基于建筑给排水节能节水技术及应用研究

杨 巧 琳

(云南省设计院集团，云南 昆明　650028)

0　引言

受城市化速度不断提升影响，近年来我国建筑能耗始终处于上升状态，给排水产生的能耗在其中占据很大比重，因此近年来建筑给排水工程往往会同时关注节能与节水目标，而为了相关目标的顺利实现，正是本文围绕建筑给排水节能节水技术及应用开展具体研究的原因所在。

1　常见的建筑给排水节能节水技术

1.1　节能技术

1.1.1利用市政供水压力

城市供水系统管网末端一般留有0.3 MPa～0.4 MPa的压力，设法利用这一部分压力即可实现建筑给水系统的节能，高层建筑的底层是这一压力的最好应用对象。此外，给水系统的合理分区同样能够大幅节约能源消耗，结合《建筑给水排水设计规范》，建筑高度超过100 m建筑应采用垂直串联供水方式，高度在100 m以下的建筑则应选择分区减压供水或垂直分区并联供水方式。值得注意的是，水泵这一建筑给水加压主要耗能设备的选型同样直接影响能耗，应选择效率高、质量好的水泵，同时选择具备变频功能的供水设备[1]。

1.1.2使用节水型卫生器具据权威机构调查显示，我国坐便器冲水量普遍大于9 L，有些甚至大于11 L，这不仅造成了水资源的严重浪费，供水能耗也因此大幅提升。如选择节水型坐便器将冲水量控制在6 L乃至3 L以下，即可有效节约水资源和供水能耗。

1.2　节水技术

1.2.1雨水利用技术

作为一种天然的免费资源，雨水相对较好的水质仅需简单净化即可作为生活绿化杂用水，收集技术和渗透技术均可实现高质量节水，两种技术如下：1)雨水收集技术。技术应用流程可以简单归纳为：“收集屋面、路面、绿地等雨水→输水、弃流、截污系统→调蓄系统→净化处理→配水系统→雨水利用→回灌地下水、绿化消防、景观回用、市政杂用水”，由此即可大幅节约传统水源用水量，污水厂负荷减轻、城市防洪排涝工作顺利开展也将得以实现。2)雨水渗透技术。作为间接的雨水利用技术，雨水渗透技术具备施工难度低、投资小、见效快、工艺简单等优势，低势绿地、人造透水地面、渗透池、渗透管渠均属于较为典型的雨水渗透技术应用形式，如其中的渗透管渠能够将收集的雨水通过该管导入碎石层，以此即可实现雨水的调蓄，该应用形式能够与其他渗透设施实现高质量配合。

1.2.2节水器具

节水器具同样能够较好服务于建筑给排水系统，节水龙头、节水便器属于其中典型，两种节水器具的特点如下：1)节水龙头。作为最常见的配水装置，常见的水龙头多为铸铁制造、内有橡胶垫密封、通过螺旋升降启闭，但水压较大时出水过多、容易造成水花四射,使得常见的水龙头极易导致水资源的浪费，这也是近年(取消)感应式水龙头、延时自闭式水龙头(取消)在我国实现较为广泛应用的原因所在。2)节水便器。压力流防臭节水坐便器、感应式节水坐便器、两档节水坐便器均属于较为常见的节水便器，这类便器均具备较为优秀的节水性能，如感应式节水坐便器能自动调整出水流量，由此即可较好实现水资源的节约[2]。

2　建筑给排水节能节水技术的应用实例

2.1　工程概况

为提升研究实践价值，本文选择了昆明滇池国家旅游度假区大渔欣城建设项目作为研究对象，本项目建筑总面积81 649.34 m2，绿地率为35%、地下建筑深度13.80 m，地上建筑为高层住宅和高层公共建筑，按照《绿色建筑评价标准》设计一星设计。

2.2　节能技术应用

上部高层建筑给排水系统节能采用了变频泵、控制用户点水压、选用节水型卫生洁具三种节能技术方案，具体方案内容如下所示。

2.2.1变频泵

上部高层建筑设置了低区、中区、高区变频泵，其中低区为2层～10层、中区为11层～19层、高区为20层～28层，-3层～1层为市政直供，由此即可较好降低给水系统能耗，如中区变频泵主泵参数为105 m扬程、24 m3/h流量、15 kW/台主泵功率、设于地下3层生活泵房内。

