毛曉娟

(山西路晟交通建筑設(shè)計(jì)有限公司，山西太原 030006)

1 節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

水是生命之源，不僅和人們的生活息息相連，也對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步起著重要作用。近年來我國水資源嚴(yán)重匱乏，能源危機(jī)也不斷加劇，人們越來越重視水資源的保護(hù)及利用。在工程設(shè)計(jì)建設(shè)中貫徹節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長久的國策，節(jié)水設(shè)計(jì)的前提是在滿足使用者對水質(zhì)、水量、水壓的前提下提高水資源的利用率。在建筑領(lǐng)域給排水的設(shè)計(jì)中如何能達(dá)到節(jié)能與水資源的充分利用也成為檢驗(yàn)建筑物是否節(jié)能的重要尺度，因此做好給排水節(jié)能設(shè)計(jì)很有必要，搞好建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)具有深遠(yuǎn)的意義。

2 給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

1)充分利用市政自來水給水管網(wǎng)的水壓，從而采取分區(qū)供水方式。

2012年我公司完成的侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心建設(shè)項(xiàng)目，選址位于大運(yùn)高速公路侯馬出口1 km處，緊鄰侯馬高速公路收費(fèi)站與城市連接線，距侯馬市區(qū)5 km，在侯馬市城市供水管網(wǎng)的服務(wù)范圍內(nèi)。由于本項(xiàng)目位于城市自來水供水管網(wǎng)的邊緣，市政供水管網(wǎng)壓力僅能保證在0.12 MPa～0.15 MPa之間。

侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓為本項(xiàng)目的最高建筑物，該建筑物總建筑面積為5 690 m2，為地下1層地上5層建筑物。地下1層為車庫及設(shè)備間，地面1層設(shè)有接待及業(yè)務(wù)大廳;2層為樞紐中心辦公、物業(yè)及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、信息發(fā)布中心;3層～5層均為物流企業(yè)、貨貸公司、快遞公司、運(yùn)輸企業(yè)等辦公用房?？偨ㄖ叨葹?9.35 m，其中地下1層層高3.60 m，地上1層層高4.20 m，2層～5層層高均為3.60 m。

根據(jù)市政給水管網(wǎng)壓力在0.12 MPa～0.15 MPa之間的客觀條件。結(jié)合侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓的實(shí)際情況，我們在設(shè)計(jì)中為了節(jié)約能源，減少生活飲用水水質(zhì)污染，采用了分區(qū)供水方式。市政管網(wǎng)壓力為0.12 MPa，2層及以下樓層利用市政管網(wǎng)的水壓直接供水，3層及以上各樓層采用管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓供水設(shè)備供水，直接連接到市政供水管網(wǎng)供水上，采用穩(wěn)流補(bǔ)償和真空抑制技術(shù)全密閉供水，有效利用原有壓力，對管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓且能穩(wěn)定和調(diào)節(jié)流量的供水。這樣既不浪費(fèi)市政管網(wǎng)余壓又不至于使低樓層管網(wǎng)壓力過高，造成能耗及水量浪費(fèi)，同時(shí)可減少二次污染。

由于市政給水管網(wǎng)供水水壓難以完全滿足侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓的供水要求，因此3層及以上建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓供水設(shè)備供水。設(shè)計(jì)中考慮充分利用市政給水管網(wǎng)提供的水壓，2層及以下幾層直接采用市政給水管網(wǎng)供水，上部采用管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓供水設(shè)備供水。為確保下部用水安全，設(shè)計(jì)中考慮將上下部分管網(wǎng)用常閉閥門及倒流防止器等進(jìn)行連接，平時(shí)分區(qū)供水，當(dāng)市政管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，將常閉閥門打開，由無負(fù)壓供水設(shè)備系統(tǒng)中的小水罐供水，在節(jié)能的同時(shí)可以兼顧供水的安全性。倒流防止器保證下部水不能進(jìn)入上部系統(tǒng)，以防止上部供水設(shè)備發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

2)屋頂設(shè)太陽能熱水系統(tǒng)，節(jié)約電能和天然氣。

太陽能是取之不盡、用之不竭的能源，近年來太陽能的利用已有很大發(fā)展，使其成為節(jié)能設(shè)計(jì)的首選?，F(xiàn)代的太陽能光熱技術(shù)，是將太陽能轉(zhuǎn)為熱能，滿足人們生活熱水的需求。侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓設(shè)計(jì)上采用太陽能熱水器取代傳統(tǒng)高能耗的燃?xì)鉄崴仩t。

