浅谈建筑给排水设计中的绿色建筑设计

关键词：建筑给排水设计 现状 节能设计

中图分类号：S276 文献标识码： A

引言

一、建筑给排水资源浪费原因

（一）热水供应设计的不合理造成浪费

一般大规模热水供应系统，尤其是高层建筑或者酒店为了使各配水点得到设计要求的水温，应采用全循环或立管循环方式。但是在实际生活中，因为种种原因，经常在使用热水前需放出大量的冷水，热水才能达到使用要求，造成的自来水损失非常严重，如洗衣房、公共浴室等。这些地方连续用水并且没有循环措施，开启龙头后，无法短时间内得到满足使用温度的热水，这时候通常要放掉不少冷水后热水才能正常使用，而之前放出的冷水，并没有产生实际使用效益，白白浪费掉了。

（二）超压出流造成浪费

超压出流指的是给水配件前的静水压力大于流出水头，也就是流量超过额定流量的情况。它不但破坏了给水系统中水量的正常分配，而且没有产生实际的使用效益，造成水资源的浪费。通常情况下，因超压出流而造成的水量损失，往往不容易被使用者察觉和重视，属于隐性的水资源浪费，而且巨大的水压一方面会冲击管道，减少水龙头与阀门的使用寿命，一方面由压力产生的振动容易使管道连接处因松动发生漏水，进而导致水资源的浪费。

（三）管路和阀门泄露造成的浪费

在日常的生活中，管道及阀门泄漏等现象非常常见。道路两旁的输水管路接头处或者阀门井处经常出现程度不一的漏水，究其原因，其一是由于阀门或给水附件的质量低劣或者长时间不使用造成锈死，不能在使用过程作中发挥其应有的作用；其二是施工管理及实际操作人员技术素质差，采用了不合适的施工方法或施工工艺；其三是维护管理不到位，由于管路年久失修，部分镀锌管容易腐蚀导致漏水或渗水。

二、建筑给排水节能设计

（一）提倡采用新型环保能源

在对给排水系统的能源供应上，尽量选择利用效率比较高的清洁环保型能源，比如太阳能、空气热源、陆地浅层能源、沼气、天然气等。而在《绿建标准》已明确提倡使用太阳能热水系统。

中国是煤炭大国，传统的85%的煤炭是通过直接燃烧使用的，高耗低效燃烧煤炭向空气中排放出大量SO

2、CO2和烟尘，造成中国以煤烟型为主的大气污染。而煤炭在开发、利用、运输等过程中产生的污染，也会对生态环境造成的严重影响。而太阳能可以说是目前使用最清洁的能源之一，可就地取材且取之不尽用之不竭，现在在太阳能丰富地区是各级政府积极推广的能源。其中太阳能热水系统是目前太阳能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化程度较高的一种应用产品。

在工程项目中，设计人员应根据甲方的要求，结合实际情况对各种热水系统做经济性分析，对比如加热成本、投资对比、投资回收期等进行计算，确定热水加热方式和供热系统后。太阳能热水系统的初期投资较大，但运行费用较低，带来热水系统在整个寿命期的总投资的降低。

当阴雨天的时候，太阳能不足的时候，需要考虑设置辅助加热装置，保证热水系统正常运行。辅助加热有空气源热泵、蒸汽、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等等。我们应根据工程实际需求和综合造价，同时结合维修管理综合比较来确定辅助加热系统。在实际投入使用过程中应确保突出太阳能优先，也不长期闲置辅助加热装置的原则来调整系统管理。其中，太阳能和空气源热泵的组合理论上运行成本最低，且都是清洁能源。但必须注意的是，在特殊天气状态下，热水系统会出现瘫痪状态，无法满足热水供应的情况，比如连续阴雨天的冬季。所以在要求舒适性较高的酒店、公寓、养老院等等建议使用燃气锅炉作为辅助电源。

设计热水供应系统一般需要考虑到以下问题：①确定热水系统是全日制供水或者定时供水。当有些用水的地方与供水点相隔比较远而且还很分散，可以采用局部加热的方法减少热水在输送时造成的能量损失，保障出水点的水温；②使用同程式设计，避免由于水流出现短路导致供应水温不均匀；③选定合适的热水给水泵和循环泵，确保热水系统能正常工作。④尽量采用机械循环方式。《绿建标准》中9.3.3条“集中热水供应系统宜采用机械循环方式”，局部热水供应系统的小型住宅可以应使用自然循环或机械循环方式。为了保证热水出水速度，《绿建标准》中也做了相关的要求，“全日制集中供应热水的循环系统，不循环的支管长度，住宅不应大于10m，公共建筑不应大于8m。”⑤建筑给水系统内冷热水压需要保持一致，在超压的管段需设置减压阀组，在同一个供水点调节阀门时出水压力要保持和冷水压力相同，避免烫伤和热量浪费。⑥热水供水系统适当扩大管径减少水阻，达到节能的效果。⑦热水管要注意保温，防止结露腐蚀管材。⑧《绿建标准》中“集中式太阳能供水系统辅助供热装置不宜采用电热设备直接补热。”

