水泵的頻繁啟停、閥門密封嚴實程度不足，都會導致給水系統(tǒng)運行穩(wěn)定性下降，不僅影響了用戶的用水體驗，也致使整個系統(tǒng)故障頻發(fā)，使得建筑的運行成本持續(xù)上漲。造成這類問題的原因在于，給排水系統(tǒng)設計過程中選用水泵、閥門或是其他設備時，未能充分考慮設備的節(jié)能性能，致使部分設備表現(xiàn)出高能耗、低能效的缺陷。考慮工程從設計到竣工的時間周期，當下城市中已投入運行的綠色建筑工程，其給排水系統(tǒng)在設計時難以考量現(xiàn)有的節(jié)能技術，無法依靠算法對系統(tǒng)進行全局優(yōu)化，使得這類工程中的給水系統(tǒng)鮮少布置變頻調速裝置，也就無從實現(xiàn)智能控制。此外，少部分建筑給排水系統(tǒng)未能配備完善的運行管理及維護保養(yǎng)機制，使得設備長期處于低效運行狀態(tài)甚至是故障狀態(tài)[5]。

3 城市綠色建筑工程給排水節(jié)水設計實踐策略

3.1 全面優(yōu)化給水系統(tǒng)

1）項目工程在設計過程中應先從給水系統(tǒng)入手完善。首先需安裝節(jié)水器具，對水龍頭選擇具有延時自閉功能的陶瓷芯水龍頭，這類水龍頭能在使用完畢之后自動關閉，避免忘關水龍頭造成的水資源消耗。同時還采用流量調節(jié)閥來控制水龍頭的出水量，確保出水量滿足使用即可，這樣能在一定程度上減少浪費。另外還可以推廣低流量淋浴噴頭，低流量淋浴噴頭是當前給水系統(tǒng)節(jié)水領域的“黑科技”，能夠通過在噴頭內部注入空氣，從而在使用時產生水霧效果，這樣不僅能夠節(jié)省水量，還能提升淋浴體驗。在搭配可調節(jié)水流量淋浴噴頭的前提下，還能按照用戶需求調節(jié)水量。節(jié)水器具的安裝能夠顯著降低建筑內的日用水量，從而減少水資源浪費[6]。

2）合理控制水壓。因為項目工程為高層綜合樓建筑，有辦公、住宿與娛樂等需求，用水量比較大，用水壓力也比較大，因此需要做好水壓控制。在這方面項目工程的具體做法。是根據(jù)建筑高度和用水需求，合理劃分供水區(qū)域采用分區(qū)減壓的供水方式。在滿足供水需求的前提下，高層采用減壓閥將水壓控制在合適范圍內，減壓閥結構如圖1所示。供水管道的關鍵位置安裝有減壓孔板、壓力調節(jié)閥等減壓裝置，其目的是確保各配水點的水壓不超過節(jié)水設計標準，避免造成更多的能源消耗。此外采用智能水表和控制系統(tǒng)，對水壓變化情況進行實時監(jiān)測，按照需求調整水壓設置，以保證供水系統(tǒng)能夠長效穩(wěn)定運行[7]。合理控制水壓能夠避免水壓過高導致的超壓溢流現(xiàn)象，因而能減少無效水量的浪費。

3.2 合理調試排水系統(tǒng)并充分利用再生水

針對排水系統(tǒng)的合理調試、充分利用再生水，在實現(xiàn)城市綠色建筑工程給排水系統(tǒng)節(jié)水設計上同樣至關重要。對此項目工程設置雨水回用系統(tǒng)，在建筑內部設置雨水收集系統(tǒng)，將場地內雨水收集至雨水回收機房內蓄水池，雨水內顆粒通過沉淀、下沉或者上浮到蓄水池表面，再通過設于池中部浮游式的過濾器進行過濾處理后輸送到專用管線內，以管道輸送至各用水點回收利用，按照雨水處理后的清潔度，分別用于綠化澆灑、沖廁、刷洗等非飲用水用途。其關鍵在于定期對雨水水質進行檢測，并監(jiān)測雨水回收處理及應用的整個過程，以確保水質符合回收利用標準。在此基礎上還需建立完善的水質安全保障體系，確保雨水回用足夠安全可靠。同時項目還預留了中水接駁口，待市政中水建設完成后，接入中水供地塊內綠化澆灑、車庫沖洗等用水。以上做法能夠有效減少自來水的消耗量，在實現(xiàn)節(jié)水設計的同時降低建筑用水成本。

另外，項目工程針對排水管道設計同樣進行了深入優(yōu)化。排水系統(tǒng)所用的管道選用耐腐蝕、耐磨損、密封性好的管材，同時接口方式為了滿足要求，選擇UPVC管、HDPE管等管材類型。這類管材具有良好的物理性能與化學穩(wěn)定性，能夠有效降低管道漏損發(fā)生的概率。在此基礎上結合建筑布局及排水需求，合理設計、布設排水管道，以確保排水順暢且不產生其他問題。管道的設計中應考慮坡度、流速等影響因素，以免造成積水或是堵塞現(xiàn)象。完成管道優(yōu)化設計后，還需要對排水管道開展定期的檢查及維護保養(yǎng)工作，以及時發(fā)現(xiàn)漏水問題并加以修復。與此同時還需建立完善的管道維護管理制度及應急預案體系，確保排水系統(tǒng)能夠正常運行，且在面臨緊急情況時有應急處理能力。

3.3 落實綜合節(jié)水管理措施

除了在設施上分別對給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)進行優(yōu)化之外，還需要為綠色建筑工程落實綜合性的節(jié)水管理措施。首先，需要結合建筑的實際使用情況制定節(jié)水管理制度，制定明確的節(jié)水目標并劃分好節(jié)水分工，以明確不同責任主體在節(jié)水過程中應盡的職責和需要完成的任務要求。其次，結合建筑的用水特點和節(jié)水目標內容，擬定詳細的節(jié)水計劃及節(jié)水措施，具體內容應包括用水設備的選型與更換、節(jié)水器具的推廣及應用，以及如何培養(yǎng)公眾節(jié)水意識等內容。再次，要做好定期檢查及維護。在綠色建筑工程內要落實給排水系統(tǒng)的節(jié)水效能，需要制定完善的給排水系統(tǒng)檢查維護制度，在制度中應明確檢查維護的工作時間、內容、方法，并將這些內容落實到具體責任人。確定制度內容之后，可按照檢查維護制度的要求，定期開展給排水系統(tǒng)的檢查工作。檢查工作應將管道接口處、閥門等易發(fā)生漏水的薄弱位置作為重點工作內容，同時還要高度關注水泵、水箱等關鍵設備、設施的具體運行情況。對于檢查過程中發(fā)現(xiàn)的漏水問題，需要及時進行處理修復，以保證給排水系統(tǒng)的正常運行，并起到對應的節(jié)水效果。

4 結語

綜上所述，城市綠色建筑工程給排水的節(jié)水設計面臨著眾多問題，需要從給水與排水兩種系統(tǒng)的優(yōu)化入手，配備綜合性節(jié)水管理措施加以解決。在此基礎上還可探索前沿節(jié)水技術在建筑給排水系統(tǒng)中的應用，帶動社會各界共同努力，使建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)水能力達到應有水準，切實響應城市可持續(xù)發(fā)展的號召，有效提升節(jié)水設計的水平，在實現(xiàn)水資源節(jié)約及高效利用的同時，助力整個社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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