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摘要：建筑與小區(qū)給排水設(shè)計中的節(jié)水節(jié)能設(shè)計已成為給排水工程設(shè)計的重要內(nèi)容，也是施工圖審查的專項要求。同時，它更是綠色建筑評價標識“節(jié)水與水資源利用”中的重要技術(shù)支撐環(huán)節(jié)。本文根據(jù)多年工程設(shè)計中的經(jīng)驗與體會，從建筑與小區(qū)給排水工程設(shè)計中的中水回用、雨水利用、小區(qū)景觀綠化用水、熱水系統(tǒng)等方面論述執(zhí)行節(jié)水、節(jié)能技術(shù)措施需要重點考慮的要點，供廣大給排水工程設(shè)計人員參考。...

 

建筑與小區(qū)給排水設(shè)計中的節(jié)水節(jié)能措施

                       

西安市建筑設(shè)計研究院   王生太    710054

作者通信地址：西安市環(huán)城南路東段58號   710054

    1、前言

    目前，國家大力提倡建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。建設(shè)工程設(shè)計推廣采用有利于促進建筑與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)和設(shè)備。在設(shè)計中，執(zhí)行綠色建筑節(jié)能標準，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料及產(chǎn)品。在保證建筑功能及環(huán)境質(zhì)量的前提下，節(jié)約用水，減少系統(tǒng)能耗是工程設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，是建筑給排水工程設(shè)計人員促進科技進步，推廣先進技術(shù)，提高設(shè)計水平的必要工作。

    2、建筑小區(qū)室外給排水設(shè)計的節(jié)水、節(jié)能措施

    2.1 西安是一個水資源匱乏的城市，因此為實現(xiàn)污水、廢水資源化，節(jié)約用水，1在水資源規(guī)劃中應(yīng)該優(yōu)先采用城市中水資源。中水主要用于沖廁、 園林灌溉、 道路保潔、 汽車沖洗、 景觀補水等[1]。在已有城市中水供應(yīng)的地區(qū)，采用城市中水既可節(jié)約寶貴的淡水資源，又能夠促進城市中水的發(fā)展，達到廢水原位處理，就地回用，充分實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能的目的。

    2.2 雨水和其它廢水來比，是一種較為優(yōu)質(zhì)的水資源。它是建筑小區(qū)供水系統(tǒng)中又一個非常重要的非飲用目標的水源。設(shè)計中可以采用呼吸路面、土壤下滲、洪峰調(diào)蓄、收集處理回用等手段達到雨水綜合利用的目的。雨水通過小區(qū)綠地等土壤涵養(yǎng)水量，既可補充地下水資源，保護生態(tài)環(huán)境，也可以減少降雨高峰時排入城市雨水管網(wǎng)的水量，有效的削減暴雨雨水峰值，起到錯峰調(diào)蓄的功能，可以降低城市洪水內(nèi)澇發(fā)生的概率，有效減小城市雨水干管的管徑；合理規(guī)劃地表與屋面雨水徑流途徑，降低地表徑流采用各種滲透措施增加雨水滲透量[2]，經(jīng)簡易水處理后達到《城市雜用水水質(zhì)標準》，再回用于小區(qū)非飲用用途用水。既節(jié)約水資源又保護生態(tài)環(huán)境，也是實現(xiàn)綠色建筑的重要手段之一。

    2.3 小區(qū)景觀、綠化注意采用非飲用水水源并采用微灌、噴灌及循環(huán)等節(jié)水技術(shù)措施。小區(qū)景觀、綠化用水是室外用水大戶，因此應(yīng)優(yōu)先采用中水、雨水等非飲用水水源。微灌具有省水省工、灌水均勻、對土壤適應(yīng)性強等優(yōu)點[3]。同樣，噴灌也具有類似的特點。因此，采用微灌及噴灌技術(shù)和產(chǎn)品可大大提高水的使用效率，節(jié)約用水。

