毛繼宏
(山西省建筑設計研究院有限公司,山西太原 030013)
隨著我國城市化水平的不斷提高,人們對城市生活水平也有了新的要求,提出了“五合一”戰略布局,對城市建設提出更高期望。其中,給排水設計在建筑設計工作中是非常重要的部分,它與人們的生活和生產安全及舒適度息息相關。對此,本文從節能節水措施在綠色建筑給排水設計中的重要性入手,探討如何在綠色建筑給排水設計中科學開展節水工作。并選擇最實用、最有效的節水措施,以確保相關的家庭和企業的生活和生產穩步運行,還可以節省水費,從而達到節約資源和保護環境的目標。
淡水資源一直是非常重要的資源,也是確保國家安全的重要戰略資源。為了確保人類社會的持續健康發展,維護國家的長遠利益,世界各國根據自己的地理和文化特征制定并開展各種節水、節能、減排政策和宣傳活動。我國每年投入大量的人力,促進相關節水教育的物質資源,研究和開發相關節水技術。因此,為了保護居民的短期經濟利益以及國家,社會和人類的長期發展利益,必須在綠色建筑的給排水設計中采用科學、適當的節水措施,提高建筑物水資源利用率。
綠色建筑中節水的意義,節水不僅是限制和節約用水,而是通過合理開發和利用水資源,合理分配和可持續利用,從而減少水資源消耗過程中的污染和浪費水資源,從而改善水資源的綜合利用。為了獲得最佳的經濟、資源和環境效益,節水必須是社會發展的目標之一,綠色建筑中的節水是結合建筑理念以根據當地條件實現建筑中的節水。一般來說,綠色建筑中的節水具有三個含義:①減少施工過程中的用水量;②提高水資源的利用率;③防止水資源的無效利用。為了實現建筑節水的理念,必須從四個層面進行推廣:及時檢查供水管以降低其磨損率;推廣使用節水用具,以加強其利用率;循環利用可再生水資源,加強污水處理率;重點是設計環節,嚴格執行節水標準和節水措施進行設計。
大量的給水排水工程設計人員并沒有全程參與到綠色建筑的設計工作中,而是在項目工作的施工圖設計階段才加入相關的設計團隊中。因此大多數給水排水設計都缺乏對工程建筑背景以及用戶需求的把握,這就使建筑物的給水排水設計本身不能緊密切合建筑物的建設地點、建設環境以及客戶需求。此外,由于建筑物的給水排水系統的設計工作本身具有一定的復雜性與專業性,為降低設計錯誤風險,大多數設計團隊都會套用一些較為通用的設計模板。這雖然降低了工作成本,提高了工作效率,但也使建筑的給水排水設計工作缺乏針對性。同質化的給水排水設計不能很好地結合實際,不利于有針對性地制訂相關的節水計劃,開展建筑物的節水工作。
大量的建筑設計人員在給水排水的設計工作中只重視給水排水系統的功能性和設計壽命,缺乏節水意識,忽視了節水工作對住戶帶來的經濟利益和長遠的社會發展利益;又因為大量的給水排水工程設計趨于同質化和模板化,使建筑的給水排水工作需要在建筑部署的中后期進行大量的調整。為了保障工期、節約建設成本,此類相關調整往往趨向于“大問題小調整、小問題不調整”的模式,從而進一步降低建筑給水排水系統的節水效率。
建筑物的給水排水系統的運行效率與耗水情況,受到其所處的地理位置、氣象條件乃至市政管網布置情況的影響。復雜的實際情況和外部影響因素,使相關設計構思有時并不能很好地實現。復雜的變量對建筑的給水排水系統設計工作水平提出了更高的要求,也使相關的節水措施與節水設計工作必須以事前詳盡的調查與準備工作為基礎,開展科學系統的節水措施設計工作,充分考慮各變量,才能夠保障綠色建筑的給水排水設計節水措施更加科學有效。
設計打造一套可以有效節約水資源的給水排水系統,必然要投入高于一般的給水排水系統設計成本與建設成本。然而當前的建筑市場依舊是價格敏感型市場,因此無法保證給水排水系統能夠獲得足夠的資金預算開展相關建設。預算不足,使在具體的給水排水設計建設工作中難以組織更具專業性的給水排水設計團隊,難以選取更有助于節水的給水排水設備,不利于打造更先進、更科學的給水排水系統。
