給排水設(shè)計(jì)與環(huán)保建筑

韓旭　張繼國(guó)

【摘 要】環(huán)境保護(hù)工作是每一個(gè)給排水工作者義不容辭的責(zé)任，環(huán)保型建筑是未來(lái)建筑的發(fā)展方向，本文將從節(jié)約用水、節(jié)省能源、防治水質(zhì)污染等方面著手，探討如何利用現(xiàn)有的新材料、新設(shè)備和新工藝實(shí)現(xiàn)建筑給排水的環(huán)保設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】建筑給排水；節(jié)水；節(jié)能；環(huán)保；設(shè)備

人類為生存、發(fā)展和繁榮不懈地努力和創(chuàng)造，推進(jìn)了人類文明的歷史進(jìn)程 。在享受大自然無(wú)私給予恩賜的同時(shí)，我們每個(gè)人也同樣肩負(fù)著節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的責(zé)任。作為與環(huán)保工作息息相關(guān)的給排水專業(yè)工作者，從我做起，從本職工作做起，更是我們義不容辭的責(zé)任。本文將從節(jié)水、節(jié)能和二次供水的污染防治等幾個(gè)方面探討建筑給排水設(shè)計(jì)中的環(huán)保問(wèn)題。

1.節(jié)水

資料顯示，中國(guó)人均水資源占有量約為2400多立方米，僅為世界人均水資源占有量的四分之一，屬于缺水國(guó)家。特別是近二十年來(lái)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展水污染日益加劇，水資源問(wèn)題更加突出，節(jié)約用水成了重要而緊迫的任務(wù)。

建筑給排水中節(jié)水的重點(diǎn)在于：衛(wèi)生器具及其給水配件；屋頂水箱浮球閥；建筑中水等方面。

1.1采用新型衛(wèi)生器具及其配件

老的衛(wèi)生器具特別是大便器沖洗水箱耗水量大，衛(wèi)生器具給水配件密封性和耐用性差，經(jīng)常造成“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象，造成水資源的巨大浪費(fèi)。而新型的衛(wèi)生設(shè)備，如JS型虹吸式高效節(jié)水型坐便器每次沖洗水量?jī)H為5升，可節(jié)水50%；公共浴室采用單管恒溫供水配合腳踏閥淋浴器、光電淋浴器、手拉延時(shí)自閉淋浴器等比一般雙管淋浴器可節(jié)水20～50%；而陶瓷芯水龍頭密封性能好，開(kāi)關(guān)數(shù)萬(wàn)次無(wú)滴漏，節(jié)水效果十分顯著。

1.2屋頂水箱浮球閥

屋頂水箱浮球閥繼閥芯兩步到位的配重逆開(kāi)式浮球閥之外，有出現(xiàn)了雙筒浮球閥、液壓式浮球閥和呼吸閥。最具特點(diǎn)的是導(dǎo)閥控制型浮球閥，兼有浮球閥、減壓閥、止回閥、流量控制閥、泄壓閥等多種功能。這些新式浮球閥克服了傳統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)關(guān)不靈的現(xiàn)象，減少了溢流。

1.3建筑中水

“節(jié)流”也需“開(kāi)源”，建筑中水使污、廢水處理后回用，既可節(jié)約用水，又使污水無(wú)害化、資源化，起到保護(hù)環(huán)境、防治水污染、緩解水資源不足的重要作用，有明顯的社會(huì)效益。最近頒布的《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》（征求意見(jiàn)稿），對(duì)中水水源、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、中水系統(tǒng)、處理工藝等幾個(gè)方面都做了具體要求，預(yù)計(jì)正式實(shí)施后，對(duì)中水利用將起到極大地推進(jìn)作用。建筑中水系統(tǒng)在濟(jì)南市的南郊賓館、玉泉森信大酒店都有應(yīng)用且效果不錯(cuò)。目前，中水處理設(shè)備已有定型產(chǎn)品供設(shè)計(jì)選用。

2.節(jié)能

節(jié)能是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個(gè)重要措施，從某種意義上說(shuō)，節(jié)能的就是環(huán)保的。建筑給排水的設(shè)計(jì)中，除對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理布置、精心計(jì)算外，二次供水設(shè)備的選擇和熱水供應(yīng)系統(tǒng)是節(jié)能的重點(diǎn)。

2.1二次供水設(shè)備的選擇

由于傳統(tǒng)的水泵-水箱供水方式中水質(zhì)易受污染，所以二次供水已越來(lái)越多的被氣壓罐供水和變頻調(diào)速供水所取代。其中變頻調(diào)速設(shè)備是20世紀(jì)90年代以來(lái)迅速發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用的供水方式，它采用變頻器改變電機(jī)的供電頻率，根據(jù)用水量的大小實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的無(wú)級(jí)調(diào)速和循環(huán)軟起動(dòng)。變頻設(shè)備已從最初的恒壓變量供水發(fā)展到變壓變量、變頻氣壓供水等方式，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和設(shè)備的節(jié)約特性，合理的選擇設(shè)備，其節(jié)能效果是十分突出的。一般的，因?yàn)樵谟盟凸葧r(shí)偏離設(shè)計(jì)工況最嚴(yán)重，設(shè)備的組成必須滿足低谷用水量變化的特點(diǎn)，設(shè)備必須在系統(tǒng)用水低谷時(shí)效率要高。當(dāng)?shù)凸扔盟坎患皢闻_(tái)水泵最大流量20%的時(shí)候，宜設(shè)置小流量泵進(jìn)行小流量時(shí)的自動(dòng)切換；當(dāng)?shù)凸扔盟渴菙嗬m(xù)的小流量時(shí)，宜設(shè)置適合于斷續(xù)供水的壓力供水裝置。

