馮歷 李煜新
摘 要:根據社會發展對節水節能的需求,本文分析了建筑排水系統的現狀,從建筑內部排水系統的設計角度出發,研究建筑排水回用措施,分析節能方法,為建筑排水體系節水節能研究提供參考依據。
關鍵詞:建筑排水;節水節能;分質分級
隨著國家經濟快速發展與資源可持續利用的博弈日益突出,新能源技術的研究持續發展,資源的有效利用受到人們的關注,資源的回收和有效使用成為各個行業的主要發展方向。人們的日常用水實施了階梯水價,節水節能也收到人們的關注,但大容量的用水器具、清潔水的浪費等問題困擾著節約用水者,因此從技術角度解決建筑內節水節能問題變得尤為重要。
1 建筑排水系統現狀分析
污水排水系統由衛生器具、排水管道、通氣管道、清通設備以及局部處理構筑物組成,在排水系統的設計中需要滿足將污水安全排至室外、有害氣體不進入室內、管線布置經濟合理的要求,為了排水管道中的水氣平衡,排水系統設計現常用帶通氣系統、帶特制配件系統、壓力排水等五種方式。
1.1 帶通氣系統的排水管
現有建筑樓房的排水管道中,無通氣的排水系統已經很少使用,常使用的是帶伸頂通氣管的單立管系統、雙立管排水系統和三立管排水系統,在設置專用通氣管道時可以平衡管道內壓力,減少水封破壞,提高排水管道的過流能力。但通氣管道的設置一定程度上限制了建筑設計的布置,增加管道施工的工序,增加了管道成本預算。
1.2 新型單立管排水系統
新型單立管排水系統是指取消專門通氣管系的單立管系統,即由一根排水立管與節點組合配件組成單立管的排水系統,其通氣功能由節點組合配件實現,故又稱為帶特制配件的排水系統。特制配件的排水系統可以有效減小水舌阻力系數,防止水封破壞。
1.3 壓力排水系統
壓力排水系統是在衛生器具排水口下裝設微型污水泵,衛生器具排水時微型污水泵啟動加壓排水,此時,排水管道內的水流為壓力滿流。這種排水方式管徑小,管道無坡度,占用空間少,室內衛生條件好。但需增加污水泵的設置和泵的使用維修費用。
1.4 真空排水系統
真空排水系統在建筑物下設置真空泵站,真空泵站包括真空泵、真空收集器和污水泵。坐便器為手動真空閥的真空坐便器,其他衛生器具下設傳感器,自動控制真空閥的啟閉。真空系統排水具有管徑小,節水、排水橫管無坡度,排水衛生安全可靠等優點,但系統復雜,增加了維護檢修費用和日常使用費用。
1.5 同層排水系統
同層排水系統在近幾年受到關注,根據《建筑給排水設計規范》2009年版[1]要求,住宅衛生間的衛生器具排水管要求不穿越樓板進入他戶、或排水管道不得穿越臥室;不得穿越生活飲用水池部位上方、不得布置在遇水燃燒、爆炸的原料、產品和設備上面、不得布置在食堂、飲食業廚房的主副食操作、烹調和備餐的上方,當以上條件受到限制時需設置同層排水系統。同層排水系統的設計可以保證衛生間內排水管道的獨立,不會受到上、下層用戶的干擾,可以合理設計衛生間布局,裝修設計限制少,設計合理能降低排水噪音。但也存在施工技術不高導致使用過程易堵塞、沉箱排水設計不合理、地漏設計與同層排水結合度差等問題。
2 建筑排水系統中的節水問題
建筑排水系統設置的作用是收集污廢水并及時排至室外,它對節水節能功能沒有提出要求,因此衛生器具用水量大、清潔水的有效利用率不高等因素造成節水節能作用低、用戶節水效果差、水資源浪費嚴重等問題。因此,建筑節水節能措施的提出尤為重要。
3 建筑排水系統的節水節能措施
3.1 節水衛生器具的使用
2015年5月15日發布的《節水型衛生潔具》GB/T31436-2015[2],對坐便器、蹲便器、延時自閉水嘴、淋浴用花灑等8種衛生器具的節水提出了要求,在保證器具使用功能的基礎上將節約廚衛用水30%以上。該標準在2015年12月1日實施,對不符合節水要求的便器、水嘴不得生產銷售,這將節約水資源,提高用水效率。