由于建筑的設計與建筑工作是一個涉及多方面、多環節的系統化、大型化工作,因此建筑中的各個環節都有著其固定的設計與建筑期限,建筑物的給水排水設計與施工作為建筑物的設計施工工作中的一個環節,在建筑的總工期中占比較低,故分項工期較短。尤其現階段各類工程的建設周期一般較為緊張,給水排水工程的設計、部署、調整、驗收、反饋周期一而再、再而三地被壓縮,導致給水排水設計及施工時間較為倉促,使相關的設計與施工人員無暇顧及節水方面的安排與設計。
傳統建筑的雨水通常被收集并通過屋頂雨水收集系統排放到室外雨水管網中。借助海綿城市和綠色建筑的概念,有效利用雨水不僅可以節水,還可以減輕城市排水系統的壓力。在建筑給排水設計中,在總體規劃中考慮了雨水收集系統,雨水滲透系統,雨水滯留系統和雨水回用系統,從而可以最大限度收集自然降雨。然后根據實際用水對象選擇合理,經濟的處理工藝,并以雨水為灌溉,道路沖洗和廁所沖洗的水源。再生水回用系統主要是指一套集水和排水系統,用于收集和適當處理建筑物內的生活污水和廁所排水,并將其用于雜水的一套給水排水系統。根據國家提出的再生水設施建設基本原則,各地區應結合自身特點和地方政府有關政策、設計、建設和使用主體工程。因此,為了提高水的循環利用率,將污水轉化為資源并促進中水回用是大勢所趨。
在開展綠色建筑工程中的給水排水系統建設工作時,應當綜合考量建筑物在市政供水管網中所處的位置,對管網的實際供水壓力進行科學的測量。結合這一數據,選用合理的二次供水系統,科學利用管網余壓,部署更為節能的建筑供水方案,減少二次加壓耗費的能源。一般而言,對于四層及四層以下的低樓層,可以直接利用市政管網的余壓進行供水;對于高樓層,可采用合理的二次供水設備分區進行供水。目前多采用無負壓變頻供水系統,此系統可充分利用管網余壓節約能源,且還具有全封閉、無污染、占地少、運行可靠、操作維護簡單的優勢。
當前,我國高度重視綠色能源的開發和建設,對住宅的節能設計標準有嚴格的要求:十二層以下的新住宅應配備太陽能給建筑物中所有用戶的供水系統。此外,某些地區的標準要求所有100m 以下的新建社區都必須配備太陽能熱水系統。因此,為了提高綠色建筑給排水系統設計中的節水工作效率,必須科學合理地利用太陽能來提供生活熱水,建立合理有效的熱水循環系統,不讓水資源被浪費。通過引入分層的水價機制,鼓勵用戶節約熱水并過上綠色生活。
對精裝修的建筑物,應當依照行業標準的規定選取比同類常規產品更能減少流量或用水量、提高用水效率、體現節水技術的用水器具。宜采用雙擋沖洗結構的便器,切實減少沖洗水量;選取節水型的水嘴及淋浴器,保障其在規定動壓下的流量均勻;盡量使用密封性能更好的陶瓷片水嘴等。在市政條件允許的地區,可以在相關的供水主管行政部門審批后,布置疊壓供水設備,進一步提高衛浴用水的效率。
在開展綠色建筑物的建設工作時,應當使用更具有密閉性、耐腐蝕、壽命長的閥門、管道及相關設備,避免管網漏損,減少管道供水與輸送途中損失的水量。在選取給水管道時,應當避免選取容易產生水銹、污染水質的管材,宜選用塑料給水管、金屬塑料復合管及經防腐處理的鋼管和相應閥門管件,保障輸水水質。此外,應根據項目所在地的氣候情況選用合理的管道敷設方式。室外管道應敷設在冰凍線之下,并充分考慮到管頂覆土滿足外力荷載。室內管道應根據室內環境溫度考慮是否設置保溫層及設置防震防碰撞措施,從而避免各種極端狀況下發生的水管破損事故,降低漏水帶來的水資源浪費風險。
綜上所述,近年來,隨著人們對環保意識的增強,人們越來越關注建筑能耗問題,他們希望通過有效的管理提高建筑能耗的效率。為了提高用水效率,建筑設計師在給排水系統中進行節水設計。然而,實際上,由于傳統生產因素的影響,該技術在特定的應用過程中仍然受到某些限制。因此,在建筑物的給排水系統中加強節水設計具有十分重要的意義,有關建設部門應加強這一方面的重視。