太陽能熱水系統(tǒng)是以太陽能轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行加熱水的裝置。包括太陽能集熱器、貯集熱器、貯水箱、泵、連接管道、支架、控制系統(tǒng)和必要時(shí)配合使用的輔助能源。采用太陽能熱水器取代傳統(tǒng)高能耗的燃?xì)鉄崴仩t有五大優(yōu)點(diǎn):

a.方便。

能夠?qū)崿F(xiàn)全年洗浴及生活熱水使用。因?yàn)橛匈A水箱的存在，熱水管道中熱水隨時(shí)可以取用，且方便、經(jīng)濟(jì)，這是其他熱水器所不可具有的優(yōu)點(diǎn)，也是太陽能應(yīng)用的重大技術(shù)突破。

b.環(huán)保。

太陽能供暖系統(tǒng)的污染物排放為零排放，明顯低于燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t的污染物排放量，不需要審批，在同等供熱情況下日常運(yùn)行污染物排放量大大低于燃?xì)狻⑷加?、燃煤鍋爐。實(shí)現(xiàn)居住環(huán)境空氣的自我凈化，本系統(tǒng)安全干凈無污染，為打造健康舒適溫馨享受的新生活奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

c.經(jīng)濟(jì)。

太陽能供暖系統(tǒng)采用天然可再生、無污染能源，不需要使用煤、油，可以每天24 h供應(yīng)熱水，不用像使用燃?xì)狻⑷济杭叭加湾仩t等擔(dān)心費(fèi)用高而只能每天定時(shí)供應(yīng)熱水，從而使人們對熱水的使用更方便、舒適、快捷。

d.安全。

太陽能與電伴熱相結(jié)合，在熱水儲水箱內(nèi)增加電伴熱裝置，在陰天、雨天、雪天等不利氣候條件下，均能實(shí)現(xiàn)一年內(nèi)全天候24 h不間斷供熱。該系統(tǒng)是十分安全的提供熱水方式。

e.廣泛。

太陽能熱水系統(tǒng)的使用范圍十分廣泛，適用于全國大部分地區(qū)的氣候情況，且使用者不分家庭、單位、平房、樓房等。太陽能供熱系統(tǒng)具有十分方便的可自由組合性，為該系統(tǒng)的廣泛使用提供了良好的物質(zhì)保證。

侯馬地處東經(jīng) 111°23'5″～111°41'1″，北緯 35°24'2″～35°52'9″。東鄰曲沃縣，西接新絳縣，南有紫金山為屏與聞喜縣、絳縣接壤，北以汾河為界與襄汾縣隔河相望，屬晉南盆地。自然地理?xiàng)l件優(yōu)越，紫金山綿亙正南，汾河水環(huán)繞西北，澮河水橫貫東西。境內(nèi)具有丘陵、谷地、平原三種地貌類型。平原面積廣闊，約占全市總面積的89%，地勢平坦，海拔一般450 m左右。整個地形自東向西南傾斜，最高的紫金山海拔為1 120 m，最低處是汾河河谷，海拔392 m～398 m，高差約728 m。城市綠化覆蓋率40%，人均綠地面積12.3 m2，空氣質(zhì)量持續(xù)保持優(yōu)級。侯馬光熱條件較好，全市年日照時(shí)數(shù)2 271.42 h，年平均氣溫12.7℃，無霜期為197 d。侯馬地區(qū)日照時(shí)間較長，適宜推廣使用太陽能。太陽能熱水器設(shè)在屋頂，并設(shè)置熱水箱，為用戶提供穩(wěn)定的熱水水源。

太陽能是我國重點(diǎn)發(fā)展的清潔能源。侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓采用太陽能，每年可節(jié)水約10.0 t，每年可節(jié)能約4.0 t標(biāo)準(zhǔn)煤，相應(yīng)減排二氧化碳10.5 t。如果本項(xiàng)目二期全部使用太陽能供熱水，年可節(jié)水約100 t，年可節(jié)能約20 t標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳 58.4 萬 t。

