節(jié)水措施在建筑給排水設計中的應用

蘇萍

（太原中晉建筑設計事務所有限公司，山西太原 030001）

0 引言

我國不僅是一個人口大國，而且國土面積較大。由此導致我國水資源一方面比較緊缺，另一方面存在分布不均衡現(xiàn)象。通過將節(jié)水措施應用到建筑給排水設計當中，可以有效使這些問題得到有效緩解，所以在開展建筑給排水設計中，需要結(jié)合所在區(qū)域特點展開科學規(guī)劃和處理，以促進給排水系統(tǒng)性能的高效運行。同時為解決現(xiàn)存的水問題，還需要將節(jié)能節(jié)水理念融入其中，以先進技術(shù)工藝及設備，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，減少水資源污染、浪費，進而達到現(xiàn)代化城市建設的目標。

1 給水系統(tǒng)的選擇

通過建筑給水系統(tǒng)，不僅可以滿足人們對于水質(zhì)、水量和水壓的要求，還將市政給水管網(wǎng)當中的飲用水或者用戶自備水輸送到千家萬戶供人們使用。基于給水系統(tǒng)這一功能用途，需要給排水設計人員依據(jù)建筑物的使用特點以及用戶對水量、水壓的具體要求選擇適合的供水方式。只有選取科學的供水方式，才能在滿足用戶用水需求的同時，使建筑物呈現(xiàn)出較好的節(jié)水效果。但是，在目前的給水系統(tǒng)設計中，存在一個較為突出的問題，那就是系統(tǒng)水壓遠遠高于用水點的實際水壓需求。由于水流量與水壓成正比關(guān)系，這就意味著用戶在用水時，實際出水量遠遠大于衛(wèi)生潔具的額定出水量[1]。積少成多，久而久之就是造成巨大的水資源浪費。針對這一問題，建議在建筑給排水設計中，設計人員本著較強的節(jié)能環(huán)保意識，力爭使每個用戶點的出水壓力與潔具額定出水壓力處于均衡狀態(tài)。近幾年來，在建材市場上又涌現(xiàn)出很多新型供水設備及相關(guān)配套技術(shù)。例如新型減壓閥上市不久，便憑借其較好的節(jié)水性能在建筑給排水工程中得到了普及應用。這些新型供水設備使給水系統(tǒng)的設計更加合理，而且更加節(jié)能，給排水設計人員還可以通過裝設孔板、加裝節(jié)流閥、調(diào)壓閥、過濾充氣網(wǎng)等多種措施，達到限壓節(jié)流的目的，將衛(wèi)生器具的水壓控制在0.3～0.35MPa，賦予其更強的節(jié)水性能；其次，以往那種水泵水箱聯(lián)合供水方式，極易導致污染物在水池或者管道當中沉淀，用戶每次用水時，都習慣于先放掉一定量的水，無形當中造成水資源浪費。如果定期對水池進行清洗，同樣會造成大量浪費。針對這一問題，相關(guān)技術(shù)人員研發(fā)出一款變頻調(diào)速給水裝置。通常情況下，該裝置控制電機的功率為7.5～110kW，最高可達到280kW，供水量為0～2000m3/h，供水揚程為0～300m。除此之外，還推了離心泵和氣壓罐這兩種新型氣壓罐給水方式。其中，氣壓罐是一種鋼制密閉容器，其工作原理是利用容器內(nèi)空氣的可壓縮性，將罐儲有的水壓增加一定高度。通過變頻調(diào)速供水設備和氣壓罐供水的結(jié)合運用，可完全替代以往的高位水箱，從而避免由于二次污染導致的水資源浪費。而通過離心泵與氣壓罐的交替使用，二者之間可以取長補短，取得最佳的節(jié)水效果；最后，當用戶使用熱水水龍頭時，支管內(nèi)的水溫無法馬上達到用戶的使用的水溫要求，所以必須先放掉一部分冷水，這樣也會造成水資源的浪費常。如果按照一個水龍0.3L/s 這一出水量計算，那么1min 就白白浪費掉18L 水，這一耗水量相當于3次沖洗坐便器的用水量，足以說明其浪費程度。因此，為了避免這一浪費現(xiàn)象，建設設計人員在設計熱水系統(tǒng)時，采用立管循環(huán)甚至是支管循環(huán)的方式，配合管道保溫設計，提高熱水在水龍頭當中的出水速度，最大限度地減少非使用性水資源的浪費[2]。

2 節(jié)水器具和器材的選用

2.1 水龍頭

在當前的建材市場上，出現(xiàn)了很多新型節(jié)水龍頭，已經(jīng)基本上杜絕了傳統(tǒng)水龍頭存在的跑、冒、滴、漏問題。在眾多新型水龍頭當中，充氣水龍頭給人一種出水量很大的感受，但實際出水量僅有0.032L/s，比普通水龍頭節(jié)水60%～70%，尤其在遇到超壓供水時，其節(jié)水效果更為明顯；延時自閉水龍頭在出水一定時間之后會自動關(guān)閉，有效杜絕了長流水現(xiàn)象，而且其出水時間還可以進行調(diào)整，進一步提高節(jié)水效果，適合用于公共場所。在現(xiàn)代化建筑給排水系設計中，建設全面淘汰掉傳統(tǒng)的螺旋式水龍頭，再結(jié)合建筑物功能、性質(zhì)、施工預算、用戶需求等因素，選用適合的新型水龍頭[3]。

