简析超高层绿色建筑给排水设计要点

王 强 翟婷婷

1.湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司

2.中国市政工程中南设计研究总院有限公司

1 前言

绿色建筑可以充分节约资源，降低污染。此种建筑注重优化、集成、环保、经济、高效以及低耗，是促进眼下和未来、人与自然之间利用共享、健康发展的关键途径。在建筑行业快速发展的推动下，国家对高层绿色建筑重视程度日益增加，并加大财政投入，使得绿色建筑得以深入实施。同时基于我国水污染问题与淡水资源稀缺等现象，通过对建筑进行节能、节水设计能够合理利用能源与资源，进而平衡消耗与生产。

2 绿色建筑简述

基于环境压力、能源枯竭以及污染扩大等问题，绿色建筑的实施具有重要意义，在建筑工程生命周期中，可以有效控制能源浪费与损失现象，涵盖材料资源、水资源以及土地资源等方面，构建一个环境友好型、节能环保以及绿色健康的使用环境[1]。在开展绿色建筑建设时，需要保证绿色、低能耗，同时需要保证工程质量与效率，以促进建筑行业发展。

3 给水设计的节水措施

3.1 合理确定用水定额

一般参考GB 50015—2003 文件确定用水定额，然而该文件中用水定额为日用水的最高值，难以有效反映用水情况。要想保证水量、水压以及储水构造物可以有效容积能够对极端条件下的用水要求进行充分满足，在具体工程设计时，习惯选取规范定额中数值较大的数据[2]。

在GB 50555—2010中，定额通常选取日均用水定额，其是基于北京市节约用水管理中心与深圳市节约用水管理办公室提供所提供日均用水依据，并参照GB 50015—2003以及GB 50013—2006中用水定额内容，进行分类编制。另外，该标准对节水型洁具推广过程中在用水量方面的影响进行充分考虑，根据地域和城市规模加以划分，确定日均用水定额。所以参照GB 50555—2010进行取值，可以保证生活用水量更加真实、准确。

3.2 防止网管漏损

相关调查结果显示，高超层居民小区中，由于阀门质量未达到标准要求或是由于年久失修等，致使阀门难以发挥作用、损坏的情况超出65%。并且，并且由于阀门问题致使水龙头渗漏，每天会浪费约160L 水资源。主要通过以下措施防止网管渗漏：（1）保证供水系统中管件与材料等与国家标准要求相符。（2）选择密封性能高、零泄漏阀门与管件。（3）科学开展给水设计工作，选取节能、高效供水设备，并通过减压限流手段，防止给水配件出现高压出流现象，进而节约水资源。比如对于热水系统，在实际应用中，一些居民使用热水器之前，一般会将冷水排出，而将热水排出后需要调节水温，均造成水资源浪费，进行热水系统设计时，需要对热水循环体系进行优化，要点如下[3]：①对于新建建筑的热水集中体系，在选择循环方式时，应该对节水效果与工程成本进行综合考虑。结合地区经济、建筑性质以及建筑标注等，选取立管循环或是支管循环等方式，有效控制水资源浪费问题。②对于单栋建筑热水循环管道应该采用同程方式进行布置，将循环管路设置于用户水表前。若是相距较远，则可以通过热水表控制冷水空方问题。③进行集中热水设计时，可以选取立管循环，供水支管在10m以上时，应该增设支管循环。

3.3 选取节水设备

卫生洁具、淋浴器以及水嘴等，应该与GJ 164—2016要求相符。借助喷灌、滴管、微喷灌以及地下渗灌等节水手段开展绿化灌溉工作。与地面漫灌相关，喷灌可以节约40%水资源，微观可以节约60%水资源。科学设置水表，住宅建筑应该结合居住单元、景观绿化等合理设置水表，对于公共建筑，应该按照用途、付费单位科学设置水表。

4 给水设计的节能措施

（1）热水系统节能。热水属于建筑中主要能耗来源。热能选取在能耗方面非常重要，超高层绿色建筑在热源方面应该优选可再生能源，以实现节能减排目标。太阳能由于其清洁性能非常突出，因此被广泛用于超高层建筑中。设计建筑时，可以设置太阳能系统，实现建筑节能目标。设计过程中，需要注意以下三点：①要想充分发挥太阳能效率，需要保证集热器性能良好。选择集热器过程中，需要对当地气候进行充分考虑。②内部水量的平衡度同样会对集热器效率造成影响，开展安装作业时，需要对其平衡度影响进行充分分析。③要想有效提升集热器效率，还需要做好低温条件下，管道防护工作，保证管道不会冻裂，提高热传递效率。

