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摘要:綠色、節能、環保概念的提出,是當今時代可持續發展的需求體現。經濟的發展促進了人們對于生活質量和品質的需求,也更加注重環保,建立良好的人與自然、社會的關系。水資源的短缺和緊張讓人們更注重節能節水,而綠色建筑的產生和對節能排水的設計也正是適應了時代發展的需求。本文著重探討目前設計中水資源現狀和存在的問題、實施節能節水措施的重要性和堅持原則以及針對問題給到的解決措施和新技術應用,希望能最大程度地提升綠色環保建筑給排水的節水效能。
用水量的增加讓水資源短缺成為了一個社會性問題,節能環保概念的提出也正包含了這一點。如何降低浪費和消耗,最大化提升水資源的利用率,是目前各個行業都在研究和探討的話題,也是可持續發展的需要。綠色建筑的興起正是應了時代發展的需求,其中起著重要部分的是給排水系統,如何能夠結合技術的應用,合理并優化給排水系統設計,最大化地減少資源消耗、提升節能節水效果,是本文重點研究的內容。
1綠色建筑給排水設計現狀和存在問題
1.1中水利用率不足
中水指的是經過排水處理,在一定程度和范圍內能夠使用的達到水質標準的非飲用水。在建筑用水方面,居民用水、酒店和寫字樓等生活廢水污水的排水量占據很大的比重,但目前我國建筑對于這部分中水資源的利用率并不是很充分,導致了這些廢水和雨水沒有再加處理和二次、多次應用,形成了水資源的浪費。
1.2衛生設備和給水配件設計不合理導致浪費
部分管道和閥門的給水配件設計不合理,有些企業為了短期利益降低成本而采用了低質量的排水閥門和給水管道,水管管道極易發生漏水、生銹腐化的情況,閥門出現松動,其他配件也會出現大大小小的問題,影響了管道的長期使用壽命,造成大量水資源的浪費。比如,有的工程采用了冷鍍鋅管材,這種極易生銹的管材長期使用會給居民的身體健康帶來不良影響。有些工程閥門質量差,連接處長期出現漏水情況,維修不及時會造成水資源浪費。一些室內的給排水設計采用高能耗的衛生器具和配水器,都會對水資源造成大量浪費。
1.3過高的水壓出流導致浪費
雖然目前的生活給水系統已進行了完善,一些衛生器具仍存在水壓過高的問題,用水的超壓出流必然造成水資源的浪費。為了保證給水初始端的壓力以便所有供水點能夠得到充沛水源,所以在最底層配水點的靜水壓仍偏高,約為0.45MPa。額定衛生器具額定流量水壓在0.20MPa-0.30MPa,若不進行控制,那么僅衛生器具的出水量就會超出定額水量的4-5倍,造成嚴重的水資源浪費現象。水壓過高對于水管壓力和水流的沖擊也會降低水管和配件的使用壽命。
1.4熱水系統造成浪費
目前,人們對居住舒適性的需求越來越高,也體現在對于熱水系統的需求。我國熱水供應系統存在一些不完善之處,比如:在住宅設計中對于熱水系統的設計并沒有配備循環的熱水系統,在人們使用熱水系統時,多個取水點距離太陽位置不同,受熱程度也不同,導致熱水出水前排放出大量冷水,造成水資源的浪費。
1.5不合理的消防加壓貯水系統導致浪費
目前,我國高層建筑消防的貯水系統大多采用粗放式加壓系統,每個樓單獨設置消防加壓系統,加大機械設備運轉成本,多個貯水的定期換水,都會對水資源造成浪費。
1.6排水裝置設計不合理導致浪費
在綠色建筑中排水系統的設置也是非常重要的,它會影響到水的收集和排放。不規范的排水系統設置在運行時會出現水浪費甚至發生污染水源的狀況,大量潔凈水源無法得到合理利用。
2綠色建筑給排水設計節水措施重要性及基本原則
首先,目前我國面臨水資源短缺的狀況,人均水資源擁有量較少,綠色建筑中已將綠色節能節水作為重要的指標。建筑行業用水占比多,因此更需要研究并找到如何合理利用水資源的方法和途徑。未來,建筑項目是否能被建設主管部門獲批,其中重要的指標就是建設和施工企業能否保證建筑中給排水的設計具有節水節能的特點。此外,節能節水的措施體現了水資源的重要性,也關系到廣大群眾的利益。在應用上,要堅持獨創性、實用性和安全性的原則,既要保證科學合理,又要保證創新、質量和安全。
3綠色建筑給排水設計節水措施
3.1中水和雨水的充分利用
