探析綠色節(jié)能角度下的建筑給排水設(shè)計

王惠

摘 要：通過分析當前建筑給排水設(shè)計過程中存在的問題，提出了基于綠色節(jié)能的建筑給排水設(shè)計方案，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑給排水設(shè)計；綠色節(jié)能；生活用水；坐便器

中圖分類號：TU821 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0085-02

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國人均水資源占有量只有世界平均水平的1/4，排名世界第110位，是世界貧水國之一。因此，我們應(yīng)做好節(jié)水工作。在建筑領(lǐng)域中，給排水設(shè)計直接影響著整個社會的用水，因此，如何優(yōu)化設(shè)計方案，提高水資源利用效率，成為了相關(guān)部門重要的研究課題之一。

1 建筑給排水設(shè)計中存在的問題

在建筑給排水設(shè)計規(guī)程中，主要問題表現(xiàn)在排水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)的設(shè)計方面，具體分析如下。

1.1 給水系統(tǒng)的設(shè)計問題

目前，在給水系統(tǒng)的設(shè)計過程中存在超壓現(xiàn)象，這是建筑給水系統(tǒng)設(shè)計時常出現(xiàn)的問題。出現(xiàn)該問題的主要原因是設(shè)計人員的節(jié)能環(huán)保意識較差，導致其設(shè)計出的給水系統(tǒng)長時間處于超壓運行狀態(tài)，進而造成給水管道滲漏。此外，大多數(shù)建筑給水系統(tǒng)所選用衛(wèi)生器的密封性、耐用性較差，冒水、滴水和漏水現(xiàn)象非常普遍。因此，我們在設(shè)計時應(yīng)重視給水設(shè)備的合理選擇。

1.2 排水系統(tǒng)的設(shè)計問題

在建筑排水系統(tǒng)中，常出現(xiàn)排水系統(tǒng)管道配件連接部位滲漏的問題。其原因是設(shè)計人員未能充分考慮建筑項目施工建設(shè)現(xiàn)場的實際狀況，導致設(shè)計不科學、不合理；排水系統(tǒng)所選用的管材存在嚴重的質(zhì)量問題。該問題一方面給人們的生產(chǎn)、生活造成了麻煩；另一方面，浪費了大量的水資源。

2 基于綠色節(jié)能的建筑給排水設(shè)計

2.1 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計

2.1.1 生活給水系統(tǒng)

在生活給水系統(tǒng)中，廚房和衛(wèi)生間通常對水質(zhì)的要求非常高。就水溫、水質(zhì)方面的差異而言，生活用水以下兩部分組成：①冷水系統(tǒng)。該系統(tǒng)直接用于自來水的供給，通常將其作為生活用水給水。②飲水系統(tǒng)。在設(shè)計該系統(tǒng)的過程中，以降低成本、節(jié)約用水的綠色設(shè)計要求為前提。以某建筑為例，將其生

活水池布設(shè)在地下3層，儲水量控制在高峰點用水量的20%.在避難層設(shè)6 m3規(guī)格的轉(zhuǎn)輸水箱，并將水輸送至避難層。在規(guī)格為20 m3的水箱設(shè)計中，泵房內(nèi)設(shè)變頻調(diào)速水泵，這樣可提高用水效率。在設(shè)計冷卻塔的給水方案時，建議選擇單獨給水形式，并在地下4層處設(shè)置規(guī)格為50 m3的給水箱。屋頂上設(shè)置的給水泵房需加入壓泵設(shè)備，從而為屋頂冷卻塔供水。在實踐過程中，為了能確保水質(zhì)達標，建議在各功能區(qū)域范圍內(nèi)的出水管處設(shè)紫外線消毒設(shè)備。

2.1.2 熱水供應(yīng)系統(tǒng)

