绿色建筑给水排水系统的节水途径及技术应用

段庆华

陕西方得建筑工程设计有限公司宁夏分公司 宁夏 银川 750000

引言

据不完全调查，我国建筑能耗占全国生产总能耗的比重大于27%。虽然建筑给排水的能耗在建筑能耗中所占比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，不仅能达到节约用水的目的，同时也使得给水排水系统设计更为优化，更加符合绿色建筑的设计标准。因此，重视建筑给水排水系统的节能设计，对于推进绿色建筑节能减排、有效保护生态环境具有重大意义[1]。

1 绿色建筑的定义

绿色建筑指的是以现代科学技术为前提，有效地融合降低能源消耗的理念来规划设计和建设的现代化城市建筑，保证建筑在使用期间可以避免资源的浪费，保护环境、减少污染，给人们提供健康、舒适的使用空间，最大限度地打造出人与自然和平相处的高质量建筑。

2 绿色建筑给水排水系统中节水设计的重要性

建筑给水排水系统是保障城镇居民生活的重要系统，是保障公众身体健康、水环境质量的必须设施，是绿色可持续发展的重要组成部分。建筑给水与排水是城镇给水排水系统的末端及起点，对合理利用各种水资源，减少对环境的污染方面是最终也是最开始的控制单元，是城镇节水的关键组成环节。在居民用水量与日俱增，城市用水矛盾日益严重的形势下，设计更合理、更优化的给水排水系统，有效融入环保理念，采取合理的绿色环保技术，使建筑项目和节水降耗的要求相符合显得尤为重要。在满足建筑用水需求，完成设计要求的前提下，充分利用可再生能源、新型节能措施、最新设备工艺，加强水资源的循环利用，减少水资源的浪费和污染，才能更好地达到节水节能、防止污染、保护环境的目的[2]。

3 绿色建筑给水排水系统的节水途径

3.1 合理分区，减少水量流失

在建筑给排水系统设计中，制定合理的供水方式，可以有效避免给水资源的浪费。通常情况下给水系统供应有两种形式，一是利用市政管网直接供水；二是采用二次加压供水。一般市政给水管网压力均在0.3MPa左右，即五层及以下楼层可采用市政管网直接供水，从而使市政管网水压得到充分利用。对于需要进行二次加压供水的高层建筑，若采用同一高度供水系统供水，则建筑底层的配水点会受到很大的静水压力，而压力过大不仅会使龙头、阀门等给水配件遭到磨损缩短寿命，出现漏水现象，更重要的是，配水龙头开启时，水流喷溅严重，使得用水器具实际流量超出额定流量，产生超压出流现象。所以在绿色建筑给排水节水设计中，控制用水点的超压出流就显得非常重要。而有效控制用水点的超压出流，首先要进行竖向分区供水。对于不同高度的建筑进行合理分区，分别设置合适的水压，同时科学合理的运用减压措施，如设置减压阀、减压孔板或节流塞等，可以充分减少超压出流现象。例如一栋18层的住宅楼，层高2.9m，总建筑高度53.5m。给水水源为市政道路上接入的一根De225的给水管，市政给水接口处的水压为0.25MPa。给水系统的竖向分区为：1～3层由市政管网供水，4～18由另设的水泵房加压设备加压供水，其中4～10层为低区，供水压力0.54MPa，4～8层设减压阀，阀后压力0.20MPa；11～18层为高区，供水压力0.78MPa，11～16层设减压阀，阀后压力0.20MPa，既满足设计要求，又有效避免了水量浪费。因此在建筑给排水系统设计中，既要满足用户的正常供水需求，同时，不能为了保证供水质量而盲目追求高压力大流量，从而忽视了节水节能的设计理念，造成水资源的浪费。选择科学合理的给水系统分区方式和控压方式，是实现节水设计的有效途径。