能夠利用的建筑中水包含了居民生活排水和建筑排水,生活排水由生活污水和生活排水組成。將這類水源進行收集并處理優化,可以代替城市中除引用水之外的一些自來水水源,可以將這些水源應用于環境的綠化、廁所的沖洗、道路噴灑、建筑施工等方面。若要解決中水利用率的問題,要解決調解水量的平衡和制定回歸用水標準兩方面問題。調解水量的平衡是因為中水的用量和原來水源的用量不會一直相同,因此要運用處理設備調整好水量負荷;目前中水工程不達標的情況限制了中水的發展,需要加快制定新標準和指標體系,充分發揮中水的利用價值,可以很大程度上解決水資源浪費問題。通過將建筑屋頂和小區地面等雨水進行收集和處理,使其達到使用標準,同樣可以將這些水源利用到道路清掃和綠化上。相對于小區空地的雨水,屋頂雨水的水質更好,徑流量大,處理相對簡單,可利用性也更加充分。屋頂雨水的收集過程主要步驟為:(1)導管引導屋面雨水進入到地下的雨水沉砂池進行沉淀,然后將雨水引入蓄水池,通過水泵引進雜用水的蓄水池;(2)之后進行消毒處理,再引進到中水管道的系統之中。對于受污染較為嚴重的初期雨水應棄流。
3.2利用使用節水性能好、材質優質的器具和配具
在進行綠色建筑給排水設計和安裝時,要選取節水性能好的衛生器具和配具。比如,選用水龍頭時,可考慮因素包括價格、功能、使用時長和節水性能等。充氣水龍頭和瓷芯水龍頭和市面普通水龍頭相比,價格略高,但使用壽命和節水性能上都較優,節約水量能達到20%-30%,在水壓超標的樓層,這種水龍頭能夠最大程度節約水源減少浪費;在選擇衛生器具時,選擇大小便分開沖洗的洗水箱比傳統一體式水箱節水性能更好;在選擇沐浴噴頭時,節水噴頭水量比普通噴頭水量能夠節約一半以上的水資源。在管材和閥門的選擇上選用優質的給水配件,在使用壽命、質量節約水資源上都有較大的優勢。不僅要考慮到經濟性,也要考慮到節約環保的要求,比如推薦選用不銹鋼管,鋁、鋼塑復合管,PE管等管材,保障居民的健康用水。閥門的元件對于水資源利用情況也有非常大的作用,比如可以采用關閉性能較好的截止閥,耐腐蝕和耐壓性更好的全銅閥門和鐵殼銅芯。在實際操作過程中可按照給排水的特性和要求進行篩選。
3.3精準計算給水壓力
給水壓力的計算是為保證排水系統對于人們需求的滿足。首先要調查和了解出水端的基本要求,分析出水端的用水類型、高度等影響壓力值的指標,在能保障維持人們生活需求和正常輸出的前提之下,可以適當降低流速,避免水流過快產生水資源浪費。在控制超壓出流方面,要安裝減壓閥、節流塞、減壓孔板等裝置,將水壓控制在限定值的范圍之內。另外,平日里也要加強人們對于節能節水意識的提升和用水的控制。
3.4完善熱水循環系統
用熱水前大量冷水的放掉是大量水資源浪費的重要原因。目前,部分城市以及開始計劃用水,為了防止水資源的浪費而采取了一系列節約用水的措施,比如在施工中改裝熱水供應系統,采用現代先進的管理手段等來規避大量冷水不能得到充分利用的情況。
3.5完善消防水池
目前大多數的建筑都是各樓單獨設置消防加壓系統,在建筑消防給排水設計時,盡量采取區域集中式消防加壓貯水系統,共享消防水池、防水箱和壓水泵,可以很好地減少建設、管理成本以及水資源的浪費。例如1450的某工業園區,48家企業進駐原來要建48個消防水池,通過共用的消防加壓貯水系統,可以節約水達1.4萬立方米,節省用地面積七千多平方米,節省資金一千多萬元,由此可見集中式加壓貯水系統的優勢。
3.6優化管道
首先,要根據不同管道的作用和配件需求進行分析;其次,在管道選擇時要嚴控質量,確保管道材料能夠滿足給排水系統的要求;第三,要對管道及其連接部件進行防腐蝕處理,提升和延長使用壽命。
3.7運用新技術
在綠色建筑給排水設計中利用新技術可以有效節約水資源。例如,綠色建筑的雨水滲入技術,對太陽能資源技術的運用方式的完善,空氣熱泵的利用等。(1)綠色建筑的雨水滲入技術通常包括分散式滲入和集中式滲入兩類。分散式滲入所需設施簡單,但效果較慢,不適合用于滲入性差和雨水嚴重的地區。集中式滲入規模較大,能夠有較好的出水量和凈化能力,適用于小區建筑群。主要的技術方式包括滲入地面、滲入管溝等。(2)太陽能資源雖已被廣泛利用,但其傳熱效率還有待提升,需要減少對于太陽能源的消耗,增強對于太陽能源運用效率提升的技能創新等研究。(3)空氣熱泵通過將空氣中的熱能轉變成水資源加熱時所需熱能來提高水溫,目前已驗證了其使用價值。
4結語
總而言之,綠色建筑給排水節能節水措施充分考慮到經濟性、實用性、使用性和節能環保的需求,可以極大程度地減少用地、水資源和經濟上的浪費,提升人們的生活品質和居住體驗。在設計時,要從多維度、多方面進行考慮,通過新型技術的應用提升綠色建筑的整體質量,針對現有的問題采取行之有效的措施予以解決,助力我國可持續發展,為節能環保的長遠大計貢獻一份力量。
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作者:徐靜 單位:蘭州工業學院