2.2熱水供應(yīng)和太陽(yáng)能利用

熱水供應(yīng)系統(tǒng)可采取的節(jié)能措施主要有：降低使用溫度（熱水在管道和設(shè)備中的熱損失與配水點(diǎn)要求的水溫成正比，降低使用溫度可減少能耗）；減少熱水耗量，在滿足使用要求的前提下減少流率；采用高效能保溫材料減少熱損失；提高換熱器的傳熱效率；采用節(jié)能型產(chǎn)品；開(kāi)發(fā)利用新能源等。

太陽(yáng)能作為一種取之不盡用之不竭的清潔安全的新能源，被越來(lái)越多的應(yīng)用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)。利用太陽(yáng)能的直接加熱設(shè)備有真空管式和熱管式，其集熱效率高，保溫性能好，受環(huán)境影響小，全自動(dòng)運(yùn)行，操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，可全年使用。在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）集熱器的選用根據(jù)實(shí)際情況考慮其抗凍性能、抗熱沖擊性能、承壓能力等因素。（2）寒冷地區(qū)應(yīng)采取可靠的防凍方式。（3）集熱應(yīng)因地制宜綜合應(yīng)用串聯(lián)、并聯(lián)方式使水流平衡。（4）必要時(shí)采取輔助加熱方式。

3.生活用水二次供水的污染防治

由于城市供水體制的原因，二次供水是建筑給排水設(shè)計(jì)中保證水壓的必然措施，但因此也增加了貯水設(shè)施、供水設(shè)備等中間環(huán)節(jié)，增大了水質(zhì)污染的可能性。要防治二次供水的水質(zhì)污染，在設(shè)計(jì)上應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面采取有效措施：

3.1系統(tǒng)

在確定供水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)作多方案比較，盡量減少中間環(huán)節(jié)。如在市政管網(wǎng)允許的情況下，供水設(shè)備直接從市政管網(wǎng)吸水而不設(shè)貯水池；盡量采用變頻調(diào)速設(shè)備，取消高位水池（箱）。

3.2水池（箱）

有很多情況下不得不設(shè)貯水池（箱），水池（箱）中水質(zhì)污染主要來(lái)源于以下三個(gè)方面：本體、附件、停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

傳統(tǒng)的鋼筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙，極易滋生青苔、微生物、細(xì)菌；鋼板水箱則易銹蝕，使水質(zhì)下降。建議采用不銹鋼、搪瓷鋼板或達(dá)到衛(wèi)生要求的玻璃鋼水箱代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼板水箱，采用鋼筋混凝土水池時(shí)宜加內(nèi)襯。

水池（箱）檢修孔、溢流管等附件極易封閉不嚴(yán)造成水質(zhì)污染，在設(shè)計(jì)上應(yīng)采取在溢流管上加防鼠網(wǎng)等措施。

有資料表明，水在水箱中貯存24h后余氯為零，超過(guò)24h后，水質(zhì)會(huì)嚴(yán)重惡化，而生活消防合用水池中水的停留時(shí)間大都超過(guò)24h。為解決這個(gè)問(wèn)題，除盡量單設(shè)生活水池外，應(yīng)在水池中補(bǔ)充加氯或采取其他消毒方法。

3.3管材

絕大部分自來(lái)水水質(zhì)有腐蝕傾向，致使金屬管道腐蝕嚴(yán)重，從而導(dǎo)致水中余氯迅速減少，濁度、色度、鐵、錳、鋅、溶解性總固體、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)等明顯增大，造成水質(zhì)污染。一些發(fā)達(dá)國(guó)家已明確規(guī)定普通鍍鋅鋼管不再用于生活給水管。我們也應(yīng)當(dāng)逐步推廣使用硬聚氯乙烯給水管、鋁塑管、鋼塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交聯(lián)聚乙烯管、納米聚丙烯等衛(wèi)生性能較好的新型管材，以保證生活用水在輸送環(huán)節(jié)中不被污染。

4.結(jié)語(yǔ)

環(huán)保是未來(lái)社會(huì)生活中一個(gè)永恒的主題，對(duì)于每一個(gè)建筑給排水設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，環(huán)保問(wèn)題絕不是將污水簡(jiǎn)單處理達(dá)標(biāo)排放那么簡(jiǎn)單，它貫穿于設(shè)計(jì)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。建筑給排水的絕大部分新材料、新設(shè)備、新工藝都與環(huán)保的要求密切相關(guān)，充分利用這些新技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑給排水的環(huán)保設(shè)計(jì)是我們的責(zé)任。 [科]