姚 祎
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建筑給排水用水量占據社會生產用水量的25%以上,再加上人們缺乏節水意識,建筑給排水系統耗水比重在逐年增加,每年增長速度約為0.5%。在此背景下,我國大力倡導節約用水,這也是保持可持續發展、建設和諧社會的重要因素。
建筑給排水節水設計是指在滿足建筑建設、規劃、使用要求基礎上,貫徹“綠色建筑”生產標準,積極采用現代化節水技術,從而降低水資源浪費量、提高水資源利用率、積極使用可再生能源的給排水運行體系。我國作為人口大國,這就注定了建筑行業在國民經濟中的地位。我國各類公共建筑、住宅數量眾多,通過降低給排水系統水資源浪費量,有助于減少水資源浪費、保護生態環境,這為實現“綠色城市”建設目標、可持續發展目標有著實質性意義[1]。
傳統的額定功率二次供水系統,額定供水功率無法適用于所有用水條件,如用戶只需要少量水,而額定供水功率無論用戶需求,都是以額定參數供水,造成水壓過大,導致部分水資源浪費。這就需要在二次供水設備體系當中加入變頻調速功能,通過調整水泵電機供電頻率的方式實現無極調速,這樣即可根據建筑供水實際需求,調整供水量。結合給排水系統運行標準以及節水要求,合理選擇二次設備,這樣才能夠實現最佳的節水效益[2]。對于建筑工程來說,通常是在上午6-8點、下午16-19點時間是用水高峰期,其余期間(除了11-13點)是用水低谷期。根據不同時期,變頻系統可以根據水泵運行壓力調整運行功率,如果用水低谷期依然全功率供水,會增加水資源和電能源浪費。因此變頻系統判定水泵運行壓力不足20%時,判定為低谷期,此時系統會調整到小功率供水模式;水泵運行壓力在20-60%時,判定為日常期,適當增加供水功率;水泵壓力大于60%時,判定為高峰期,此時將水泵功率調節到最大,實現科學供水。現在較為推行的無負壓供水系統,直接從供水主管道上取水,即實現了變頻供水,也解決了傳統水箱-供水系統中清洗水箱所帶來的水資源浪費,供水質量也更有保障。
眾所周知,供水系統壓力會直接影響供水量,如果壓力過大會增加流水量,導致水資源浪費。在過去,由于建筑給排水施工技術還不夠完善,為了能夠滿足用戶使用要求,通常都是采用較大的供水壓力,到給水管水壓變大。導致低樓層住戶供水壓力過大,造成不必要的浪費。同時也有可能使管道出現超壓現象,在管路銜接部位可能會出現泄漏,導致水資源浪費。因此,可以調整供水壓力是需要重點考慮的問題之一。在管材選擇上,盡可能在銜接部位、閥門部位采用防腐材料,避免出現腐蝕滲漏和自來水污染等問題,主要以復合管材為主,如U-PVC管材、PP-R管材等,并且這些復合型管材具有較強的可塑性、柔韌性。在給水管壓力設計上,可以在每層的支管上增加減壓閥,較少本層供水壓力。或者采用自動可調節水龍頭,如充氣水龍頭、瓷心水龍頭等,這些水龍頭供水壓力大約為20-30kPa,可以在水壓到達一定程度后,自動降低水壓,減小水體流速,避免造成水資源浪費。具有關調查顯示,新型的節水型水龍頭要比傳統水龍頭減少30%耗水量。在排水壓力設計上,采用分壓衛生器,用水量分別為4L用量和2L用量,低壓范圍在100-150kPa之間,高壓在150-250kPa之間,再配合旋渦沖水設計,可以有效滿足用戶的使用需求[3]。
廢水回收系統可以實現水資源的二次利用,這對減少水資源浪費、提高水資源利用率有著重要意義。廢水回收系統可以分為雨水回收系統和日常生活廢水回收系統。雨水回收系統,不僅可以很好地滿足雨水調蓄的要求,也可以對雨水進行二次利用,是很好的中水來源。廢水凈化系統將廢水進行收集,與雨水一樣進行凈化之后用作小區植被澆灌、小區地面清潔,減少自來水的使用量。對于日常生活廢水回收,主要是通過在建筑底部設置凈化沉淀池,回收洗碗池、洗手池廢水;或在建筑上部設置或利用小區花壇的“海綿系統”蓄水凈化[4]。二者凈化理念相似,以建筑日常生活廢水回收系統為例,其運作流程表現在:
(1)洗手池、洗碗池排水管道與廢水回收系統連接,可以將廢水直接傳輸到蓄水池。
(2)對蓄水池中的廢水進行測試,放入適量的凈化藥品,消除洗衣液、洗碗精等有害物質,并在此環節進行自然沉淀。
(3)將凈化之后的廢水傳遞給連接衛生器的供水水箱,將分離的雜質、垃圾直接傳送到下水管統一排放。
(4)廢水存儲箱中設置了水質檢測器,主要檢測凈化之后水中的雜質、腐蝕物含量,檢測合格用作衛生器沖洗或植被澆灌;檢測不合格直接排放到下水管,從而實現廢水處理。
結束語
綜上所述,建筑給排水節水技術的應用對減少水資源浪費量、提高水資源利用率有著重要意義。想要實現節水目標,必須要從多個環節出發,如采用合理變頻供水設備、進行減壓設計、使用節水型設備、建設廢水及雨水回收系統等,每個環節都可以發揮節水效益,并且綜合使用會使節水效益進一步提升。未來隨著節水技術不斷更新和發展,新型節水技術會不斷出現,可以有效完善現有的節水系統,甚至90%以上廢水可以實現循環利用,更好的發揮給排水系統的節水效益。