就上海某養(yǎng)老院的綠建設(shè)計(jì)談綠色建筑的節(jié)水措施

陳延維

（中誠(chéng)建筑設(shè)計(jì)有限公司，上海 201700）

綠色建筑中的“綠色”，不單單指普通意義上的墻面綠化、屋頂綠化之類，而是一種理念，類似于“energy plus house”的概念。是指能充分利用環(huán)境自然資源，比如微型風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏、太陽(yáng)能為熱源供熱、沼氣燃料電池、地源熱泵等，在不破壞環(huán)境的基本生態(tài)平衡條件下，建造的建筑。

這種建筑普遍具有一些特性，綠在哪里：節(jié)約能源、節(jié)約材料、節(jié)約水資源。目前我國(guó)將綠色建筑從低到高分為一星級(jí)、二星級(jí)、三星級(jí)共3個(gè)等級(jí)，級(jí)別越高就越綠色環(huán)保。針對(duì)我曾經(jīng)的設(shè)計(jì)，對(duì)上海寶山區(qū)某養(yǎng)老院就給排水專業(yè)談一些粗淺的觀點(diǎn)。

該養(yǎng)老院位于上海市寶山區(qū)南蘊(yùn)藻路附近，建筑高度為40.5m，共9層。為二類公共建筑，耐火等級(jí)為二級(jí)。

1 合理節(jié)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

節(jié)約水資源是評(píng)價(jià)綠色建筑的非常必須的條件，只有設(shè)計(jì)出合理與有效的節(jié)水系統(tǒng)，才能達(dá)到綠色建筑中節(jié)水的目的。

1.1 給水系統(tǒng)的分區(qū)要合理

《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求，建筑物內(nèi)的給水系統(tǒng)應(yīng)充分利用室外給水管網(wǎng)的水壓，當(dāng)市政給水管網(wǎng)的供水壓力能夠滿足室內(nèi)用戶的最低工作壓力時(shí)，可采用市政直接供給，最大限度地利用市政的壓力；當(dāng)確實(shí)不能滿足室內(nèi)用戶的工作壓力時(shí)，需要根據(jù)衛(wèi)生安全、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、業(yè)主要求的原則，選用調(diào)節(jié)水箱和加壓供水的方案。

《公共建筑綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》8.1.1中提出：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)安全適用、高效完善、因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理。本次設(shè)計(jì)市政壓力為0.18MPa，1層層高為4.5m，理論上，按市政壓力，常規(guī)可供至2層，但考慮到1層衛(wèi)生間采取的是自閉式?jīng)_洗閥的大便器，該器具的最低工作壓力就需要0.1～0.15MPa，為了保證使用，故本次設(shè)計(jì)在考慮分區(qū)時(shí)，1層為市政直供，2層以上為加壓供給。

1.2 變頻供水方式的采用

生活變頻給水方式在我們?cè)O(shè)計(jì)的各種項(xiàng)目中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，也成為當(dāng)前給水設(shè)計(jì)的主流。在常規(guī)設(shè)計(jì)中采用變頻供水時(shí)，高中區(qū)理論上應(yīng)分別設(shè)置變頻供水泵，不主張采用1組變頻泵然后再用減壓閥來劃分給水分區(qū)。《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中提出：高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，豎向分區(qū)壓力應(yīng)符合：①各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜大于0.45MPa；②靜水壓大于0.35MPa的入戶管（配水橫管），宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。③各分區(qū)最不利配水點(diǎn)的水壓應(yīng)滿足用水壓的要求。經(jīng)計(jì)算，本次設(shè)計(jì)采取高低區(qū)的供水方式。低區(qū)為市政直供，高區(qū)為2～9層，設(shè)變頻加壓泵組，并加設(shè)氣壓罐，避免變頻泵的頻繁啟動(dòng)。《公共建筑綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中提及，給排水系統(tǒng)加壓泵應(yīng)根據(jù)管網(wǎng)水力計(jì)算選擇水泵揚(yáng)程，水泵應(yīng)工作在高效區(qū)，本工程嚴(yán)格按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能價(jià)值》（GB19762）的規(guī)定，在用水高峰時(shí)段，水泵在高效區(qū)工作。