對于水的加熱方式，通常情況下可分為直接加熱和間接換熱。二次加熱裝置又可以分為全流型容積式、半容積式和半加熱式熱交換器。半容積式熱交換設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖1可見，為了能有效改進換熱器，提高傳熱系數(shù)，相同容積的換熱量相比于傳統(tǒng)的容積式換熱器而言，新的容積式換熱器的換熱量提高了5倍以上。對于半容積式換熱器而言，它能在貯水部分保存一定量的熱水，并可延長保溫20 min；被加熱水頭損失在0.2 m的范圍內(nèi)，因此，設(shè)置自動溫控閥后，可以保持供水的安全性、供水水壓，具有節(jié)水、保持水溫穩(wěn)定和用水舒適等優(yōu)點。在具體設(shè)計熱水供應(yīng)系統(tǒng)時，需考慮熱水系統(tǒng)設(shè)備的安全性、經(jīng)濟性。

2.1.3 建筑消防給水系統(tǒng)

在建筑消防系統(tǒng)的設(shè)計過程中，建議采用自動噴淋滅火系統(tǒng)。該滅火系統(tǒng)的噴頭安裝在建筑物頂板或吊頂位置，這樣利于噴頭在火災(zāi)發(fā)生時與熱氣流接觸。此外，還應(yīng)優(yōu)選噴頭，確保噴頭灑水的均勻性，以免出現(xiàn)覆蓋死角的現(xiàn)象，尤其不能存在重復(fù)覆蓋的現(xiàn)象，從而達到節(jié)水的目的。

在設(shè)計配水管道時，一定要注意配水管入口處壓力的均衡性，尤其是高層建筑的火災(zāi)危險性非常大，因此，自噴水泵設(shè)計時需計算所需的壓力，并以此為標準選擇合適的噴嘴。在系統(tǒng)設(shè)計時，非高壓水源供應(yīng)系統(tǒng)中的消防水泵吸水管至少有2條，這是因為當其中任何一條供水不足時，另一條能夠及時供應(yīng)水源。一般而言，生產(chǎn)、生活中的用水與建筑消防用水為同一個泵房，在設(shè)計方案的過程中，應(yīng)特別注意生產(chǎn)、生活用水量的最大值，確保其能滿足建筑，尤其是高層建筑的消防用水需求。

2.2 建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計思路

2.2.1 生活排水系統(tǒng)

在辦公層排水系統(tǒng)中，筆者認為可借助重力流排水系統(tǒng)和降低同層排水技術(shù)，尤其是在衛(wèi)生間管井內(nèi)，建議設(shè)置排水立管、主通氣立管，并采用一定的器具通氣管在底部設(shè)置單獨的排水系統(tǒng)。在建筑結(jié)構(gòu)11～25層排水系統(tǒng)及配套設(shè)施的設(shè)計過程中，需借助重力流排水系統(tǒng)或隱蔽式同層排水技術(shù)，衛(wèi)生間管井內(nèi)應(yīng)各設(shè)1根排水立管和通氣立管。

2.2.2 合理選用節(jié)水型用水器具

在條件允許的情況下，水龍頭應(yīng)采用節(jié)水型龍頭、充氣型水龍頭等。如果水壓相等，則節(jié)水水龍頭能比普通水龍頭節(jié)約更多的用水，節(jié)水量一般在3%～50%之間。特別是在靜壓較高時，使用節(jié)水龍頭的節(jié)能效果更加明顯。因此，在排水系統(tǒng)的設(shè)計過程中，應(yīng)盡可能地使用節(jié)水龍頭，從而達到綠色節(jié)水的目的。同時，可采用容積較小、水箱較大的坐便器，推薦使用6 L節(jié)水型坐便器。此外，可采用兩檔沖洗水箱，沖小便時的沖水量可控制在4 L以內(nèi)，而使用坐便器時應(yīng)保持在9 L以內(nèi)?，F(xiàn)代化自動控制技術(shù)是有效的節(jié)水手段之一，延時自閉水龍頭、光電控制水龍頭等是常用的有效節(jié)水器具，在排水系統(tǒng)的設(shè)計過程中建議多選用此類器具。如果在設(shè)計中沒有設(shè)置調(diào)節(jié)水箱，則應(yīng)選擇具有節(jié)能效果的變速水泵，這樣能有效避免因熱水系統(tǒng)供應(yīng)不良而導致的水資源浪費。隨著現(xiàn)階段水泵自控技術(shù)以及相應(yīng)的檢測儀表、新型感溫材料的推廣，可考慮在熱水系統(tǒng)相應(yīng)的水龍頭處安裝水流指示器，并按照熱水配水的情況調(diào)控，從而實現(xiàn)節(jié)水和節(jié)能的目的。