（2）合理设置给水系统，在供水低区中，需要发挥市政水压作用，并对给水分区进行合理设置，防止出现超压出流现象。①分区的最低配水点静水压力值应该在0.45MPa以下，若是入户支管静水压在0.35MPa 以上，需要进行调压、减压措施设置[4]。以满足最低水配件运行压力为基础，入户管水表水压值应该在0.2MPa以内。②分区在低层用水点方面，需要将减压、调压措施设置于入水管上，优选支管减压手段。③借助变频泵能够节省25%电能，在超高层建筑中有着广泛应用。借助变频供水，需要将独立供水泵设置于分区中，不可通过减压措施开展给水分区划分工作。若是建筑用水量较低，则可以将气压罐设置于小流量变频泵中，以控制水泵启动次数。

5 排水设计的节能与节水措施

5.1 强化雨水利用

对于雨水利用，主要通过响应措施利用雨水，涵盖雨水集蓄与雨水净化等环节，借助人工、自然低洼、水体等储蓄、净化雨水径流，最后加以利用，能够有效控制雨水网管与城市雨洪等方面压力，减少雨水网管投入，同时能够有货源城市水环境。

雨水收集涵盖层顶与地面径流两种积水方式。通过层顶硬化建筑物，能够将雨水集中引入到储水设施、绿地以及透水路面中进行收集。地面人行道以及广场等，应该优选透水材料进行铺装，或是进行回流排水设置，使雨水全部流入到储水池中。成品水池、水管、预制水池、景观水等，均可设置为雨水收集设置。可以将储水池设定为沉淀池，在设计过程中，需要确保进水端布水有着良好均匀性，并进行溢流设置。

雨水分为直接与间接两种利用形式，在直接利用中，蓄水池集满雨水之后，通过沉淀、过滤以及消毒等手段，使雨水达到使用标准，之后用于绿化、冲厕以及水景补水等方面。间接用水为通过渗井、渗池、绿地渗透以及透水地面等实施，实现滞洪防灾、补充地下水等目的。即借助渗透雨水的设施，使雨水充分渗透到地下，达到地下水补充的目的。一般可以借助下凹式绿地、透水路面以及渗透管沟等渗透设施使地下水得到补充。

植草沟以及下凹式绿地等设施植物，应该结合径流雨水、设施水深等情况，合理选择，一般选择耐污、耐淹、耐盐等性能突出的植物。（1）在植草沟设计中，需要与以下规定相符：①在大流量雨水经过管道流进植草沟时，应该将消能设施设置与进口位置。②浅沟断面选取梯形、倒抛物线线以及三角形。③边坡坡度在1：3 以内。④纵坡坡度应该在4%以内，若是超出4%，则需要将植草沟设计为阶梯型，或是进行消能台坎设置。⑤保证植草沟流速最大值在0.8m/s 以内，曼宁系数在0.25 左右。⑥若是植草沟为转输型，则需要帮助植被高度在150mm左右。

（2）在下凹式绿地设计中，需要与以下规定相符：①根据土壤渗透与植物耐淹等情况合理确定下凹深度，一般在180mm 左右。②设置排泥功能较为突出的溢流设施。③保证雨水进水口数量重组，同时进行碎石区与格栅等消能、拦污设施。

5.2 选取分流排水体系，强化中水利用

对于民用建筑的排水体系，主要涵盖合流与分流。在合流排水体系中，污水处理环节具有成本高、工艺复杂等特点。在分流排水体系中，可以借助简单的处理手段使废水水质得到充分改善，进入循环利用废水。以绿色环保与节能角度分析，排水体系应该优选分流排水，此种方式能够借助废水检查井将废水输送到废水处理池中，经过沉淀、过滤以及消毒等处理之后，可以使水质达到使用标准，用于绿化与冲厕等方面。

6 结语

综上所述，对于绿色建筑中给排水问题，设计人员在进行给排水工程设计中需要结合工程内容，并通过合理确定用水定额、防止网管漏损、热水系统节能、合理设置给水系统、强化雨水利用选取分流排水体系，强化中水利用等方式实现给排水节能、节水设计。