朱璇
(中国中元国际工程有限公司,北京100089)
水资源短缺、水污染严重,已成为我国国民经济发展、水生态安全的一个制约因素。因此,必须实行水资源的统一规划与管理,把用水问题,特别是将节水工作纳入社会经济发展规划,建立与健全相应的规章制度,认真贯彻“开源”和“节流”并重的方针。
节约用水已成为我国的基本国策。民用建筑节水设计从源头上客观地起到了有效节水的作用,避免了节水“先天不足”的现象。
民用建筑节水设计应着重从下面几个方面进行。
节水型卫生器具的使用是开源节流的节水措施之一,应为设计首选。
从用水调查来看,洗衣、冲洗厕所、洗澡等用水占家庭用水的80%左右。采用节水型器具及家电设备是建筑节约用水的重点。
建筑内卫生器具均应选用《当前国家鼓励发展的节水设备(产品)目录》中公布的设备、器材和器具,所有器具应满足现行的CJ/T 164—2014《节水型生活用水器具》及GB/T 18870—2011《节水型产品通用技术条件》的要求,用水效率等级还应高于现行用水器具相关节水评价值的等级。
新型节水龙头、节水型马桶、节水型洗衣机、洗碗机等节水产品的使用是非常有效的节水措施,既节约了用水又减少了用水费用的开支。
建筑供水系统超压出流,以及热水系统末端放出未达标温水,水量浪费巨大,应采取有效措施控制,减少“隐形”水量浪费,促进科学、有效的用水。
控制超压出流的有效途径是控制给水系统中配水点的出水压力。供水系统应按GB 50015—2003《建筑给水排水设计规范》(2009 年版)[1]合理分区,居住建筑不大于0.35MPa;其他建筑不大于0.45MPa;其他非最不利点处超压,住宅可在入户管上安装减压阀减压;公共建筑可在供水管上安装减压阀、减压孔板减压,也可在用水点处安装节流塞、节水阀芯、恒压节水器等装置减压,控制出口压力不大于0.15MPa,从而起到节水作用。其中节水器属于接头管件,采用动态限压节流技术,其水流通道面积随水压变化而变化,即水压低时水流通道的面积大,水压高时水流通道的面积小,能为用水提供最适合使用的稳定水流,在整个工作水压下都有很好的节水效果;传统的减压孔板、节流塞、节水阀芯等属于定孔节流式节水产品,采用的是传统的变径节流技术,其水流通道面积是固定不变的,无论水压高低都对水流产生同样节流作用,水压越低出流量越小,水压越高流量也越大,无法兼顾低水压下的正常用水和较高水压下的有效节水。恒流节水器易于安装且不受安装位置限制,0.08~0.4MPa 范围内平均节水率>30%,有利于全面推广使用。
热水循环系统设计不足,水量浪费也较为严重。当开启龙头后,热水温度不能及时获得使用温度,通常先要放掉管内未达标的冷水后,才能正常使用。这部分冷水放掉,就造成了浪费。
GB 10555—2011《民用建筑节水设计标准》[2]、JGJ/T 229—2010《民用建筑绿色设计规范》[3]要求,配水点出水温度不低于45℃的时间,住宅不大于15s,医院、旅馆等公共建筑不大于10s。
如果一个龙头按每次放水时间10s,放掉的冷水约2.0L计算,一个300 个客房的旅馆,每次放水约要浪费水量600L。因此,为了减少无效出流,节约用水,控制、减少无效出流时间是关键。控制出流时间为5~8s,节水效果显著。
为此,需严格控制不循环配水支管的长度。若按管内热水流速0.8m/s 计算,出流时间为5~8s 时,配水支管的长度为4~6.4m。
控制不循环配水支管的长度仅仅是第一步,还应该保证热水配水管的循环。
有些大、中型集中热水供应系统,由于供水区域较大,供回水系统管网复杂,热水供水立管、干管数量众多、长短不一,难以做到完全同程,导致远端供水立管、干管循环循环不畅,特别是支管循环比较困难,甚至基本就不循环。根据调研,个别项目热水支管循环流量为零,基本就不循环,根本无法达到使用温度,导致放水时间长,浪费水较严重。