3.2 优化废水排放和回收系统，提高水资源使用效率

由于我国人口的总量规模较大，用水量随着人口规模的扩大而增加的趋势日益明显，因此要做到最大限度的节能减排，就需要优化废水排放和回收系统，实现对水资源的循环利用。合理利用新型污废水处理技术，使得处理后的水达到中水水质要求，用于绿化灌溉、生态补水等方面，使水资源的利用率得到较大提高，对于淡水资源缺乏、供水严重不足的城市来说，是缓解水资源不足、防治水污染、保护环境的重要途径。例如银川市正在敷设市政中水管网，其中宝湖路、大连路部分路段已敷设完成。银川市新建小区，均要求接入市政中水系统，用作小区水景用水、绿化灌溉等，从而替代出等量的自来水，这样不仅增加了城市供水量，减少了污水排放，同时节省了各建筑小区单独设置中水处理回收系统需投入的大量资金，为居民提供了很大的实惠，更为推动绿色建筑给排水系统节水目标的实现产生无法估量的深远效益。

3.3 优化设计，加强管理，降低管网漏损

供水管网漏损是供水系统中存在的严重现象。统计数据显示，我国的供水管网漏失率平均达到28%，中小城镇的管网漏失率更是高达35%～42%，有的甚至超过了50%，不仅浪费了宝贵的水资源，还给供水企业造成了很大的经济损失。究其原因，水表计量缺失、管道和配件质量以及管网维护管理不到位等，都是主要因素。因此，在建筑给排水系统设计中，合理制定方案，最大限度地避免此类问题的发生，对节约用水，提高供水效益、推广绿色建筑、建设节约型城市具有重要意义。①水表的设置对水量的控制起着至关重要的作用。按使用用途、付费或管理情况，对不同使用单元分别使用计量装置，既方便统计用水量，也可据此施行计量收费，以实现“用者付费”，达到鼓励节水的目的。此外，需对水表质量严格把控，杜绝不合格水表进入管网。同时按照国家现行标准，对水表进行定期检定或更换，保证计量的准确；②管道老化破裂、管道阀门及接口处配件暗漏也会导致水量的大量流失。在老旧小区改造项目中，由于所使用的铸铁管生锈、腐蚀所造成的排水堵塞、漏水问题相当严重，甚至造成给水系统的污染。因此在设计中，可以选用耐腐蚀、抗老化、耐久性能更好的PP、PE等管材，同时在选用阀门时，也要根据使用条件不同，选用更合理、更适用、密封性能更好的高质量阀门；③对于管网的运行，施工质量及管网后期维护同样不容忽视。管道施工时应严格按照设计图纸和管道施工及验收规范施工，不可随意更改变动。对于材料验收、施工过程中的各个环节等都严格把关，确保施工质量[3]。

4 绿色建筑给水排水系统节水设计的技术应用

4.1 优化热水系统设计

随着人民生活水平的提高，热水供应系统已经逐步成为建筑给排水系统中必不可少的组成部分。在实际使用过程中，大多数热水供应系统，开启热水配水装置后，往往需要放掉大量的冷水后才能正常使用，极大地导致了水资源的浪费。因此，优化热水系统，也是建筑给排水系统节水设计的关键环节。一是在设计初始合理布局热水管道，在保证使用功能的前提下尽量减小热水管道长度，同时设置合理的热水供应系统回水管道，提高热水的循环效率。人们对于热水的使用要求都是即开即用，通过设置干管循环、立管循环、支管循环的循环系统，避免因为用水点处管线过长而需要放掉大量冷水，同时，也可保持良好的循环效果，保证支管中热水达到使用标准。二是保证热水供应的稳定性。热水管道的设计中，循环管道应采用同程布置的方式，避免出现末端水温下降的现象。对于高层建筑热水系统的设计，热水分区与给水分区保持一致，可以保证系统冷热水循环平衡，达到节能、节水的目的。而对于公共浴室等设置单管热水系统的建筑，可以安装相应的温控装置保证出水温度，减少反复调温所造成的水量浪费。