    2.4 游泳池、噴泉、冷卻塔等設(shè)施采用壓力過濾、消毒等水處理技術(shù)，使水系循環(huán)使用，達到充分節(jié)水的目的。

    2.5 大型商住小區(qū)及工業(yè)小區(qū)應(yīng)根據(jù)總體規(guī)劃及地形條件，合理確定供水系統(tǒng)的平面與豎向供水分區(qū)，盡可能減小管網(wǎng)損耗。大型建筑小區(qū)及復(fù)雜地形小區(qū)供水系統(tǒng)管網(wǎng)過長時，供水壓差過大會造成大量的無功功耗，浪費能源。設(shè)計時，需要進一步采用綜合技術(shù)手段，精細化設(shè)計，合理確定組團規(guī)模、合理劃分豎向系統(tǒng)、充分利用市政管網(wǎng)的壓力，優(yōu)化水泵房位置等，從而達到節(jié)能的目的。

    2.6 小區(qū)室外熱水回水管道應(yīng)采用高效可靠的保溫措施，有效減少管網(wǎng)熱損耗。熱水工程能耗占建筑給排水工程總能耗的20-30%，所占比重非常高。熱水管道輸送熱水過程中，由于熱水溫度高于周圍的溫度，會損失熱量，增加能耗。減小溫差可通過控制管道的敷設(shè)位置、選取管材等措施來實現(xiàn)[4]，因此需優(yōu)先選用導(dǎo)電熱系數(shù)低、密度小、價格低廉施工方便和便于維護的保溫材料，并確保有效的絕熱層厚度以盡可能減少熱損失。

    2.7 小區(qū)污水、雨水的收集和排放盡可能采用重力流排放方式，盡量采用避免采用機械提升設(shè)備，節(jié)省能耗。

    3、單體建筑中的給排水設(shè)計中的節(jié)水、節(jié)能措施

    3.1 充分利用市政供水管網(wǎng)壓力直供，高區(qū)盡可能采用疊壓變頻供水方式供水。城市自來水壓力一般約在0.2MPa至0.4MPa之間，可滿足部分樓層用水壓力要求，設(shè)直供區(qū)可有效利用已有壓力節(jié)約能耗。疊壓無負壓供水設(shè)備是一種具有節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材衛(wèi)、生等特點的新型二次供水設(shè)備。它是在充分利用城市自來水壓力、供水條件和用戶條件都滿足要求的情況下[5]，增壓到用戶各樓層的供水方式，因此也能節(jié)約二次供水能耗。

    3.2 合理確定給水系統(tǒng)豎向分區(qū)并設(shè)置支管減壓措施。《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003.2009年版規(guī)定：建筑生活給水系統(tǒng)豎向分區(qū)各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓不宜大于0.45MPa。對于高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)經(jīng)分析得出的結(jié)論為，適當增加豎向分區(qū)數(shù)，可節(jié)約二次供水能耗。《民用建筑節(jié)水設(shè)計標準》要求：各樓層配水點處供水壓力不大于0.2MPa。在設(shè)計中采用支管減壓方式減掉局部的超壓水頭，既可提高使用舒適度有可節(jié)約出流水量，使節(jié)能和節(jié)水結(jié)合效益最大化。

    3.3 合理優(yōu)選管材、閥門等。管道是供水系統(tǒng)的重要組成部分，管道的選用應(yīng)盡量采用材質(zhì)優(yōu)、衛(wèi)生指標好、連接可靠、管道阻力系數(shù)小、可循環(huán)利用的環(huán)保產(chǎn)品，這樣才能使系統(tǒng)減少漏損，降低供水所需能耗，超過使用壽命后還可再回收利用，達到節(jié)能環(huán)保的目的。根據(jù)工程實際情況優(yōu)選的管材順序為：銅管，不銹鋼管，鋼復(fù)不銹鋼管，鋁合金襯塑管，鋼塑復(fù)合管（配套無縮徑管件），塑料給水管。而大部分新型管材就能很好地解決此類問題 。

    在管網(wǎng)系統(tǒng)中需設(shè)置大量的閘閥、止回閥、減壓閥、倒流防止器等設(shè)備，這些系統(tǒng)接點均為易發(fā)生漏損部位，同時有些還會增加局部阻力損失。因此設(shè)計中應(yīng)選用材質(zhì)好、密封可靠、低阻力的閥件實現(xiàn)管道系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能。如節(jié)水龍頭、非接觸感應(yīng)式水嘴、便器沖水閥[7]，選用截止閥（截止閥比閘閥關(guān)的嚴）等。