2.2.3 雨水收集系統(tǒng)

從實踐中可以看出，屋面雨水受污染的程度較小，且水質(zhì)較好，因此，可以收集起來二次應(yīng)用。建筑屋面雨水經(jīng)室內(nèi)、外雨水管網(wǎng)收集后，依次進入分流井、雨水棄流控制井和復(fù)合流過濾井之中，經(jīng)過濾處理后將其引入清水池中。此時，應(yīng)嚴格消毒處理清水池中的雨水，并利用變頻供水裝置加壓供給衛(wèi)生間沖廁、園林景觀和道路沖洗用水。目前，國內(nèi)多數(shù)建筑均將屋頂?shù)挠晁?jīng)管道排出，嚴重浪費了水資源。因此，在排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，可充分考慮將雨水引入沉淀池中，經(jīng)處理后再送至中水管道。以虹吸式壓力流雨水排水系統(tǒng)為例，由于裙樓平面位置很難布設(shè)過多的立管設(shè)備，為了便于隱藏立管，根據(jù)《虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》，設(shè)計選用了虹吸式壓力流雨水系統(tǒng)。虹吸式壓力流系統(tǒng)根據(jù)天溝過水斷面基于雨水斗設(shè)計流量確定，其中，天溝水深應(yīng)控制在0.2 m的范圍內(nèi)，且水力坡度取溝縱坡的1%為宜；在設(shè)計天溝寬度時，應(yīng)保證雨水斗能均勻入水，以確保排放量。

2.2.4 同層排水設(shè)計

建筑同層排水系統(tǒng)包括降板式地面敷設(shè)、隱蔽式沿墻敷設(shè)兩種類型。

建筑衛(wèi)生間排水可采用結(jié)構(gòu)降板同層排水設(shè)計方案，排水管線建議敷設(shè)在沉箱中。如果存在衛(wèi)生間的空間較大、沉箱中存在梁阻擋、在結(jié)構(gòu)層面上難以降低梁面標高的情況，則應(yīng)在實際設(shè)計過程中預(yù)留出一定的穿梁孔洞。在衛(wèi)生間的內(nèi)部設(shè)計中，通常設(shè)置了5個各式的坐便器，自帶存水彎蹲式坐便器的高度以360 mm為宜，加上彎頭、6 m的排水管線坡降，其總高度應(yīng)在550 mm左右；蹲式坐便器的臺面與地面之間應(yīng)保持平行，因此，結(jié)構(gòu)降板的深度一般為600 mm。在設(shè)計過程中，建議在結(jié)構(gòu)降板內(nèi)部設(shè)置DN50規(guī)格的地漏，這樣可以有效排出積水，并將排水接至污水立管之中。結(jié)構(gòu)降板同層排水技術(shù)的應(yīng)用實踐中需要設(shè)置襯墻，以便于管道安裝。襯墻的應(yīng)用有以下兩方面：①衛(wèi)生潔具和配套設(shè)備要靠混凝土墻安裝，排水管道無法嵌入到墻中暗裝；②沉池側(cè)壁隔墻上會安裝洗臉盆、或者小便器。在建筑完成面位置，結(jié)構(gòu)梁阻擋使衛(wèi)生間器具的排水支管難以嵌入墻中安裝。此時，應(yīng)使隔墻內(nèi)側(cè)與側(cè)壁保持平行，且在衛(wèi)生潔具后加設(shè)一道厚150 mm的襯墻，并將其當作嵌墻敷設(shè)排水管。結(jié)構(gòu)降板同層排水技術(shù)是我國南方城市常采用的做法，適用于所有衛(wèi)生潔具。此外，可以在任何需要的位置安裝地漏，使業(yè)主在衛(wèi)生潔具招標時具有較大的靈活性。