4.2 积极利用节水节能设备

据资料统计，在建筑中生活用水的比例是：饮食用水占4%～5%，大便器冲洗用水占37%～39%，洗澡用水占34%～37%，其他用水占22%左右。由此可见，大力推广使用节水节能型的卫生器具及配水器具是生活用水中节水节能的关键所在。①普通水龙头结构落后、质量差、易坏易漏，浪费水量。而新型的陶瓷阀芯水龙头，密封性能良好，能达到很高的耐开启次数，且开启、关闭迅速，解决了跑、冒、滴、漏的问题；公共卫生间等公共建筑也可以采用红外感应水龙头，不用触摸操作，既干净卫生，又可以自动限制水的流量，达到节水、省电的目的；②家庭生活中，便器冲洗水量在全天用水量中占据很大比重，传统大便器一次冲洗水量为6L，新型高效节水型双档坐便器用水量大档不超过4升，同时加大了出水速度以及冲洗力度，对坐便器的冲洗更为及时，冲洗的清洁度也有很大提高；③在使用淋浴设备时，往往由于调试水温或不需用水擦拭身体时间较长，造成了水量很大浪费。新型的节水型淋浴器设有带恒温装置的冷热水混合栓，可预先设置好出水温度，避免调试水温造成的水量浪费，也可采用带定量停止水栓的淋浴器，能自动预先调好需要的冷热水量，当设定好的水量用完时，即可自动停止，防止冷热水的浪费。科学、合理地选择高效节水型设备，对于建筑给排水节水设计至关重要[4]。

4.3 提升建筑中消防用水的利用率

在绿色建筑给排水系统当中，设置科学合理的消防用水系统，可以有效预防火灾，避免建筑物因火灾产生的更大影响。通常情况下，由于消防水贮水要求满足在火灾延续时间内室内外消防用水总量，所以消防水池所贮存的水量很大。但在实际情况中，由于无火灾发生时禁止使用消防水，水长期贮存在消防水池中，时间久了会发生变质，变成脏水臭水。因此，为了保证水质，需要定期对水池进行清洗与消毒，从而需要将水池的水全部放掉，大大浪费了水资源。所以从长远角度出发，把消防水池与小区的喷泉、游泳池或浇灌用水相连接，则可以达到一水多用，变废为宝的效果，充分提升了水资源的利用率，形成了良性循环，实现了可持续发展。另外，在建筑群或者社区中，应该尽可能的实现消防水池和加压水泵的共用。这样既可以节约设备投资与维护费用，方便集中管理，更重要的是避免了消防水池因定期换水而导致的水资源浪费，从而实现绿色建筑设计中节水节能的设计目标。

4.4 合理利用雨水资源

雨水作为一种自然资源，经简单的处理后可作生活杂用水，已成为开发利用水资源的有效方法。在建筑给排水系统设计中，可通过雨水管道将建筑屋面、小区地面、道路的雨水进行收集，收集后的雨水经沉淀池分级沉淀后流入蓄水池，可用作厕所冲洗、城市绿化、景观用水等，既节约了自来水用水量，同时减少了雨水外排的高峰流量，从而减轻城市排洪的压力和受水河道洪峰负荷。此外，通过设置下凹绿地、透水铺装等设施，可将雨水回灌地下，补充涵养地下水源，改善生态环境。加强雨水控制，提高雨水资源利用，对于实现水资源的可持续利用和环境保护具有重要意义[5]。

5 结束语

总而言之，在城市发展过程中，绿色建筑给水排水系统的节水设计十分重要，它不仅减少了水资源的浪费，提高了可再生能源的循环利用，更重要的是极大地促进了绿色建筑节能环保理念的发展实施。在建筑给排水系统的设计中，不仅要满足使用功能完善的要求，更应该从节水、节能的角度出发进行科学、合理的设计，充分运用新工艺、新材料、新设备，为绿色建筑可持续发展做出更大的贡献。