基于建筑給排水節能節水技術及應用研究

楊 巧 琳

(云南省設計院集團，云南 昆明　650028)

0　引言

受城市化速度不斷提升影響，近年來我國建筑能耗始終處于上升狀態，給排水產生的能耗在其中占據很大比重，因此近年來建筑給排水工程往往會同時關注節能與節水目標，而為了相關目標的順利實現，正是本文圍繞建筑給排水節能節水技術及應用開展具體研究的原因所在。

1　常見的建筑給排水節能節水技術

1.1　節能技術

1.1.1利用市政供水壓力

城市供水系統管網末端一般留有0.3 MPa～0.4 MPa的壓力，設法利用這一部分壓力即可實現建筑給水系統的節能，高層建筑的底層是這一壓力的最好應用對象。此外，給水系統的合理分區同樣能夠大幅節約能源消耗，結合《建筑給水排水設計規范》，建筑高度超過100 m建筑應采用垂直串聯供水方式，高度在100 m以下的建筑則應選擇分區減壓供水或垂直分區并聯供水方式。值得注意的是，水泵這一建筑給水加壓主要耗能設備的選型同樣直接影響能耗，應選擇效率高、質量好的水泵，同時選擇具備變頻功能的供水設備[1]。

1.1.2使用節水型衛生器具據權威機構調查顯示，我國坐便器沖水量普遍大于9 L，有些甚至大于11 L，這不僅造成了水資源的嚴重浪費，供水能耗也因此大幅提升。如選擇節水型坐便器將沖水量控制在6 L乃至3 L以下，即可有效節約水資源和供水能耗。

1.2　節水技術

1.2.1雨水利用技術

作為一種天然的免費資源，雨水相對較好的水質僅需簡單凈化即可作為生活綠化雜用水，收集技術和滲透技術均可實現高質量節水，兩種技術如下：1)雨水收集技術。技術應用流程可以簡單歸納為：“收集屋面、路面、綠地等雨水→輸水、棄流、截污系統→調蓄系統→凈化處理→配水系統→雨水利用→回灌地下水、綠化消防、景觀回用、市政雜用水”，由此即可大幅節約傳統水源用水量，污水廠負荷減輕、城市防洪排澇工作順利開展也將得以實現。2)雨水滲透技術。作為間接的雨水利用技術，雨水滲透技術具備施工難度低、投資小、見效快、工藝簡單等優勢，低勢綠地、人造透水地面、滲透池、滲透管渠均屬于較為典型的雨水滲透技術應用形式，如其中的滲透管渠能夠將收集的雨水通過該管導入碎石層，以此即可實現雨水的調蓄，該應用形式能夠與其他滲透設施實現高質量配合。

1.2.2節水器具

節水器具同樣能夠較好服務于建筑給排水系統，節水龍頭、節水便器屬于其中典型，兩種節水器具的特點如下：1)節水龍頭。作為最常見的配水裝置，常見的水龍頭多為鑄鐵制造、內有橡膠墊密封、通過螺旋升降啟閉，但水壓較大時出水過多、容易造成水花四射,使得常見的水龍頭極易導致水資源的浪費，這也是近年(取消)感應式水龍頭、延時自閉式水龍頭(取消)在我國實現較為廣泛應用的原因所在。2)節水便器。壓力流防臭節水坐便器、感應式節水坐便器、兩檔節水坐便器均屬于較為常見的節水便器，這類便器均具備較為優秀的節水性能，如感應式節水坐便器能自動調整出水流量，由此即可較好實現水資源的節約[2]。

2　建筑給排水節能節水技術的應用實例

2.1　工程概況

為提升研究實踐價值，本文選擇了昆明滇池國家旅游度假區大漁欣城建設項目作為研究對象，本項目建筑總面積81 649.34 m2，綠地率為35%、地下建筑深度13.80 m，地上建筑為高層住宅和高層公共建筑，按照《綠色建筑評價標準》設計一星設計。

2.2　節能技術應用

上部高層建筑給排水系統節能采用了變頻泵、控制用戶點水壓、選用節水型衛生潔具三種節能技術方案，具體方案內容如下所示。

2.2.1變頻泵

上部高層建筑設置了低區、中區、高區變頻泵，其中低區為2層～10層、中區為11層～19層、高區為20層～28層，-3層～1層為市政直供，由此即可較好降低給水系統能耗，如中區變頻泵主泵參數為105 m揚程、24 m3/h流量、15 kW/臺主泵功率、設于地下3層生活泵房內。