3)使用節(jié)水型生活用水器具。

建筑給排水系統(tǒng)中采用的衛(wèi)生器具、水嘴、淋浴器等作為水的最終使用單元其節(jié)水性能直接影響著建筑節(jié)水工作的成效，因此在滿足其使用功能的前提下應(yīng)盡量選用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具，具體措施主要包括使用坐便器宜采用設(shè)有大、小便分檔的沖洗箱。目前，我國普遍采用沖水量不小于11 L的坐便器，耗水量大。侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓全部使用沖水量不大于6 L的馬桶，可節(jié)水27%。對于淋浴、洗臉盆等用水器具的節(jié)水則主要從改善給水配件的性能來實(shí)現(xiàn)，如采用充氣水龍頭、腳踏開關(guān)淋浴器、節(jié)水延時(shí)自閉閥等，公共場所的洗臉盆采用感應(yīng)式水嘴，小便器采用延時(shí)自閉感應(yīng)式?jīng)_洗閥，蹲式大便器采用延時(shí)自閉腳踏沖洗閥。該類配件均能在不同程度上起到節(jié)水節(jié)能的功效，并且節(jié)能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其節(jié)能的效果就會越明顯。

4)在建筑物的生活給水引入管上均設(shè)有水表以控制用水量。

公共建筑根據(jù)不同使用性質(zhì)及計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)分類分別設(shè)計(jì)量水表。產(chǎn)品應(yīng)該符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 778.1～3封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表、CJ/T 133 IC卡冷水水表、CJ/T 224電子遠(yuǎn)傳水表、JJG 162冷水水表檢定規(guī)程和CJ 266飲用水冷水水表安全規(guī)則的規(guī)定;口徑DN15～DN25的水表，使用期限不得超過6年;口徑大于DN25的水表，其使用期限不可以超過4年。

此外，侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓在設(shè)計(jì)過程中還根據(jù)當(dāng)?shù)丶霸摻ㄖ锏木唧w情況針對性地采取一系列措施，如利用低阻力管道閥門和低阻力倒流防止器等器具來減少管道的局部水頭損失;因塑料管材具有成本低廉、安裝方便、內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、不結(jié)垢、污染小及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還有導(dǎo)熱系數(shù)小的特點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)中尤其是在熱水管道設(shè)計(jì)中首先采用塑料管材以代替金屬管材等。

5)雨水回收利用。

侯馬市地處黃土高原，屬北溫帶大陸性季風(fēng)性氣候，四季分明，冬夏風(fēng)向更替明顯。冬季多風(fēng)少雪，寒冷干燥，夏季暖熱，雨量集中，春秋短暫，春季風(fēng)沙大，蒸發(fā)量大，易干旱，秋季雨水較少，氣候涼爽。年平均降水量為516.8 mm;降水多集中于7月、8月、9月三個月，占全年降水量的63.54%。歷年蒸發(fā)量為2 118.4 mm，蒸發(fā)量是降水量的5.16倍。侯馬屬缺水性地區(qū)，對雨水的收集和回用具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義和戰(zhàn)略意義。

本設(shè)計(jì)采取雨水入滲收集、收集回用等雨水利用措施。部分雨水散入地面后流入綠地滲到地下補(bǔ)充地下水源;同時(shí)場區(qū)內(nèi)設(shè)有雨水口、雨水管網(wǎng)及雨水檢查井將屋面雨水、場區(qū)路面雨水收集起來排至自建雨水蓄水池，經(jīng)初期沉淀用于綠化、澆灑馬路或用于水景補(bǔ)水。

3 結(jié)語

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對能源的依賴必將日益加劇，資源的過度使用，同時(shí)又加重環(huán)境的污染，人們一方面濫用能源，一方面又要加大治理環(huán)境的投入，造成大多數(shù)不可再生的資源雙重浪費(fèi)。水作為不可再生的資源，越來越受到人們重視，節(jié)水、節(jié)能已經(jīng)成為人們生活、工作中的共識，我們在侯馬公路樞紐貨運(yùn)中心業(yè)務(wù)綜合樓設(shè)計(jì)過程中堅(jiān)持節(jié)能減排對節(jié)水工作是有益的嘗試。

［1］GB 50555-2010，民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］GB 50364-2005，民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］.