绿色建筑理念下的节水节能分析

陈 华

(福州海峡文化艺术中心建设开发有限公司 福建福州 350018 )

0 引言

我国人口众多，人均资源占有量较少，水资源匮乏，供需矛盾较为突出，尤其是建筑行业的快速发展和能源的大量消耗，将面临严峻的考验。因此，使用绿色材料、构建绿色建筑，成为建筑行业的发展趋势。可持续发展战略和绿色建筑理念提出后，应当在建筑给排水设计与施工等方面做出改变，充分利用太阳能、空气能、风能等可再生能源，减少对环境有破坏力的建筑材料的使用，有效控制和减少对自然环境的使用和污染。在充分利用天然条件的情况下，创造良好、健康的居住环境，节约能源，做到人与自然的和谐发展。

绿色建筑创造的居住环境，包括室内环境和室外环境，建筑给排水的设计直接影响到建筑水量的消耗，包括给水设计与排水设计[1]。

1 基于绿色建筑理念的给水节水节能分析

建筑给水系统，主要包括生活饮用水供水和生活用水给水[2]。之所以称之为绿色建筑，主要是由于建筑物从该项目的决策阶段开始，经过设计、采购、施工，一直到建筑物的维护使用均能够符合绿色建筑的理念，做到节能、节地、节水、节材。

绿色建筑物节水节能，可首先从生活给水系统和热水系统方面考虑。目前，生活给水系统，主要采取分区供水的方式，主要是由于传统的市政供水压力一般处于0.2MPa～0.4MPa之间，不能满足高层供水，容易出现低楼层压力过大造成水资源的浪费，高楼层压力不够而无法供水。采取分区供水的方式，既能充分利用市政管网余压，又能减少二次供水的加压能耗[3]。

厦门莱顿某小镇工程位于厦门市集美区，建筑面积约150 000m2，主要是小区居民住宅。该项目严格按照绿色建筑的标准执行，为市重点项目，项目设计起始时间为2015年3月，在政府的大力支持下，开发商从项目的立项开始到项目的设计、采购以及施工等方面进行了严谨的规划。

首先，采取分区供水，合理利用市政供水本身的压力，竖向分区，室内卫生器具最低配水点静压不能过高，并配置相应的减压阀，入户管水压保持低于0.35MPa，并配置相关的调压设施，防止水压过高造成超压出流，避免水资源浪费。家庭型用水器具在设计、采购时，就已明确采用新型节水型管材，例如PVC、PPR、PE以及铝塑复合管材等。这些新型管材不会影响水质，不会生锈，减少了输送过程中的漏水现象；同时，也减轻了管道的维护检修工作。

另外，卫生器具的用水量占生活用水50%以上，选用节水型卫生器具，对整个给排水系统的节能效果有着举足轻重的作用。该项目中采用节水型水龙头，根据实际需求手动或自动启闭和控制出水口的水流量，减少了由于无人或无需清洁及压力过高时依然出水的现象，减少水资源的浪费；便器系统同样选用节水型，用水量低于6L，冲洗阀具有延时冲洗、自动关闭和流量控制的功能，保证了功能实现的同时减少了水量的消耗；淋浴器和洗衣机等用水器具，均采用节水型，根据衣物的脏净程度能够自动或手动调整用水量，达到节约用水的效果。

此外，用户入户管上安装精密水表，根据具体的水量进行具体的收费政策，并设有在实际操作中避免局部漏水的措施，对水表的使用年限做出了明确的规定，防止了由于水表使用太久、零部件的磨损太严重而造成对水量计量的不准确，也加强了住户节约用水的观念。

在给水系统的设计方面，合理布置管路，减少了给水系统的阻力，减少了损失，减少了给水能耗，实现了给水系统的优化设计。

该项目2017年底已有一部分住宅投入使用，给水系统严格按照标准执行，其中针对1#楼的水资源使用情况进行了监测，仅从生活用水给水的角度分析，节水至少15%，节水节能效果明显。

给水系统中另一方面，采用新能源进行热水供应。目前，我国民用建筑的水加热器，主要采用电加热型式，成本较高，不利于绿色建筑节能的发展要求。因此，充分利用太阳能等可再生资源，有利于减少能源的消耗。我国具有丰富的太阳能资源，据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3300～8400MJ/m2，相当于24 000亿吨标准煤的储量，其中，青藏高原、甘肃西部、宁夏北部、新疆南部、山西北部等地区为太阳能一类地区，拥有很丰富的太阳能资源。我国的太阳能热水器发展水平较高，包括平板式太能能集热器、玻璃真空管太阳能集热器和热管式太阳能集热器，但是利用率较低，我们应引导用户多选择太阳能水加热器。北方地区冬季采暖热水消耗较大，国家政策可鼓励人们选用太阳能设备，根据实际情况作出经济鼓励，以促进能源消耗的减少。