3.2 中水回用措施
中水回用分為小區中水系統和建筑中水回用系統。
小區中水回用系統,主要是收集建筑內排放的污廢水或收集小區內雨水,將收集水處理后通過小區回用管道回用于小區綠化、道路沖洗等[3]。
建筑內部中水系統的中水水源來主要自于小區的中水處理廠。近年來有人(韓麗艷等)提出家庭衛生間節水系統通過收集衛生間的生活廢水,回用與沖廁,這種方法采用自動控制系統調節廢水回用[4],回用管道使用了泵、傳感器、電磁閥、傳感器等設備,提高了管道的自控性能,在用戶家中實現了節水的功能。但該系統使用的同時也增加了管道造價、提高了使用費用。
3.3 污廢分流節水措施
3.3.1 小區分質排水回用
上世紀我國的排水管道系統設計都是污、廢水合流排放,近年來污、廢水分流排放受到建筑給排水設計的重視,但實際工程要基于建設小區設置中水站,中水站處理收集的生活廢水回用至小區綠化或沖廁,這種設計的優先是減少了污水排放量,但增加了回用水管道的設施費用。
3.3.2 分質分級排水設計
分質分級排水設計是將建筑內部分質排水和同層排水的理念結合,提出一種家庭衛生間節水排水系統,系統在家庭中收集生活廢水,再利用自動控制系統有效將廢水再利用,分質分級排水實現了二級排水,達到節約用水減少排污的目的,缺點是自動控制系統增加了系統設計的難度且需要電能的支持。
3.3.3 室內排水三級利用方法
在分質分級排水設計的基礎上提出廢水在衛生間內的三級利用方法。在衛生間內設置廢水收集水箱,收集盥洗廢水、洗衣廢水和淋浴廢水,廢水收集水箱內可兼做拖布池,實現室內清掃水的回用,并且收集的廢水可用作沖廁廢水使用。這種回用方法可以實現廢水在用戶家中回用,減少了回用水管道的設置,并且用戶自家用水直接回用,降低了用戶對水質感官性能影響的抵觸,并且收集廢水可直接沖廁,減少了水處理的費用。
4 結論
綜上所述,本文提出了建筑排水節水節能措施,主要還是從技術角度,使用節水衛生器具,提高水資源的使用效率,避免浪費;排水中使用二級乃至三級排水,廢水回用,提高水的利用率,進而達到節水節能的目的。
需要注意的是(1)在使用節水衛生器具時要滿足用戶對衛生器具功能的需求,不能以降低使用效果來達到節水的目的。(2)二級或三級排水過程中都要收集生活廢水,需考慮收集水箱內廢水長時間停留的衛生安全問題,建議設置溢流裝置和放空管道,并可定期投加消毒藥劑,以滿足人們對水衛生條件的需求。(3)無論是使用節水衛生器具,設置中水回用設施,還是污廢水分流排水設置,都要達到節水節能的目的,建議不使用水泵和自控系統等使用電力資源的設備設施,避免在注重建筑排水系統節水節能的同時造成其他資源的浪費。
參考文獻:
[1]GB50015-2003.建筑給水排水設計規范[S].北京:中華人民共和國住宅和城鄉建設部,2009.
[2]GB/T31436-2015.節水型衛生潔具[S].北京:中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2015.
[3]馮歷,李煜新.住宅區中水回用處理工程設計[J].才智,2012,20:90.
[4]韓麗艷,劉志高.家庭衛生間排水節水系統的設計[J].環境科技,2009,22:40-41.
[5]劉發輝,徐揚.污廢水提升裝置在建筑排水中的應用探討[J].給水排水,2015,04:95-97.
作者簡介:馮歷(1980-),女,黑龍江人,碩士,主要研究方向為水污染控制工程和資源化利用。