2.2 沖洗水箱

近幾年來，大（小）便器的結(jié)構(gòu)已經(jīng)實現(xiàn)了很大程度的改進，沖洗水箱的容積也從以往的12～26L 降至6～9L。目前，國外已經(jīng)出現(xiàn)容積僅有4.5L 的節(jié)水型水箱，我國目前也具備了沖洗水箱容積為6L 的座便器使用條件。為了明確相關(guān)執(zhí)行標準，我國建材局還特別組織制定了《6 升水便器配套系統(tǒng)（JC/T 856—2000）》，為給排水設計人員及施工技術(shù)人員提供了詳細的產(chǎn)品標準和系統(tǒng)評價檢測標準，極大地促進了節(jié)水型衛(wèi)生潔具的推廣應用速度。在當前的建材市上，有沖洗式、虹吸噴射式、虹吸旋渦式等多種座便器形式供消費者選擇。在沖洗式座便器當中，虹吸后出式、虹吸噴射式、虹吸渦旋式的沖洗效果和節(jié)水效果最為顯著，值得在給排水設計中進行大力推廣。另外，除了虹吸式座便器以外，還有一種兩檔提拉式虹吸水箱或雙沖水節(jié)水水箱也具有較為理想的應用效果。在傳統(tǒng)的沖洗水箱使用過程中，大量存在漏、滲等長流水現(xiàn)象，造成水資源的大量浪費。對此，建議建筑給排水設計人員使用新型水箱替代掉所有老式?jīng)_洗水箱。例如將直落上導向球型排水閥改為翻板式排水閥或者虹吸式排水閥；將以往那種簡單的浮球閥式進水閥改為自動進水閥，這些新型水箱均可以極大地減少滲、漏等長流水現(xiàn)象，從而提升沖洗水箱的節(jié)水效果[4]。

2.3 淋浴器

在所有的生活用水當中，淋浴用水占據(jù)較大的比例。但是，那種老式淋浴器在調(diào)節(jié)水溫時速度較慢，容易造成水資源的浪費。在目前沐浴器市場上，出現(xiàn)了一種恒溫式淋浴器，用戶只需要事先設定好溫度，即可通過其自身的形狀記憶合金來調(diào)節(jié)水溫，使出水溫度瞬間恢復到設定溫度，從而有效減少因調(diào)節(jié)水溫而造成的水資源浪費。在一些公共浴池，還時常會應用到腳踏式淋浴器，這種淋浴器可以做到人離水停，具有非常好的節(jié)水效果，比以往那種連續(xù)噴淋設備可節(jié)水30%以上。對于那些具備水壓的淋浴設備來說，淋浴連接閥是一種非常理想的節(jié)水配件。在給排水設計中，可將淋浴連接閥置于軟管與水龍頭連接處，或者置于軟管與沐浴頭手柄的連接處。這樣一來，便以空氣為動力產(chǎn)生壓差，水由花灑噴出時，會產(chǎn)生一種“膨化”的效果，呈現(xiàn)出大面積淋灑，即滿足了用戶對淋浴舒適度的要求，獲得較好的節(jié)水效果[5]。

2.4 加壓泵

在建筑給排水設計中，加壓泵組總流量應盡量貼近高峰期用水量。如果涉及多臺水泵的組合應用，那么在選擇單臺水泵時，其工況點應在其水泵特性曲線高效區(qū)的下端。還有必要設置輔泵以及氣壓罐，用于滿足小流量需求。在設計中，還應當針對管路損失進行詳細計算，確保流出水頭設計的合理性，對壓頭也要做到合理選擇，避免因“大材小用”造成水資源浪費[6]。

3 雨污水的回收利用

雨水的回收與利用，既可以達到節(jié)約用水的目的，還可以有效緩解城市內(nèi)澇現(xiàn)象的發(fā)生。譬如在2007 年7 月6 日，上海市內(nèi)下了一場30～52mm 的大暴雨，如果以平均降雨量30mm 計算，相當于在全市范圍內(nèi)增加了1.9 億m3的雨水，如果把這些雨水引入到蓄水池當中收集起來，再對其進行一系列的凈化，便可以應用于農(nóng)田灌溉、道路清潔、綠化灑水、消防用水、工程施工等環(huán)節(jié)當中，不但可以極大地減輕自來水廠的供水負擔，還可以使自然資源得到科學合理的利用。為此，建設建筑給排水設計人員在方案當中融入雨水導流系統(tǒng)的設計理念，在建筑物周邊修建一個雨水蓄水池，用于園區(qū)綠化。達到節(jié)約用水、資源合理利用、避免發(fā)生內(nèi)澇災害等多重目的[7]。

4 結(jié)語

水是人類賴以生存的重要資源之一。但是，很多水資源浪費現(xiàn)象也是由人類所造成的。對此，在全面提高人類節(jié)能環(huán)保意識的同時，還有必要從建筑給排水設計環(huán)節(jié)入手，借助設計人員先進的設計理念以及科學的設計手段，合理設定給水系統(tǒng)及其水壓，在設計方案當上淘汰掉老式水龍頭、沖洗水箱、淋浴器及加壓泵，引進性能、功能及結(jié)構(gòu)更加科學合理的新品種，從根本上減少水資源浪費現(xiàn)象。與此同時，還要從自然資源回收利用這一角度出發(fā)，進行雨污水導流系統(tǒng)和蓄水池設計，使這一部分水資源得到高效合理的利用，使綠色環(huán)保設計理念在建筑給排水設計方案中得到最大限度地呈現(xiàn)。