1.3 控制低層用水點(diǎn)的供水壓力

當(dāng)給水系統(tǒng)中配水點(diǎn)的壓力大于0.2MPa時(shí)，其配水支管配減壓閥。詳見《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50555-2010）。例如節(jié)水型水嘴在水壓0.1MPa，管徑為15mm下，最大流量不大于0.15L/s；而當(dāng)動(dòng)壓為0.22MPa時(shí)，流量竟然達(dá)到了0.46L/s，人們?cè)谑褂脮r(shí)，由于壓力過高而被動(dòng)浪費(fèi)大量的水。根據(jù)新的規(guī)定，供水壓力超過0.20MPa時(shí)都需要在配水支管上設(shè)小型支管減壓閥。本次設(shè)計(jì)經(jīng)計(jì)算，于3、4層橫支管上設(shè)減壓穩(wěn)壓閥，閥后壓力為0.18MPa。

2 節(jié)水器具

給排水設(shè)計(jì)中選用的衛(wèi)生器具應(yīng)為節(jié)水型器具。應(yīng)符合《節(jié)水型生活用水器具》（CJ 164-2014）的要求。而何謂節(jié)水型器具，不僅指具有節(jié)水指標(biāo)的水龍頭、便器等，還包括水嘴、沖洗閥、淋浴器及一些給水附件。具體的標(biāo)準(zhǔn)如：坐式、蹲式大便器沖洗用水效率2級(jí)，沖洗水量單檔平均值5L，雙檔平均值4L。小便器采用延時(shí)自閉式?jīng)_洗閥，洗手盆采用感應(yīng)式水嘴。洗臉盆等衛(wèi)生器具均采用密封性能良好的陶瓷片水嘴，且內(nèi)部設(shè)置限流配件。該建筑內(nèi)還設(shè)有公共浴室，采用了帶恒溫控制和溫度顯示功能的冷熱水混合淋浴器，且有付費(fèi)系統(tǒng)。滿足了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2014）中的要求。如表1。

表1

3 用水計(jì)量設(shè)置

綠色建筑一般項(xiàng)中要求，建筑內(nèi)應(yīng)按照用途在不同部位設(shè)置水表。對(duì)于住宅，每個(gè)居住單元的入戶管上應(yīng)設(shè)計(jì)量水表，景觀、灌溉等不同的用途均應(yīng)設(shè)置水表；而公共建筑對(duì)不同的用途與付費(fèi)區(qū)域分別設(shè)置水表，變頻加壓高中區(qū)的調(diào)節(jié)水箱的補(bǔ)水管上應(yīng)設(shè)水表，高層建筑上的譬如屋頂消防水箱的進(jìn)水管上應(yīng)設(shè)水表；室內(nèi)外游泳池、景觀水景等補(bǔ)水管上應(yīng)安裝水表，廚房、餐廳、專用洗衣房、游樂設(shè)施、公共浴室等應(yīng)安裝水表計(jì)量。在本次工程中，水表用具的使用位置及用途見表2。

表2

4 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

可再生資源的利用中，太陽(yáng)能資源的應(yīng)用是一個(gè)非常重要的項(xiàng)。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，是現(xiàn)階段建筑給排水綠色設(shè)計(jì)熱水系統(tǒng)中很重要的構(gòu)成之一。太陽(yáng)能，最普世的理解就是指太陽(yáng)光的輻射能量，而由于它的特殊性和再生性及其作為取之不盡、用之不竭的理想能源，且對(duì)環(huán)境無任何污染，非常適應(yīng)如今這個(gè)處處呼吁環(huán)保、綠色的大環(huán)境。《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50346-2005）實(shí)施后，上海也出臺(tái)了不少關(guān)于應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的地方標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施細(xì)則和政府文件，把太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)上升為強(qiáng)制性規(guī)定，主要是新建建筑，只要建筑內(nèi)有熱水需求，就首先考慮太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。太陽(yáng)能應(yīng)用于熱水系統(tǒng)，技術(shù)上也得到了不斷創(chuàng)新。

