關振偉
(遼寧省河庫管理服務中心(遼寧省水文局),沈陽 110003)
水資源缺乏是制約我國可持續發展的重要因素,隨著社會經濟的發展,人們生活質量不斷提升以及相關衛生設施都不斷完善,水資源消耗量也逐漸增多。但由于居民節約用水的意識不強以及建筑設計中給水系統設計和生活用水器具的設計不合理等情況,導致水資源浪費問題現象嚴重。因此,加強節水方法在建筑給水設計中的運用研究有重要意義。
建筑設計中的節水設計與水資源利用是非常重要的,對水資源的合理利用,不僅能實現建筑綠色節能的基本要求,同時也是降低建設成本的有效途徑。我國水資源非常豐富,但是人均占有量比較少,特別是城鎮化、工業化發展不斷加快的今天,水資源浪費和污染問題越來越嚴重,不斷出現的生態環境問題都不利于人類的生存發展[1]。我國當前不僅是人均水資源占有量少的國家,同時還是水資源污染比較嚴重的國家,水資源的緊缺已經嚴重限制了我國的可持續發展。因此各個行業應加強對水資源的保護和再利用,特別是對水需求量較大的建筑行業,更應該加強對水資源的充分利用,將節水方法充分運用到建筑給水設計當中,提高水資源利用率,進而實現節水的目的。
建筑節水是指通過對水資源的合理開發和利用,降低水資源消耗過程中污染、無效消耗以及浪費等情況,從而促進水資源利用率的提升。為了實現社會效益、經濟效益及環境效益上的統一,必需要加強對節水的重視,在建筑給水設計中應落實綠色節能的理念,因地制宜的實現建筑節水。而實現建筑設計中節水方法的應用,①要在建設的過程中節約用水;②需要加強對水的回收利用;③注重水資源的無效利用。在實際建筑設計中需要通過檢查供水管的磨損率、循環利用水資源、強化污水處理等等環節設置嚴格的節水標準和措施。例如,在住宅建筑的設計中,給水系統的設計需要充分考慮市政供水的壓力,并對其充分利用實現直接供水,在直接供水的基礎上實現節水目的;在高層建筑的設計中,應設置好分區,并選擇節水型的供水設備等。
建筑給水系統中,普遍存在著超壓出流的情況。超壓出流是指衛生器具給水配件的靜水壓高于流出水頭,出水流量超出了定額[2]。這種問題不僅會造成大量的水資源浪費,同時還會影響水系統中水利的正常分配。另外,超壓出流的問題還容易造成閥門等配件的磨損情況,當水壓過高時會加速水龍頭中襯墊的磨損,進而影響其使用壽命,導致漏水現象發生。
給水設計中的管道漏損主要在管道接縫連接的地方,由于管道生銹、老化,或閥門等配件磨損等問題造成。特別是地下管道磨損時,不容易被人發現且維護不到位等,會造成非常大的水資源浪費情況。
1)合理利用市政管網余壓,采用分區給水:應明確供水分區,控制超壓出流。在建筑給水設計中,應在滿足使用要求的基礎上充分利用市政供給壓力供水。在高層建筑中,應合理設置分區,在不同區域中設置減壓閥,并且單個減壓閥的減壓值不易過大[3]。另外,為發揮出給水管網余壓的作用,在供水設備上應選擇疊壓、無負壓的供水設備,實現節水的目的。在二次供水中合理應用變頻供水技術和設備。變頻系統分為恒壓和變壓兩種,當條件都滿足時應將恒壓點移到最不利用水點附近,使其成為變壓變量系統,提升節能效果。想實現節水的目的,供水方式、節水設備的選擇都非常的重要,應根據實際情況進行合理選擇,以節水為目的,優化建筑給水設計。
2)新型材料的使用:隨著科技技術的發展,新型管材不斷應用到建筑給排水設計當中,不僅能起到降低水污染的作用,同時還能實現節約用水的效果。在傳統建筑給水設計中,常用的材料有鍍鋅鋼管和普通的排水鑄鐵管,但由于這些材料自重比較大且容易銹蝕,因此被新材料所替代。當前經常使用的管材有塑料管、金屬管以及復合管等。比如,在建筑給水設計中常用的塑料管有PAP管、 PE-X管、 PP-R管等,這些材料具有自重輕、耐腐蝕且使用壽命長等特點,但是塑料管一般用于100m以下的建筑物當中[4]。在建筑給水設計中,應根據實際要求選擇合理的材料應用,特別是在閥門的選擇中,閥門是給排水系統中最為重要的配件,在材料的類型、質量等方面應加強重視。由于其存在泄漏等問題,在實際設計中應與建筑施工一起,嚴格把關材閥門材料的質量,選擇新型節水材料,不僅能夠有效降低漏水問題,同時還能降低獨立損耗實現節水的目的。
