龐文強
(太原學院環境工程系 山西太原 030032)
水是生命之源,能源是發展之基。當前,全球都面臨著水資源短缺、能源危機、環境污染等問題,節能減排、低碳環保已經成為世界各國可持續發展的共識。近年來,國內城市生活用水量和能耗逐年遞增,政府在出臺節水節能法律法規、加強宣傳教育管理、利用價格杠桿調節的同時,民用建筑作為市民用水耗能的主要場所,相關單位在其給排水設計施工中也須注重節水節能技術的應用。
21世紀以來,國內城市在快速發展中,水資源污染浪費嚴重、能源供需矛盾突出、環境狀況不容樂觀等問題日漸凸顯。在國家大力倡導節能減排、低碳環保的背景下,將節水節能技術應用于民用建筑給排水設計中,節約資源,減少污染,提高能源利用率,既符合國家的環保政策,也順應了社會的發展趨勢。同時,給排水系統作為現代建筑的重要組成部分,將節水節能技術應用于其中,是當前建筑領域推行節能環保的綠色建筑建設的應有之義,可以有效地降低建筑成本,提升經濟效益。此外,隨著國民生活水平提高、環保意識增強,其對居住環境的要求也更高,將節水節能技術應用于民用建筑給排水設計中,解決“跑冒滴漏”等小問題,緩解能源短缺、水源不足、水質污染等大問題,對提升國民生活質量、促進社會和諧發展意義重大。
長期以來,國內建筑給水普遍使用鍍鋅管材,易腐蝕生銹,不僅會出現管道、閥門滲漏問題,而且還會造成水質污染,出現銹水,浪費水資源。因此,現階段民用建筑給水管道應該選用防水性高、耐腐蝕性強的鋁塑復合管、鋼塑復合管、PE管、不銹鋼管等新型優質管材。在建筑排水系統中,室內排水水平轉換管及轉換后管道宜采用堅固耐用、防腐降噪,且具有良好抗振柔性的鑄鐵管材,室外管道宜采用內壁光滑平整、強度高、質量輕、密封性好的聚乙烯塑鋼纏繞排水管。同時,對于高層建筑,給排水管道還須優選螺旋消聲管,以減少噪聲對居民生活的干擾。此外,選用瓷芯節水龍頭或充氣水龍頭、具有兩檔沖水水箱的坐便器、節水蓮蓬頭等節水配件器具也是民用建筑節水的一個重要方面。
目前,國內現行的《建筑給水設計規范》中,對于給水配件和入戶支管承受壓力的規定,只是基于防止管網壓力過高引起管道、配件損壞的層面考慮的,壓力范圍過于寬松,導致超壓出流造成的水資源浪費十分嚴重。因此,民用建筑給排水設計中要分析超壓出流的實際情況,采用適當的減壓措施,如根據需要選擇比例式或直接動作型減壓閥,將壓力控制在合理范圍,以控制超壓出流。同時,針對高層建筑消防貯水量與生活貯水量數倍之差的情況,民用建筑在設計施工中,應該將兩個系統的貯水池分開建設,這一方面延長了消防用水的換水周期,節約了水資源,另一方面避免了生活用水在貯水池中時間過長,水質劣化。對于高層建筑群或住宅小區,還可以共用消防水池和加壓水泵,以節省土地與資金,方便維護和管理。
加強雨洪管理,構建中水系統,是國內城市建筑未來的發展趨勢。民用建筑給排水設計中:①應該安裝專用管道和設施,將建筑物屋面和小區地面的雨水收集起來,在經過一定的設備和藥劑凈化處理達標后,用于車輛清洗、綠化灌溉、景觀用水等方面,以便節約水資源,并減輕排水負擔。②要根據實際情況構建中水回用系統,將淋浴盥洗污水、冷卻循環水等優質生活廢水收集,經過中水處理系統凈化后,用于沖洗廁所、清潔道路等,以實現水資源的循環利用。
當前,國內城市供水中,市政管網水壓通常在0.2~0.4MPa之間,可以直接滿足低層用戶的供水需求。但部分建筑設計中對市政管網余壓視而不見,從而造成電能的浪費。因此,民用建筑應該采用分區供水模式,地下層和一、二層直接用市政供水管網供水,上部樓層采用水箱或水泵加壓供水,上下部管網間用常閉閥門連接,當管網出現故障時,打開閥門,下部樓層也可以由水箱供水。在建筑上部供水中,則需優先選用變頻調速供水系統,根據管網水壓的大小來自動調節水泵的運行,既保持了供水壓力穩定,又節約能源,而且無需設置水箱,避免了二次污染。
現階段,熱水供應系統已經成為現代建筑的標配,然而,由于其設計理念、施工技術等存在不足,居民打開熱水裝置時需放掉部分冷水才能出現熱水,“無效冷水”的排放無疑是對水資源和能源的極大浪費。因此,民用建筑集中熱水供應系統設計中要根據建筑標準、資金狀況等實際,盡可能選用立管循環或支管循環方式,以減少“無效冷水”的排放。同時,在設計時要盡量采用同程式,避免循環水流短路,出現遠冷近熱,且需適當放大熱水管管徑,以減少熱水管水頭損失,使得冷熱水起點壓相同。
太陽能是一種綠色可再生能源,且在國內相關技術比較成熟。民用建筑熱水供應系統應充分利用太陽能作加熱熱源,可以將太陽能集熱板熱水箱分散布置在建筑物屋面,再于樓道公共位置設置管道井,使得所有的太陽能進出水管均設在管井中,陰雨天無陽光時,則可用電熱水器為輔助熱源加熱。此外,條件允許的建筑可以利用城市供熱站產生的余熱做熱源,電力充沛的地區還可以使用低谷電力熱水,同樣也可以達到節約能源的目的。
[1]鄒新剛,溫仁新.綠色建筑給排水節水節能新技術應用[J].建設科技,2016(1):64~65.