在隱蔽型沿墻敷設(shè)中，排水支管不穿越樓板，而是沿墻走，且在同樓層中與立管相連接。在室內(nèi)裝修設(shè)計的過程中，可砌1堵假墻，并將水箱和管道隱藏其中。從應(yīng)用效果上看，該排水系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的排水方式而言，具有很多優(yōu)點。比如，不會產(chǎn)生上、下樓層間的排水噪聲；管道滲漏時，無需跨層修理；樓板上不存在潔具排水小立管預(yù)留洞，可有效減少防水工作量；有效解決了排水橫管表面滴水等問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進程的不斷加快，建筑行業(yè)也在不斷進步。目前，綠色節(jié)能成為了建筑給排水設(shè)計過程中的重點，因此，應(yīng)加強對建筑設(shè)計思路的創(chuàng)新。然而，從當前國內(nèi)建筑給排水設(shè)計方案及其應(yīng)用效果看，依然與西方發(fā)達國家之間存在較大的差距，因此，我國的建筑給排水設(shè)計之路仍然任重而道遠。

參考文獻

[1]田慧峰，張歡，阮建清，等.綠色超高層建筑研究與探索[J].建設(shè)科技，2011（22）.

[2]李洋.超限高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計的特點[J].給水排水，2010，36（01）.

[3]黃金超，陳巖.試論建筑給排水設(shè)計中的節(jié)能減排[J].科技致富向?qū)В?013（35）.

[4]肖雨露，楊河.試論建筑給排水設(shè)計中的節(jié)能減排[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（08）.

[5]郭紅麗.淺析建筑給排水設(shè)計中的節(jié)能減排設(shè)計[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013（13）.

〔編輯：張思楠〕

2.2.3 雨水收集系統(tǒng)

從實踐中可以看出，屋面雨水受污染的程度較小，且水質(zhì)較好，因此，可以收集起來二次應(yīng)用。建筑屋面雨水經(jīng)室內(nèi)、外雨水管網(wǎng)收集后，依次進入分流井、雨水棄流控制井和復(fù)合流過濾井之中，經(jīng)過濾處理后將其引入清水池中。此時，應(yīng)嚴格消毒處理清水池中的雨水，并利用變頻供水裝置加壓供給衛(wèi)生間沖廁、園林景觀和道路沖洗用水。目前，國內(nèi)多數(shù)建筑均將屋頂?shù)挠晁?jīng)管道排出，嚴重浪費了水資源。因此，在排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，可充分考慮將雨水引入沉淀池中，經(jīng)處理后再送至中水管道。以虹吸式壓力流雨水排水系統(tǒng)為例，由于裙樓平面位置很難布設(shè)過多的立管設(shè)備，為了便于隱藏立管，根據(jù)《虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》，設(shè)計選用了虹吸式壓力流雨水系統(tǒng)。虹吸式壓力流系統(tǒng)根據(jù)天溝過水斷面基于雨水斗設(shè)計流量確定，其中，天溝水深應(yīng)控制在0.2 m的范圍內(nèi)，且水力坡度取溝縱坡的1%為宜；在設(shè)計天溝寬度時，應(yīng)保證雨水斗能均勻入水，以確保排放量。