2 基于绿色建筑理念的排水节水节能分析

建筑排水工程分为雨水和污水，一般采取雨水、污水分流制，其中污水包括卫生器具排水和生活洗漱排水。水资源的使用过程中，或多或少受到了不同程度的污染。我国排水节能措施，主要表现在中水利用和雨水收集。

居民小区和其他公共建筑的污废水，经物理、化学或者生物处理方式集中处理后，达到一定使用要求的水质标准后，可以用于道路及小区绿化的灌溉与冲洗、车辆的清洗工作，也可用于家庭卫生器具的冲洗。我国中水利用的方案很早就已提出，但由于实际原因，考虑到中水处理最初成本较高，能够实现中水回收利用的建筑物并不多，因此需要更专业的投入中水处理过程，降低中水处理工艺的成本投资，实现污废水的资源化发展。一旦技术成熟，将是一个促进可持续发展、促进绿色建筑的有力杠杆。

排水节水节能途径中，雨水收集再利用成本低，利用率高。我国年平均降水量可达到650mm，其中城市总降水量为0.26万亿m3，雨水收集利用有很大的潜力，尤其以沿海城市最为突出。以福州市为例，该地区每年降水量较多，台风季节更甚，年平均降水量为1300mm～1500mm，但雨水利用率仍处于较低水平。因此，政府大力支持海绵城市的建设发展，减缓了用水紧张，对环境变化的适应性和对自然灾害的应对方面有着良好的弹性，既能雨季减轻城市内涝的灾害，又能缓解用水压力，将自然环境和人工采取的措施相结合，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化。目前，我国有些城市一到雨季，城市内涝越来越频繁，不仅严重影响市民出行，同时又无法实现雨水资源的回收再利用，造成了雨水资源的浪费，若能将这部分雨水收集，将会很大程度上缓解部分地区缺水的现象，降低了用水压力。

3 基于绿色建筑理念的节水节能示范工程

福建省科技馆占地面积72 667m2，包含影院、餐饮、设备用房和仓库，该项目按照绿色建筑三星级设计。其节水节能措施，主要体现在空调排水经处理后作为卫生间冲厕及冬季滴灌用水，非传统水源年利用率高于40%。雨水处理方面，引进海绵城市的理念，采用雨水收集处理方案，经处理后的雨水能够作为室外绿化灌溉以及道路、车辆喷洒用水，还可以作为室内某些设备冲洗用水，实现了雨水的循环使用，又不会造成由于雨水无法及时排尽而引起用地范围内的水坑、水洼等，影响人们的出行。贵宾区、厨房餐厅等区域采用集中热水供应，并利用太阳能与空气源热泵机组相结合的方式制备热水。此外，还选用了符合国家标准的新型管材管件，根据不同的用途设置水表计量，利用高效低耗变频供水设备，既不会使低楼层供水压力过大，又不会造成高楼层供水压力不够。

胪雷新城是政府出资建设的公租房住宅小区，从项目策划开始，就着手于绿色建筑理念的贯彻，于2017年底全面建成。它是福州市海绵城市建设的示范工程，共有6个地块，总占地面积166 000m2，园区内建成有多个“海绵体”，能够使雨水顺着植草护坡流入底层，能够自然停留在植被层或者往下渗透，还可以为水生植物提供所需的营养成分，例如植草沟、渗透塘和雨水花园等，最多能够蓄水0.4m，另外还有下凹绿地和透水铺装与雨水花园相互配合，诸多个“海绵体”形成了一个大水箱，其地下雨水收集池最多可收集100t雨水，过滤、消毒后，雨水可用来小区的绿化灌溉。

除此之外，雨水收集再利用的样板工程还有洋下海绵公园和梅峰山地公园等，其中洋下公园包含4块海绵，有湖体本身、植被缓冲坡、透水园路和植草沟等，湖体本身就有蓄水功能，保证了湖边植被坡的稳定；植被缓冲坡，不仅能够起到减缓地表径流水流速的作用，还能够拦截污染物，雨水还可通过透水园路自然渗透，汛期最多能收集约7000m3的水，设计最高蓄水位高达6m。梅峰山地公园的海绵系统，由雨水花园、环湖草坡、环湖湿地、一级蓄水湖和二级蓄水湖这5个关键环节构成，该山地公园海绵系统的总体框架，主要由3个方面构成，包括梅峰山公园原始的地形条件有利于汇水的形成，新增加建设不损伤自然透水下垫面，以及有组织排走雨水的统化组织雨水排蓄路径。

4 结语

绿色建筑的发展与日常生活息息相关，不仅要从建筑给排水角度考虑节水节能，还应从项目策划开始后的每一个细节促进绿色建筑理念的渗透，从设计、采购、施工和运营维护的每个环节出发，做到节能、节水、节地、节材，保证绿色建筑的快速发展。