3)節水器具和設備的使用:建筑給水設計中,應注重節水器具和設備的選擇,比如水龍頭是使用最多且應用較廣泛的設備,在實際應用中可選擇陶瓷閥芯的節水型水龍頭。該類型的設備會在同等條件下,比普通的水龍頭出水率要高,同時有較強的密封性,使用的壽命長,能夠達到節水的效果。在衛生器具的選擇中,具備自動沖洗功能是綠色建筑的基本要求。比如,免沖洗型坐便器,是利用高液體的存水彎襯墊,該器具在應用的過程中不僅不需要水源,同時還沒有異味,進而有效的降低了水資源的使用,同時還能降低污水處理。當前我國應用比較廣泛的是感應式的自動沖水設備,該設備的充分運用可以有效實現節水的目的。另外,日常淋浴也是水資源浪費比較嚴重的環節,我國目前使用的設備是冷熱水混合式淋浴器,能夠根據實際要求去調節水溫,進而實現節約用水的目的。
4)消防水池的合理利用:在消防水池的利用中,想要實現節水的目的,應將生活水池與消防水池分開。消防水池可以與建筑周邊水景、泳池等等相結合,進而實現一水多用的目的。在建筑給水設計中,把消防水池和加壓水泵接合起來,不僅能減少消防加壓的難題,同時還能降低投資成本,為集中管理創造了有利的條件,同時實現了節約用水,增強了對水資源的利用率。特別是在一些高層建筑當中,盡量能供用消防水池和加壓泵。
5)中水工程的建造:要落實建筑節能要求,實現建筑設計中節水的目的,應在總體規劃設計中包含對各種水資源的充分利用以及中水工程建造,將各種排水充分利用起來。中水是指將建筑產生的優質雜排水,通過物理、化學或生物處理之后,使其水質達到相關標準的非飲用水[5]。可將其充分運用到沖刷坐便器、綠化等等方面。我國建筑中排放出的優質雜排水量非常高,在設計中可將這些水充分收集起來,通過專業處理之后應用的到其它的需水環節當中,進而降低水資源的使用成本,改善水資源緊缺等問題。應加強對中水工程建設的重視,不僅能實現對水資源的節約使用,同時還能起到環保的效果,對促進建筑事業的可持續發展有重要的意義。
6)雨水回收利用與太陽能利用:對雨水的回收利用,就是將雨水進行收集之后,通過專業處理運用到需水的環節當中。該節水原理與中水回收相似。比如,一般屋面上雨水的水質相對良好,可以加強對屋面雨水的搜集和再利用。在對屋面雨水的回收利用中,可以將屋面雨水通過雨水管道接到雨水沉砂池,然后用水泵將沉砂池上層的水引到雜水蓄水池內,通過處理之后將其運用到綠化環節,或者引入中水管道當中進行使用。
另外,在熱水供應系統中,應充分考慮節水效果,根據建筑性質以及區域的經濟條件等,選擇合理的循環方式,最大化的降低無效冷水的浪費。同時還應設置合理的熱水用水定額、耗水量、供水水文等基本設計參數。熱源形式的選擇上應根據不同場合進合理選擇,局部熱水供應可以先選擇太陽能、空氣源熱泵等,然后再選擇用電。太陽能作為可再生的清潔能源,是取不盡用不竭的,是節約能源的重要途徑。在實際設計中,可以根據太陽能熱水器技術選擇全玻璃真空管,在建筑施工階段預留出熱水器和管道井。
水資源是人們生活和生產中不可缺少的資源,注重對水資源的保護,提高水資源的利用率,是落實我國可持續發展的重要舉措。在建設給水設計中充分運用節水設計,是實現節約用水的重要方式。在建筑設計中,應積極運用新設備和新技術,通過科學的節水設計方案,提高建筑給水設計的質量,使建筑達到綠色節能的要求。