    3.4 合理設(shè)置水表。給水系統(tǒng)設(shè)置終端用戶水表是進行管道系統(tǒng)經(jīng)濟核算、水量分析、確定水價的基礎(chǔ)，同時更是采用經(jīng)濟杠桿培養(yǎng)居民節(jié)約用水的重要手段。水表輔助節(jié)水，可安裝水表輔助閥、合理選擇防漏型水表[8]。同時水表應(yīng)滿足精度高、計量穩(wěn)定、質(zhì)量可靠等要求，促使給水系統(tǒng)經(jīng)濟分析更準確，計價趨于合理。

    3.5 采用節(jié)水型衛(wèi)生設(shè)備。我國衛(wèi)生間用水占家庭用水的60%至70%，選用衛(wèi)生設(shè)備應(yīng)符合《節(jié)水型生活用器具》CJ64的規(guī)定，坐便器宜采用設(shè)有3L、6L兩檔沖洗水箱，小便器、蹲便器應(yīng)采用延時自閉沖洗閥、腳踏沖洗閥，公共衛(wèi)生間洗手盆應(yīng)采用感應(yīng)式或延時自閉式水嘴，洗臉盆等衛(wèi)生器具應(yīng)采用陶瓷片芯等密封性能良好耐用的水嘴，淋浴器內(nèi)部宜設(shè)限流配件并采用感應(yīng)式或腳踏開關(guān)。

    3.6 衛(wèi)生熱水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)循環(huán)管道方式并匹配冷、熱水供水壓力。熱水制備優(yōu)先采用太陽能熱水系統(tǒng)。《民用建筑節(jié)水設(shè)計標準》11要求“配水點出水溫度不低于45度的時間，對于住宅不得大于15秒，醫(yī)院和旅館等公共建筑不得大于10秒”。因配水支管布置過長，或因循環(huán)管道未保證循環(huán)效果，再因配水點處冷、熱水壓力不平衡等就會造成大量的水量浪費。所以設(shè)計時就應(yīng)該采取相應(yīng)的技術(shù)措施，解決好支管循環(huán)，供、回水同程布置及壓力平衡問題滿足節(jié)水節(jié)能要求。

    3.7 太陽能作為清潔及可再生能源已大量應(yīng)用于建筑衛(wèi)生熱水系統(tǒng)。太陽能減少了對傳統(tǒng)能源的消耗，從而減少了對環(huán)境的污染。利 用太 陽能的直接 加 熱設(shè) 備有 真空管式 熱 水器和熱管式 熱水 器，目前已有比較成熟的技術(shù)和產(chǎn)品。可根據(jù)當?shù)靥�陽能資源條件及建筑條件盡可能的全部或部分采用太陽能衛(wèi)生熱水系統(tǒng)，達到節(jié)能的目的。

    3.8地源熱泵技術(shù)，空氣源熱泵技術(shù)，污水源熱泵技術(shù)等均作為可再生能源同樣有著廣闊的開發(fā)前景，隨著技術(shù)的不斷進步及相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)均可應(yīng)用于建筑衛(wèi)生熱水系統(tǒng)當中，都將為節(jié)能及可再生能源利用做出重大貢獻。

    4、結(jié)束

   “特大城市承載力研究”顯示，在城市化及城鎮(zhèn)化的過程中，由于城市人口的不斷密集和膨脹，汽車等交通工具的增加，工業(yè)持續(xù)發(fā)展等原因，使得城市資源日趨緊張，環(huán)境惡化加劇，中國每增加單位GDP的廢水排放量比發(fā)達國家高4倍，單位GDP的能耗是日本的7倍，美國的6倍，甚至是印度的2.8倍。因此節(jié)水節(jié)能將是未來社會永恒的主題。作為給排水設(shè)計技術(shù)人員，我們清楚節(jié)水節(jié)能技術(shù)還有更大的潛力可挖，這需要我們在工程實踐中不斷去探索，去研究，為建設(shè)我們美好的家園，設(shè)計出更多更好的既節(jié)水節(jié)能又環(huán)境友好的建筑與小區(qū)，構(gòu)建綠色建筑時代。

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