所謂太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，就是利用太陽(yáng)能集熱板，積聚太陽(yáng)輻射，將光能轉(zhuǎn)化為熱能，把水加熱的一種系統(tǒng)。《公共建筑綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08-2143-2014）中將“新建有熱水系統(tǒng)的建筑，應(yīng)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)”作為強(qiáng)制性條文提出。故這次設(shè)計(jì)中，熱水系統(tǒng)采取太陽(yáng)能集熱板為主，當(dāng)集熱板熱能不夠時(shí)，采用輔助熱源進(jìn)行補(bǔ)充。集熱板布置見屋面太陽(yáng)能設(shè)備布置圖。集熱板采用玻璃-真空管型。系統(tǒng)采取強(qiáng)制循環(huán)間接加熱。集熱面積為620m2，熱水系統(tǒng)采用太陽(yáng)能輔助電加熱的熱水系統(tǒng)，最高日熱水用水量為30m3，最大時(shí)熱水用水量為3.13m3/h，設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為827426kJ/h（如圖1）。

圖1

5 用水量、用水定額的選定

用水定額是我們?cè)O(shè)計(jì)人員計(jì)算流量、用水量的基礎(chǔ)。綠色建筑在給水、排水上最終的反映就是能節(jié)水，而定額就應(yīng)按照節(jié)水設(shè)計(jì)規(guī)范要求來選用，根據(jù)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50555-2010）執(zhí)行。

《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中：建筑平均日用水量應(yīng)滿足《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的節(jié)水用水定額的要求，且得分最高項(xiàng)為下限值。而我們常規(guī)設(shè)計(jì)中采用的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的最高日生活用水定額就不適合。如本次設(shè)計(jì)中，養(yǎng)老院的全托最高日生活用水定額根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》為每人每日100～150L，而根據(jù)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)規(guī)范》節(jié)水用水量是90～120L。不同的標(biāo)準(zhǔn)，用水量就不同，那么綠建評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的非傳統(tǒng)水源利用率也不同。所以本次設(shè)計(jì)見表3。節(jié)水用水量的用水定額根據(jù)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50555）中的節(jié)水用水定額，年節(jié)水用水量 28470m3/a。

表3

6 綠化應(yīng)采取高效節(jié)水灌溉方式

多年來的園林、景觀設(shè)計(jì)中，多采用人工水龍頭澆水的灌溉模式，類似于滴灌、噴灌等灌溉技術(shù)很少采用。澆灌時(shí)水分流失可達(dá)到20～30%。《公共建筑綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)綠化應(yīng)采用噴灌、微灌等高效節(jié)水澆灌方式，并應(yīng)符合：①采用節(jié)水澆灌的綠化面積比例應(yīng)大于90%；②綠化澆灌宜采用土壤濕度感應(yīng)器、雨天關(guān)閉裝置等節(jié)水控制方式；③綠化宜種植無需永久澆灌植物。本次設(shè)計(jì)采取滴灌的灌溉方式，用水量標(biāo)準(zhǔn)為1L/m2次。

7 結(jié)語

綠色建筑是建筑設(shè)計(jì)中可持續(xù)發(fā)展的理念，在滿足建筑的基本功能上，最大程度地減輕環(huán)境的負(fù)荷。節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，最終保障人類的健康，保證人類與建筑、環(huán)境能夠和諧共處。綠色建筑中的節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)體現(xiàn)在建筑給水、排水設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。作為給排水設(shè)計(jì)人員,應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計(jì)，以節(jié)約水資源的角度為目標(biāo)，提出最佳方案，積極造福人類。