2.2.4 同層排水設(shè)計

建筑同層排水系統(tǒng)包括降板式地面敷設(shè)、隱蔽式沿墻敷設(shè)兩種類型。

建筑衛(wèi)生間排水可采用結(jié)構(gòu)降板同層排水設(shè)計方案，排水管線建議敷設(shè)在沉箱中。如果存在衛(wèi)生間的空間較大、沉箱中存在梁阻擋、在結(jié)構(gòu)層面上難以降低梁面標高的情況，則應(yīng)在實際設(shè)計過程中預(yù)留出一定的穿梁孔洞。在衛(wèi)生間的內(nèi)部設(shè)計中，通常設(shè)置了5個各式的坐便器，自帶存水彎蹲式坐便器的高度以360 mm為宜，加上彎頭、6 m的排水管線坡降，其總高度應(yīng)在550 mm左右；蹲式坐便器的臺面與地面之間應(yīng)保持平行，因此，結(jié)構(gòu)降板的深度一般為600 mm。在設(shè)計過程中，建議在結(jié)構(gòu)降板內(nèi)部設(shè)置DN50規(guī)格的地漏，這樣可以有效排出積水，并將排水接至污水立管之中。結(jié)構(gòu)降板同層排水技術(shù)的應(yīng)用實踐中需要設(shè)置襯墻，以便于管道安裝。襯墻的應(yīng)用有以下兩方面：①衛(wèi)生潔具和配套設(shè)備要靠混凝土墻安裝，排水管道無法嵌入到墻中暗裝；②沉池側(cè)壁隔墻上會安裝洗臉盆、或者小便器。在建筑完成面位置，結(jié)構(gòu)梁阻擋使衛(wèi)生間器具的排水支管難以嵌入墻中安裝。此時，應(yīng)使隔墻內(nèi)側(cè)與側(cè)壁保持平行，且在衛(wèi)生潔具后加設(shè)一道厚150 mm的襯墻，并將其當作嵌墻敷設(shè)排水管。結(jié)構(gòu)降板同層排水技術(shù)是我國南方城市常采用的做法，適用于所有衛(wèi)生潔具。此外，可以在任何需要的位置安裝地漏，使業(yè)主在衛(wèi)生潔具招標時具有較大的靈活性。

在隱蔽型沿墻敷設(shè)中，排水支管不穿越樓板，而是沿墻走，且在同樓層中與立管相連接。在室內(nèi)裝修設(shè)計的過程中，可砌1堵假墻，并將水箱和管道隱藏其中。從應(yīng)用效果上看，該排水系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的排水方式而言，具有很多優(yōu)點。比如，不會產(chǎn)生上、下樓層間的排水噪聲；管道滲漏時，無需跨層修理；樓板上不存在潔具排水小立管預(yù)留洞，可有效減少防水工作量；有效解決了排水橫管表面滴水等問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進程的不斷加快，建筑行業(yè)也在不斷進步。目前，綠色節(jié)能成為了建筑給排水設(shè)計過程中的重點，因此，應(yīng)加強對建筑設(shè)計思路的創(chuàng)新。然而，從當前國內(nèi)建筑給排水設(shè)計方案及其應(yīng)用效果看，依然與西方發(fā)達國家之間存在較大的差距，因此，我國的建筑給排水設(shè)計之路仍然任重而道遠。

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〔編輯：張思楠〕

2.2.3 雨水收集系統(tǒng)

從實踐中可以看出，屋面雨水受污染的程度較小，且水質(zhì)較好，因此，可以收集起來二次應(yīng)用。建筑屋面雨水經(jīng)室內(nèi)、外雨水管網(wǎng)收集后，依次進入分流井、雨水棄流控制井和復(fù)合流過濾井之中，經(jīng)過濾處理后將其引入清水池中。此時，應(yīng)嚴格消毒處理清水池中的雨水，并利用變頻供水裝置加壓供給衛(wèi)生間沖廁、園林景觀和道路沖洗用水。目前，國內(nèi)多數(shù)建筑均將屋頂?shù)挠晁?jīng)管道排出，嚴重浪費了水資源。因此，在排水系統(tǒng)設(shè)計的過程中，可充分考慮將雨水引入沉淀池中，經(jīng)處理后再送至中水管道。以虹吸式壓力流雨水排水系統(tǒng)為例，由于裙樓平面位置很難布設(shè)過多的立管設(shè)備，為了便于隱藏立管，根據(jù)《虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》，設(shè)計選用了虹吸式壓力流雨水系統(tǒng)。虹吸式壓力流系統(tǒng)根據(jù)天溝過水斷面基于雨水斗設(shè)計流量確定，其中，天溝水深應(yīng)控制在0.2 m的范圍內(nèi)，且水力坡度取溝縱坡的1%為宜；在設(shè)計天溝寬度時，應(yīng)保證雨水斗能均勻入水，以確保排放量。