如果系统过大,建议拆分成较小单元,每单元带的立管数宜为10~15 根,再由各单元汇聚成一个大系统。每单元回水干管设流量平衡阀或温度控制阀,另外,末端供回水管径可比计算值大一级,以保证循环效果。
某些情况下,如高级住宅大户型,卫生间设置较多且分散(3 个及3 个以上),采用单立管单水表集中热水供水系统时,配水支管过长,热水难以循环起来。在这种情况下,户内热水支管采用自控温电伴热保温,温度低于45℃启动,温升至50℃关闭,由此保证用水点出水温度。
面对水资源短缺局面,“开源”与“节流”是解决水资源短缺的根本举措与方针。
将污废水、雨水资源化,采用先进的污废水回用技术、雨水利用技术,开发改造成第二水源,用于冲厕、景观、绿化、浇洒道路,循环再利用,既保护了环境,减轻了城市洪涝,又极大地提高了水资源的利用效率,实现水循环与经济循环的和谐统一,促进发展循环经济。积极开发利用非传统水源,是节水工作最重要的环节之一。
民用建筑用水量统计表明,住宅冲厕用水约占总用水量的21%;宾馆、饭店约占总用水量的12%;办公楼、教学楼约占总用水量的63%。设置建筑中水系统用于冲厕和绿化,可以实现较大程度节水,是主动、可控节水的好措施,应加速中水的应用与发展。
建筑中水工程设计应遵守GB 50336—2018《建筑中水设计标准》[4]以及当地法律法规,做到安全使用、经济合理、技术先进。
雨水利用设计,按照雨水利用率,结合工程屋顶、地面硬化情况,根据GB 50400—2016《建筑与小区雨水利用工程技术规范》[5],雨水利用应因地制宜,或采取入渗、或集蓄收集、或二者混合方式进行雨水利用设计。
雨水收集、处理、回用系统因设施投资、维护费用较高,闲置时间较长,采用较少;雨水入渗系统,投资最省,维护方便,采用最广。因此,目前雨水利用常用方式就是采取透水地面、绿地等就地入渗方式进行利用。
雨水利用工程的设计和建设,以建设工程硬化后不增加建设区域内雨水径流量和外排水总量,以及满足当地雨水利用率为标准。
建筑内分区域、分用途设置水表。计量水表安装率达100%,消除计量盲区。
计量还是合理用水分析和水量平衡测试必不可少的手段。通过总水表与各户分水表之间的差值,进行水量平衡分析,有利于查出漏水隐患和部位,并对供水设备进行自动监控,确保技术合理,系统高效运营。
设置水表的位置有市政总引入管、各建筑入户管、各楼层、设备机房、水池、水箱补充水管以及需单独计量收费的部位等。
水表宜采用远传水表,或带有信息采集与传输功能的水表,以满足智慧供水的需求。
水表是法定的计量仪表,其计量值是供水部门向用户收费的凭据。如果水表计量不准,直接损害用户和供水企业的经济利益,给遏制用水透支、利用经济杠杆制约用户计划用水带来不利影响。
水表长期使用,由于水质或自身零件磨损等原因,必然会影响水表的计量精度,因此水表应限期使用。设计应选用质量可靠的水表,并定期检测、维护和更换,保证水表计量的正确,保护用户的利益和节水的积极性。
降低和防止管道漏损是节水环节最有效的手段之一。因此,为防止管道漏损,应采用正规厂家质量合格、性能可靠、零泄漏阀门,管材与管件连接的密封材料应卫生、严密、防腐、耐压、耐久,同时,保证管道工程施工安装质量,加强施工监督,把好施工质量关,减少和控制管道及阀门泄露,避免建筑供水的不必要损失。
重视节水技术、节水设计和节水产品的应用,依靠科技进步节水,合理用水、循环用水、节约用水。实践证明,只要采取一项措施或几项措施兼用,节水效果都将是显著的。“开源”与“节流”,优先把“节流”放在首位,不仅能在一定程度上缓解水资源短缺矛盾,还能减少污水排放量,降低用水费用,可取得较好的社会效益、环境效益和经济效益。