2.2.2控制用户点水压

为实现给水节能，上部高层建筑将用户点水压控制在0.20 MPa以下，由此可在满足用水器具最低工作压力的同时减少超压出流、降低水泵能耗。同时，将采用竖向分区方式控制在给水系统的静水压力0.45 MPa以下、入户管水压控制在0.35 MPa以下，即可进一步实现节能节水。

2.2.3选用节水型卫生洁具

本项目遵循CJ 164—2002节水型生活用水器具标准规定选择了合适的节水卫生洁具，包括公共部位管径15 mm、水压0.1 MPa情况下最大流量不超过0.15 L/s的自动感应冲洗龙头，公共部分便器选择了3 L/6 L两挡节水型虹吸式排水便器、自动感应冲洗控制阀，小便器选择了一次冲水量1 L～3 L的延时自闭式小便器，由此供水能耗得以更好控制。

2.3　节水技术应用

本项目建筑给排水系统节水采用了分质供水、雨水收集与回用、透水地面共三种节水技术方案，具体方案内容如下所示。

2.3.1分质供水

商用、公卫用水采用0.15 MPa水压的市政给水管网供水，而绿化、地下车库冲洗、道路洒水则采用了雨水回用系统供水，由此即可大幅节约传统水源。

2.3.2雨水收集与回用

本项目所在地(昆明)为北亚热带低纬高原山地季风气候，充分的降雨为雨水收集和回用提供了有力支持，因此确定了收集路面及屋顶雨水作为非传统水源，结合近年来当地降雨量实际，可通过计算得出收集降水量为3 453 m3/年，由此建造了容积为100 m3的混凝土收集池，多余部分通过市政雨水管网溢流。雨水回收处理流程可描述为：“路面雨水→沉沙井→初期雨水弃流井→雨水混凝土收集池→过滤、消毒→回用水池→绿化用水、道路冲洗、车库冲洗”。

具体雨水收集与回用内容如下所示：1)初期雨水弃流。采用了流量型弃流装置与2 mm径流厚度，1次降雨弃流量取6 m3。2)雨水储存水量及规模。结合《建筑与小区利用工程措施》要求与S高层建筑所在地实际，设计日降水量确定为51.8 mm，由此通过计算确定了134 m3的雨水日径流收集总量，按照实际回用日用水量的3倍～5倍开展计算确定了容积为100 m3的混凝土收集池设计。3)水质处理要求。结合GB/T 18920—2002城市污水再生利用 城市杂用水水质，确定了绿化、道路浇洒、景观补水、车辆冲刷、娱乐水景、冲厕用水的水质标准，如绿化用水标准为COD≤30 mg/L,SS≤10 mg/L，而车辆冲刷用水标准为COD≤30 mg/L，SS≤5 mg/L。4)雨水处理工艺。采用混凝、过滤两种雨水处理工艺，其中混凝需使用聚合氯化铝作为混凝剂，过滤选择了全自动滤网过滤器、石英砂过滤器实现。

2.3.3透水地面

项目采用了透水混凝土地面、透水砖铺装地面、透水植草砖三种透水地面形式，其中透水混凝土地面为水泥、添加剂、胶结料、骨料碎石均匀搅拌摊铺而成，因此其具备耐久性强、使用寿命长、透水性能优秀等优势。室外透水地面面积达到了50%以上，由此实现了雨水迅速渗透到土层、快速带走热量、解决路面积水带来的环境与安全问题，建筑的人居环境因此大大改善。

3　结语

基于建筑给排水节能节水技术应用具备较高现实意义。而在此基础上，本文涉及的变频泵、控制用户点水压、选用节水型卫生洁具、雨水收集与回用、透水地面等内容，则证明了研究所具备的实践价值。因此，在相关领域的理论研究和实践探索中，本文内容能够发挥一定程度的参考作用。

参考文献：

[1]王娟.绿色建筑给排水节水节能新技术应用解析[J].建材与装饰,2016(38):47-48.

[2]蒋欢欢.浅议建筑给排水施工中节水节能技术的应用[J].建筑与预算,2016(3):48-50.