2.2.4 同層排水設(shè)計

建筑同層排水系統(tǒng)包括降板式地面敷設(shè)、隱蔽式沿墻敷設(shè)兩種類型。

建筑衛(wèi)生間排水可采用結(jié)構(gòu)降板同層排水設(shè)計方案，排水管線建議敷設(shè)在沉箱中。如果存在衛(wèi)生間的空間較大、沉箱中存在梁阻擋、在結(jié)構(gòu)層面上難以降低梁面標高的情況，則應(yīng)在實際設(shè)計過程中預(yù)留出一定的穿梁孔洞。在衛(wèi)生間的內(nèi)部設(shè)計中，通常設(shè)置了5個各式的坐便器，自帶存水彎蹲式坐便器的高度以360 mm為宜，加上彎頭、6 m的排水管線坡降，其總高度應(yīng)在550 mm左右；蹲式坐便器的臺面與地面之間應(yīng)保持平行，因此，結(jié)構(gòu)降板的深度一般為600 mm。在設(shè)計過程中，建議在結(jié)構(gòu)降板內(nèi)部設(shè)置DN50規(guī)格的地漏，這樣可以有效排出積水，并將排水接至污水立管之中。結(jié)構(gòu)降板同層排水技術(shù)的應(yīng)用實踐中需要設(shè)置襯墻，以便于管道安裝。襯墻的應(yīng)用有以下兩方面：①衛(wèi)生潔具和配套設(shè)備要靠混凝土墻安裝，排水管道無法嵌入到墻中暗裝；②沉池側(cè)壁隔墻上會安裝洗臉盆、或者小便器。在建筑完成面位置，結(jié)構(gòu)梁阻擋使衛(wèi)生間器具的排水支管難以嵌入墻中安裝。此時，應(yīng)使隔墻內(nèi)側(cè)與側(cè)壁保持平行，且在衛(wèi)生潔具后加設(shè)一道厚150 mm的襯墻，并將其當作嵌墻敷設(shè)排水管。結(jié)構(gòu)降板同層排水技術(shù)是我國南方城市常采用的做法，適用于所有衛(wèi)生潔具。此外，可以在任何需要的位置安裝地漏，使業(yè)主在衛(wèi)生潔具招標時具有較大的靈活性。

在隱蔽型沿墻敷設(shè)中，排水支管不穿越樓板，而是沿墻走，且在同樓層中與立管相連接。在室內(nèi)裝修設(shè)計的過程中，可砌1堵假墻，并將水箱和管道隱藏其中。從應(yīng)用效果上看，該排水系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的排水方式而言，具有很多優(yōu)點。比如，不會產(chǎn)生上、下樓層間的排水噪聲；管道滲漏時，無需跨層修理；樓板上不存在潔具排水小立管預(yù)留洞，可有效減少防水工作量；有效解決了排水橫管表面滴水等問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進程的不斷加快，建筑行業(yè)也在不斷進步。目前，綠色節(jié)能成為了建筑給排水設(shè)計過程中的重點，因此，應(yīng)加強對建筑設(shè)計思路的創(chuàng)新。然而，從當前國內(nèi)建筑給排水設(shè)計方案及其應(yīng)用效果看，依然與西方發(fā)達國家之間存在較大的差距，因此，我國的建筑給排水設(shè)計之路仍然任重而道遠。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