2.2.2控制用戶點水壓

為實現給水節能，上部高層建筑將用戶點水壓控制在0.20 MPa以下，由此可在滿足用水器具最低工作壓力的同時減少超壓出流、降低水泵能耗。同時，將采用豎向分區方式控制在給水系統的靜水壓力0.45 MPa以下、入戶管水壓控制在0.35 MPa以下，即可進一步實現節能節水。

2.2.3選用節水型衛生潔具

本項目遵循CJ 164—2002節水型生活用水器具標準規定選擇了合適的節水衛生潔具，包括公共部位管徑15 mm、水壓0.1 MPa情況下最大流量不超過0.15 L/s的自動感應沖洗龍頭，公共部分便器選擇了3 L/6 L兩擋節水型虹吸式排水便器、自動感應沖洗控制閥，小便器選擇了一次沖水量1 L～3 L的延時自閉式小便器，由此供水能耗得以更好控制。

2.3　節水技術應用

本項目建筑給排水系統節水采用了分質供水、雨水收集與回用、透水地面共三種節水技術方案，具體方案內容如下所示。

2.3.1分質供水

商用、公衛用水采用0.15 MPa水壓的市政給水管網供水，而綠化、地下車庫沖洗、道路灑水則采用了雨水回用系統供水，由此即可大幅節約傳統水源。

2.3.2雨水收集與回用

本項目所在地(昆明)為北亞熱帶低緯高原山地季風氣候，充分的降雨為雨水收集和回用提供了有力支持，因此確定了收集路面及屋頂雨水作為非傳統水源，結合近年來當地降雨量實際，可通過計算得出收集降水量為3 453 m3/年，由此建造了容積為100 m3的混凝土收集池，多余部分通過市政雨水管網溢流。雨水回收處理流程可描述為：“路面雨水→沉沙井→初期雨水棄流井→雨水混凝土收集池→過濾、消毒→回用水池→綠化用水、道路沖洗、車庫沖洗”。

具體雨水收集與回用內容如下所示：1)初期雨水棄流。采用了流量型棄流裝置與2 mm徑流厚度，1次降雨棄流量取6 m3。2)雨水儲存水量及規模。結合《建筑與小區利用工程措施》要求與S高層建筑所在地實際，設計日降水量確定為51.8 mm，由此通過計算確定了134 m3的雨水日徑流收集總量，按照實際回用日用水量的3倍～5倍開展計算確定了容積為100 m3的混凝土收集池設計。3)水質處理要求。結合GB/T 18920—2002城市污水再生利用 城市雜用水水質，確定了綠化、道路澆灑、景觀補水、車輛沖刷、娛樂水景、沖廁用水的水質標準，如綠化用水標準為COD≤30 mg/L,SS≤10 mg/L，而車輛沖刷用水標準為COD≤30 mg/L，SS≤5 mg/L。4)雨水處理工藝。采用混凝、過濾兩種雨水處理工藝，其中混凝需使用聚合氯化鋁作為混凝劑，過濾選擇了全自動濾網過濾器、石英砂過濾器實現。

2.3.3透水地面

項目采用了透水混凝土地面、透水磚鋪裝地面、透水植草磚三種透水地面形式，其中透水混凝土地面為水泥、添加劑、膠結料、骨料碎石均勻攪拌攤鋪而成，因此其具備耐久性強、使用壽命長、透水性能優秀等優勢。室外透水地面面積達到了50%以上，由此實現了雨水迅速滲透到土層、快速帶走熱量、解決路面積水帶來的環境與安全問題，建筑的人居環境因此大大改善。

3　結語

基于建筑給排水節能節水技術應用具備較高現實意義。而在此基礎上，本文涉及的變頻泵、控制用戶點水壓、選用節水型衛生潔具、雨水收集與回用、透水地面等內容，則證明了研究所具備的實踐價值。因此，在相關領域的理論研究和實踐探索中，本文內容能夠發揮一定程度的參考作用。

參考文獻：

[1]王娟.綠色建筑給排水節水節能新技術應用解析[J].建材與裝飾,2016(38):47-48.

[2]蔣歡歡.淺議建筑給排水施工中節水節能技術的應用[J].建筑與預算,2016(3):48-50.