（二）合理的采用二次供水设备

为了能够充分体现节能的作用，当夜间用水低谷的时候，选泵的技术要求是必须在高效区，流量范围需控制在25%～100%，水泵不超过4台并联工作。建筑工程中一般采用两用一备的泵组形式。

（三）控制水压，保护给水配件

因为考虑到卫生器具、管材、阀门承压力的局限以及配水点用水的舒适度，我国现行的《水规）》3.3.4条及3.3.5条中有对给水系统中的水压进行明确。一旦用水设备前的水压大于流出水头时，则会产生超压出流。尤其在高层建筑给水系统中，更易产生系统超压。超压出流的水量不能产生正常的使用效益，造成的浪费不易察觉。而且发生超压时，由于水压过大，容易产生噪音、水击及管道振动，缩短给水管道及管件的使用寿命。因此，首先对项目进行分析，对给水系统进行合理的分区，对超压管段采取减压控制。一般是在住宅的入户管或者公共建筑每层横支管上安装减压阀组或采取其他有效措施，控制各个用水设备出流水头，减少隐形水量损失。在确保用水器具最小工作压力的前提下，用水点前水压不宜大于0.20MPa。

现在建筑给排水设计中最突出的问题就是供水管道出现渗漏，这与工程设计、材料选用、施工工艺、施工质量都有很大关联。此外项目投入使用后，不确定的外界因素也会导致管道出现泄漏。在设计中，《绿建标准》大幅度增加了水表设置位置，为准确确定漏水点提供了依据。

（四）降低对市政自来水和地下水的消耗，提倡 “高水高用，低水低用”

由于城市化和工业化的快速发展，对自身和周边的环境带来极大的污染，包括大气、土壤、水源。《绿建设计》中倡导增加土壤下渗雨水量，不但可以对城市洪水有调蓄作用，土壤还可以对雨水有过滤作用，防止造成水源污染，此外还大力推广雨水回用技术，回用的雨水可作为冲厕、保洁、洗车、绿化浇洒的用途。

雨水利用的实施方案有下面几个方面：

（1） 收集建筑屋面雨水。

屋顶雨水相对干净，杂质、泥沙及其他污染物少，可通过屋面上的雨水通过檐沟和雨水管汇总、弃流和简单过滤后，直接排入蓄水系统，进行处理后用于日常生活中的冲厕、洗车和绿化等等。适用于独栋建筑尤其是采用虹吸雨水系统的单体建筑。

（2）收集经过土壤入渗的雨水。

地面的雨水杂质多，污染物源复杂，但是建筑中场地面积要比屋面面积大的多，所以场地的雨水收集是重要的雨水回用的来源。

场地的雨水收集可以通过下面的方式来实现。一是广场、停车场、道路与绿化带相邻时，绿化带采用下沉式。绿化内地面低于路面至少100mm，在绿地区域栽种耐涝的植被，使得降雨后绿化场地有适当的积水，经过土壤充分入渗后由排水沟、过滤弃流装置等设施收集较为清洁的的雨水。雨水进入调节池后，再根据使用需求量通过雨水处理设备，消毒后使用。这样既有利于雨水的下渗、补充地下水，又有利于保持绿地土壤水分、减少绿化用水，同时绿色植被又可以净化空气、美化环境。二是在小区人行道路区域可以用渗水材料或者透水地砖（多孔砖、嵌草砖等）来代替整块的混凝土地面和石块铺装。这样有利于雨水通过土壤进行渗透，多余的雨水通过排水沟，进入调节池，避免道路积水。三是在规划内地势较低的位置设置蓄水池，用于收集地面上汇流的雨水。蓄水池周边多栽植耐涝的绿色植被，下雨时院内的雨水随着地势经过植被覆盖区自然的汇聚到蓄水池。绿色植被既能在雨水的冲刷下保持水土，又能对流入蓄水池的雨水进行净化，收集管道较短，收集范围小，如果用蓄水方块代替钢筋混凝土蓄水池，不仅投资省，而且施工简单方便。

但在江苏省实际工程中，由于雨量充沛和便于施工的原因，一般根据地形在局部地段设置道路排水沟，直接由排水沟汇集后经过过滤弃流装置过滤，过滤后的雨水流入调蓄的模块或者蓄水池，根据用户需水量做净化消毒处理。

另外再生水回用一般水量比较稳定，但是水质较差，处理所需的环节步骤繁琐，而能使用的范围很局限，在江苏省内使用的不多。

结语

绿色建筑目的是要实现人、建筑与自然和谐共生，建筑行为应尊重和顺应自然，其中设计需要注重地域性特点，加强对思路的扩展，因地制宜，实事求是，而且得充分考虑技术的本土适用性，保证在项目的全寿命周期中达到安全、耐久、经济、美观、健康的目的。